CN222119026U - 一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统。本实用新型的装置包括：调节池、混凝沉淀池、过滤系统、污泥浓缩池、一级溶气气浮系统、二次溶气气浮系统和生化系统，过滤系统的输出管道上设有水质监测装置和PLC控制器，第一支管道设有第一阀；第二支管道设有第二阀；水质监测装置与PLC控制器连接，第一阀和第二阀与PLC控制器连接；一级溶气气浮系统输出管道上设有水质监测装置和PLC控制器，第三支管道上设有第三阀；第四支管道设有第四阀，水质监测装置与PLC控制器连接，第三阀和第四阀与PLC控制器连接，两溶气气浮系统的富集液输出管道与溶液收集池连接，生化系统与溶液收集池连接。本实用新型能够净化矿井水的同时有效去除乳化液。

Description

一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术，具体涉及一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统。

背景技术

乳化液由一种或几种液体以微粒形式分散在另一不相混溶的液体中，构成具有相当稳定性的多相分散体系，主要成分有基础油、乳化剂、添加剂如抗氧剂、乳化稳定剂、油性剂、防锈剂、防腐剂等。乳化液废水是一种来源广泛工业污染源，对环境的破坏主要表现在对土壤、水体等自然环境及生态系统的严重影响。

在煤矿开采过程中，随着矿用机械装备的不断发展，采煤机械自动化程度在不断提高，大量的乳化液在矿井生产被投用，这些乳化液很容易与矿井水混合，从而形成乳化液污染的矿井废水。

普通矿井废水的处理工艺流程主要有混凝、沉淀、过滤、杀菌等工艺，以及深度处理、树脂处理等，其COD去除率低，乳化液的去除效果差，这些常规的处理方法并不能有效去除乳化液。

如申请公布号为CN 104030493 A的矿井水处理系统，主要通过向矿井水中添加混凝剂和软化剂，实现对矿井水的净化，去除悬浮物和硬度离子结晶体，再通过过滤去除微小的悬浮物和胶体物质，该方法并不能有效去除乳化液，乳化液的去除效果差，因此不适用于乳化液污染的矿井废水的处理。如授权公告号为CN 211712819 U的矿井水处理系统，通过调节池、中和曝气池、澄清过滤机、消毒排放池和污泥池，实现对矿井水的絮凝混凝、沉淀和过滤集成化，但是不适用于乳化液污染的矿井废水的处理，乳化液的去除效果差，无法做到乳化液的有效去除。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提出一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统，能够在净化矿井水的同时有效去除乳化液，优化乳化液的去除效果。

为实现以上目的，本实用新型提出以下技术方案：

一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统，包括调节池、混凝沉淀池、过滤系统、污泥浓缩池、一级溶气气浮系统、二次溶气气浮系统、清水池、溶液收集池和生化系统。

所述混凝沉淀池通过管道与调节池连接，所述混凝沉淀池设置混凝剂加入管道、絮凝剂加入管道和污泥输出管道，污泥输出管道与污泥浓缩池连接；所述过滤系统通过管道与混凝沉淀池连接。

所述过滤系统的输出管道上设有第一水质监测装置和第一PLC控制器，输出管道与第一支管道、第二支管道连接，第一支管道为超越排水管道，与清水池连接，第二支管道与一级溶气气浮系统连接；第一支管道上设有第一阀，第二支管道上设有第二阀；所述第一水质监测装置与第一PLC控制器输入端连接，所述第一阀和第二阀与第一PLC控制器输出端连接，第一水质监测装置对过滤系统输出管道内的废液水质进行实时检测，并将监测结果以电信号的形式发送至第一PLC控制器，第一PLC控制器对监测结果分析，当废液水质各项指标达到外排标准时便开启第一阀排入清水池，回用或外排，当废液水质各项指标中至少有一项不合格，则开启第二阀进入一级溶气气浮系统继续处理。

