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具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510918767.7

申請日:

2015.12.10

公開號:

CN105540768A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):C02F 1/48申請公布日:20160504|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 1/48申請日:20151210|||公開
IPC分類號: C02F1/48; C02F9/12; C02F103/10(2006.01)N 主分類號: C02F1/48
申請人: 江蘇源泰恒環境工程有限公司
發明人: 蔣春燕; 尹濱斌; 夏源; 王力
地址: 214200 江蘇省無錫市宜興市高塍鎮湖陵村2號
優先權:
專利代理機構: 江蘇圣典律師事務所 32237 代理人: 蔣何棟
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510918767.7

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.07.17|||2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明屬于廢水處理應用技術領域,具體公開了具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,由支腿,及設置在支腿上的支撐板,及設置在支撐板上的不銹鋼箱體,及設置在不銹鋼箱體一側的分離組件,及設置在不銹鋼箱體一側的且位于分離組件下方的驅動組件,及設置在支腿一側的儲料箱定位板,及設置在儲料箱定位板上的收料組件,及設置在不銹鋼箱體外部一側的監控組件組成。本發明,帶磁棍軸為稀土磁鋼構,聚磁能力強、處理量大、性能穩定可靠,實現了磁盤表面的高磁場強度和磁場梯度,有利于捕捉吸附到廢水中的微磁性懸浮物,提高了廢水出水指標;可實現現場實時管控分離的目的,同時可將實時信息發送至遠程上位機進行遠程端實時管控。

權利要求書

1.具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,其特征在于:由支腿(1),及設置在支腿(1)上的支撐板(2),及設置在支撐板(2)上的不銹鋼箱體(3),及設置在不銹鋼箱體(3)一側的分離組件,及設置在不銹鋼箱體(3)一側的且位于分離組件下方的驅動組件,及設置在支腿(1)一側的儲料箱定位板(15),及設置在儲料箱定位板(15)上的收料組件,及設置在不銹鋼箱體(3)外部一側的監控組件組成;所述分離組件,包括設置在不銹鋼箱體(3)上方的支撐架(4),及設置在支撐架(4)內且兩端連接支撐架(4)的第一轉軸(5),及設置在第一轉軸(5)外層的橡膠棍軸(6),及設置在不銹鋼箱體(3)上且兩端連接不銹鋼箱體(3)的第二轉軸(7),及設置在第二轉軸(7)外層的帶磁棍軸(8);所述驅動組件,包括設置在支撐板(2)上且利用定位架(10)安裝的變速電機(9),及分別連接第二轉軸(7)、變速電機(9)的傳動鏈(11);所述收料組件,包括設置在儲料箱定位板(15)上的定位槽(16),及安放在定位槽(16)上的儲料箱(14),其中,儲料箱(14)底部設置有儲料箱定位支腿(17)與定位槽(16)配合使用;所述監控組件,包括設置在帶磁棍軸(8)上的傳感器(19),及設置在不銹鋼箱體(3)外部一側的外殼(20),及設置在外殼(20)內的信息接收模塊(21)、信息處理模塊(22)、信息發送模塊(23)和信息顯示模塊(24),其中,傳感器(19)、信息接收模塊(21)、信息發送模塊(23)和信息顯示模塊(24)分別與信息處理模塊(22)連接;所述信息處理模塊為單片機,信息顯示模塊(24)為觸屏顯示器。2.根據權利要求1所述的具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,其特征在于:所述磁性滾筒分離器,還包括設置在不銹鋼箱體(3)上且位于帶磁棍軸(8)一側的刮板(12)。3.根據權利要求2所述的具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,其特征在于:所述磁性滾筒分離器,還包括設置在不銹鋼箱體(3)一側的導料板(13)。4.根據權利要求3所述的具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,其特征在于:所述磁性滾筒分離器,還包括設置在儲料箱(14)內的濾網(18),其與儲料箱(14)之間為拆卸式連接。5.根據權利要求1所述的具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,其特征在于:所述傳動鏈(11)為鏈式傳動鏈。6.根據權利要求1所述的具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,其特征在于:所述磁性滾筒分離器,還包括設置在支撐板(2)上且位于不銹鋼箱體(3)一側的預警頻閃燈(25),其中,預警頻閃燈(25)與信息處理模塊(22)連接。

說明書

具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統

技術領域

本發明屬于廢水處理應用技術領域,具體涉及具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,能高效的去除廢水中的含磁性雜質。