所述一次溶气气浮系统设置一次富集液输出管道和一次处理输出管道，所述一次处理输出管道上设有第二水质监测装置和第二PLC控制器，一次处理输出管道与第三支管道、第四支管道连接，第三支管道上设有第三阀，与清水池连接，第四支管道设有第四阀，并与二次溶气气浮系统连接，所述第二水质监测装置与第二PLC控制器输入端连接，所述第三阀和第四阀与第二PLC控制器输出端连接；第二水质监测装置对一次处理输出管道内的废液水质进行实时检测，并将监测结果以电信号的形式发送至第二PLC控制器，第二PLC控制器对监测结果分析，当废液水质各项指标达到外排标准时便开启第三阀排入清水池，回用或外排，当废液水质各项指标中至少有一项不合格，则开启第四阀进入二级溶气气浮系统继续处理。

所述二次溶气气浮系统设置二次富集液输出管道和清液输出管道，所述一次富集液输出管道和二次富集液输出管道汇入溶液收集管道并与溶液收集池连接，所述清液输出管道与清水池连接；所述生化系统通过管道与溶液收集池连接，生化系统对富集乳化液废水进行生化处理，通过微生物降解去除可溶性的有机物，实现废水处理水质达标回用。

所述生化系统、溶气气浮系统、水质监测装置、PLC控制器为现有技术中已有的内容，本领域技术人员可以直接使用。

所述生化系统可以为生活水处理系统，也可以是其他生化系统。

优选地，所述调节池通过管道与井下提升泵连接，被乳化液污染的矿井水通过井下提升泵运输至调节池内。

优选地，所述污泥浓缩池内设置污泥脱水机，通过污泥脱水机实现污泥去除。

优选地，所述混凝沉淀池为平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池、斜管沉淀池中的任意一种。

优选地，所述过滤系统为阀滤池、虹吸滤池、V型滤池、翻版阀滤池、压力式滤池中的任意一种。

优选地，所述一次溶气气浮系统和二次溶气气浮系统串联连接。

优选地，所述一次溶气气浮系统和二次溶气气浮系统结构功能一样，均包括溶气装置和气浮装置，溶气装置的溶气方法采用部分溶气流程或者回流加压溶气，气浮装置采用平流式气浮池或竖流式气浮池。

具体地，被乳化液污染的矿井水通过井下提升泵运输至调节池内，对水质水量适当调整，调节池内矿井水通过提升泵运输至混凝沉淀池，加入混凝剂和絮凝剂后，实现矿井水中悬浮物颗粒的絮凝沉淀，在混凝沉淀设备中实现固液分离，大颗粒固体被传送到污泥浓缩池，通过污泥脱水机实现污泥去除，絮凝沉淀池的上层液体运输至过滤系统中，通过深度过滤进一步去除细小絮体。

第一水质监测装置对经过过滤系统处理后的废水进行实时监测，并将监测到的水质情况发送至第一PLC控制器，第一PLC控制器根据第一水质监测装置发送的信号来向第一阀或第二阀发送指令，若水质监测结果显示废水各项指标达到外排标准，则第一支管道上的第一阀开启，第二支管道上的第二阀关闭，使得废水流入清水池中，回用或者外排，若水质监测结果显示废水指标中至少有一项未达到外排标准，则第一支管道上的第一阀关闭，第二支管道上的第二阀开启，废水进入一次溶气气浮系统继续处理。

废水通过重力溢流至一次溶气气浮系统，利用加压微小气泡使得矿井水中的乳化液漂浮在水面，然后利用溶气气浮系统中的刮板实现乳化液的富集分离，一次富集乳化液输至溶液收集池内；第二水质监测装置对经过一次溶气气浮系统处理后的一次处理后清液进行实时监测，并将监测到的水质情况发送至第二PLC控制器，第二PLC控制器根据第二水质监测装置发送的信号来向第三阀或第四阀发送指令，若水质监测结果显示一次处理后清液各项指标达到外排标准，则第三支管道上的第三阀开启，第四支管道上的第四阀关闭，使得一次处理后清液流入清水池中，回用或者外排；若水质监测结果显示一次处理后清液废水指标中至少有一项未达到外排标准，则第三支管道上的第三阀关闭，第四支管道上的第四阀开启，一次处理后清液进入二次溶气气浮系统继续处理。

二次溶气气浮系统对一次处理清液再次进行乳化液的富集分离，得二次处理清液和二次富集乳化液，二次处理清液进入清水池回用或外排，二次富集乳化液输至溶液收集池，溶液收集池内的富集乳化液进入生化系统，进行生化处理，通过微生物降解去除可溶性的有机物，实现废水处理水质达标回用。

本实用新型有益效果在于：

本实用新型通过混凝沉淀池、过滤系统、一级溶气气浮系统、二次溶气气浮系统等组成一套完整的对于被乳化液污染的矿井水的处理系统，对比于普通的矿井水处理系统，能够更好的去除矿井水中的乳化液，大幅降低COD，进而优化矿井水处理效果。

本实用新型通过设置水质监测装置和PLC控制器，对废液水质进行检测，PLC控制器根据水质监测结果调整废水流向，能够根据实际的水质情况调整处理流程，能够做到对水质情况的精准把握，进而实现对矿井水的针对性和灵活性处理，控制成本的同时保证处理效果。

采用上述方案，本实用新型能够在净化矿井水的同时有效去除乳化液，优化乳化液的去除效果，且根据矿井水的实际水质情况调整处理流程，能够做到对水质情况的精准把握，进而实现对矿井水的针对性和灵活性处理，控制成本的同时保证处理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的整体流程示意图。

图中，1-调节池，2-混凝沉淀池，3-过滤系统，4-污泥浓缩池，5-一级溶气气浮系统，6-二次溶气气浮系统，7-清水池，8-溶液收集池，9-生化系统，10-井下提升泵，11-超越排水管道，12-溶液收集管道，21-混凝剂加入管道，22-絮凝剂加入管道，31-第一水质监测装置，32-第一阀，33-第二阀，34-第一PLC控制器，51-第二水质监测装置，52-第三阀，53-第四阀，54-第二PLC控制器。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统，包括调节池1、混凝沉淀池2、过滤系统3、污泥浓缩池4、一级溶气气浮系统5、二次溶气气浮系统6、清水池7、溶液收集池8和生化系统9。

所述混凝沉淀池2通过管道与调节池1连接，所述混凝沉淀池2设置混凝剂加入管道21、絮凝剂加入管道22和污泥输出管道，污泥输出管道与污泥浓缩池4连接；所述过滤系统3通过管道与混凝沉淀池2连接。

所述过滤系统3的输出管道上设有第一水质监测装置31和第一PLC控制器34，输出管道与第一支管道、第二支管道连接，第一支管道为超越排水管道，与清水池7连接，第二支管道与一级溶气气浮系统5连接；第一支管道上设有第一阀32，第二支管道上设有第二阀33；所述第一水质监测装置31与第一PLC控制器34输入端连接，所述第一阀32和第二阀33与第一PLC控制器34输出端连接。

所述一次溶气气浮系统5设置一次富集液输出管道和一次处理输出管道，所述一次处理输出管道上设有第二水质监测装置51和第二PLC控制器54，一次处理输出管道与第三支管道、第四支管道连接，第三支管道上设有第三阀52，与清水池7连接，第四支管道设有第四阀53，并与二次溶气气浮系统6连接，所述第二水质监测装置51与第二PLC控制器54输入端连接，所述第三阀52和第四阀53与第二PLC控制器54输出端连接。

所述二次溶气气浮系统6设置二次富集液输出管道和清液输出管道，所述一次富集液输出管道和二次富集液输出管道汇入溶液收集管道12并与溶液收集池8连接，所述清液输出管道与清水池7连接；所述生化系统9通过管道与溶液收集池8连接，生化系统9对富集乳化液废水进行生化处理，通过微生物降解去除可溶性的有机物，实现废水处理水质达标回用。

本处理系统针对不同水质情况的矿井水进行了三组实验，实验数据如下。

综上，实验一的实验对象为未被乳化液污染的矿井水，水质情况较好，如表1所示，经过混凝沉淀和过滤，各项指标便已达到《地表水环境质量标准》中III类标准，回用或外排，无需进行后续处理。

实验二的实验对象为被乳化液严重污染的矿井水，各项指标严重超标，如表2所示，仅经过混凝沉淀和过滤，矿井水的指标不达标，而经过混凝沉淀、过滤、一级溶气气浮和二级溶气气浮的处理后，矿井水的各项指标均已达到《地表水环境质量标准》中III类标准，回用或外排。

实验三的实验对象为乳化液污染情况中等程度的矿井水，如表3所示，仅经过混凝沉淀和过滤，矿井水的指标不达标；而经过混凝沉淀、过滤和一级溶气气浮后，各项指标便已达到《地表水环境质量标准》中III类标准，回用或外排。

针对溶液收集池内富集的乳化液进行了实验四，实验数据如下。

如表4所示，溶液收集池中，富集后的乳化液水质指标严重超标，按照1:10的比例添加到生化系统中，经过生化处理后，各项指标均匀达到《地表水环境质量标准》中Ⅴ类标准，便可回用，用于道路绿化、地面除尘等回用水源。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统，包括调节池、混凝沉淀池、过滤系统、污泥浓缩池，所述调节池、混凝沉淀池和过滤系统依次通过管道连接，所述混凝沉淀池设置混凝剂加入管道、絮凝剂加入管道和污泥输出管道，污泥输出管道与污泥浓缩池连接；其特征在于：还包括一级溶气气浮系统、二次溶气气浮系统、清水池、溶液收集池和生化系统，所述过滤系统的输出管道上设有第一水质监测装置和第一PLC控制器，输出管道与两支管道连接，第一支管道设有第一阀；第二支管道设有第二阀，与一级溶气气浮系统连接；所述第一水质监测装置与第一PLC控制器输入端连接，所述第一阀和第二阀与第一PLC控制器输出端连接；所述一次溶气气浮系统设置一次富集液输出管道和一次处理输出管道，所述一次处理输出管道上设有第二水质监测装置和第二PLC控制器，一次处理输出管道与第三支管道、第四支管道连接，第三支管道上设有第三阀；第四支管道设有第四阀，与二次溶气气浮系统连接；所述第二水质监测装置与第二PLC控制器输入端连接，所述第三阀和第四阀与第二PLC控制器输出端连接；所述二次溶气气浮系统设置二次富集液输出管道和清液输出管道，所述一次富集液输出管道和二次富集液输出管道汇入溶液收集管道并与溶液收集池连接，所述清水池分别与清液输出管道、第一支管道、第三支管道连接；所述生化系统通过管道与溶液收集池连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统，其特征在于：所述污泥浓缩池内设置污泥脱水机。

3.根据权利要求1所述的一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统，其特征在于：所述混凝沉淀池为平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池、斜管沉淀池中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统，其特征在于：所述过滤系统为阀滤池、虹吸滤池、V型滤池、翻版阀滤池、压力式滤池中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统，其特征在于：所述一次溶气气浮系统和二次溶气气浮系统串联连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于被乳化液污染的矿井水的处理系统，其特征在于：所述一次溶气气浮系统和二次溶气气浮系统结构功能一样，均包括溶气装置和气浮装置，溶气装置的溶气方法采用部分溶气流程或者回流加压溶气，气浮装置采用平流式气浮池或竖流式气浮池。