背景技術

當前,對礦井水水(礦井地質性涌水、采煤作業用水、洗煤廠廢水)處理的處理方式主要采用以下傳統工藝:混凝、沉淀(斜管/板)和過濾,即是將井下水倉集中的礦井水提升到地面,在地面建設礦井水處理廠對礦井污水進行集中處理;因煤礦含煤污水,懸浮物含量高、感官性狀差,懸浮物粒度小、比重輕、沉降速度慢,礬花形成困難、沉降效果差,所以采用現有工藝處理其占地面積大、設備維護成本高,井下清挖勞動強度大、易出現工傷事故,受環境氣候影響大、嚴重影響處理效果,對地面環境影響較大,成為環保、安全等政府職能部門的關注對象。

因此,基于上述問題,本發明提供一種具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,即采用礦井水井下磁分離凈化工藝,主要包括加藥系統、混凝系統、磁分離固液分離系統、磁種循環系統、污泥處理系統,其中的磁分離固液分離系統為本工藝的重中之重,而現有傳統的磁性分離器滿足不了本工藝的高效、高質分離要求,同時不能實現現場的直觀顯控及遠程監管。

發明內容

發明目的:本發明的目的是提供一種具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,其整體結構設計合理,具有組裝使用便捷,同時具有較強的去雜、占用空間小且帶磁棍軸為稀土磁鋼構造聚磁能力強,實現提高管控效率的目的。

技術方案:本發明提供具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,由支腿,及設置在支腿上的支撐板,及設置在支撐板上的不銹鋼箱體,及設置在不銹鋼箱體一側的分離組件,及設置在不銹鋼箱體一側的且位于分離組件下方的驅動組件,及設置在支腿一側的儲料箱定位板,及設置在儲料箱定位板上的收料組件,及設置在不銹鋼箱體外部一側的監控組件組成;所述分離組件,包括設置在不銹鋼箱體上方的支撐架,及設置在支撐架內且兩端連接支撐架的第一轉軸,及設置在第一轉軸外層的橡膠棍軸,及設置在不銹鋼箱體上且兩端連接不銹鋼箱體的第二轉軸,及設置在第二轉軸外層的帶磁棍軸;所述驅動組件,包括設置在支撐板上且利用定位架安裝的變速電機,及分別連接第二轉軸、變速電機的傳動鏈;所述收料組件,包括設置在儲料箱定位板上的定位槽,及安放在定位槽上的儲料箱,其中,儲料箱底部設置有儲料箱定位支腿與定位槽配合使用;所述監控組件,包括設置在帶磁棍軸上的傳感器,及設置在不銹鋼箱體外部一側的外殼,及設置在外殼內的信息接收模塊、信息處理模塊、信息發送模塊和信息顯示模塊,其中,傳感器、信息接收模塊、信息發送模塊和信息顯示模塊分別與信息處理模塊連接;所述信息處理模塊為單片機,信息顯示模塊為觸屏顯示器。

本技術方案的,所述磁性滾筒分離器,還包括設置在不銹鋼箱體上且位于帶磁棍軸一側的刮板。

本技術方案的,所述磁性滾筒分離器,還包括設置在不銹鋼箱體一側的導料板。

本技術方案的,所述磁性滾筒分離器,還包括設置在儲料箱內的濾網,其與儲料箱之間為拆卸式連接。

本技術方案的,所述傳動鏈為鏈式傳動鏈。

本技術方案的,所述磁性滾筒分離器,還包括設置在支撐板上且位于不銹鋼箱體一側的預警頻閃燈,其中,預警頻閃燈與信息處理模塊連接。

與現有技術相比,本發明的具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統的有益效果在于:1、帶磁棍軸為稀土磁鋼構,保證單臺設備聚磁能力強、處理量大、性能穩定可靠,實現了磁盤表面的高磁場強度和磁場梯度,有利于捕捉吸附到廢水中的微磁性懸浮物,提高了廢水出水指標;2、采用磁分離技術不需要沉淀。傳統的絮凝沉降工藝是在加藥絮凝后形成大絮團,靠重力沉降。磁分離技術因采用稀土磁鋼,其表面產生磁力是重力的600倍以上,能快速地捕捉到微磁性絮團,實際分離過程僅需10秒左右,傳統的沉淀完全無法與其相比;3、與傳統處理方法相比,設備分離時間短,相應的設備占地少,整套工藝水力停留時間3分鐘,全套設備占地僅是傳統工藝的1/10;4、本磁性滾筒分離器,可實現現場實時管控分離的目的,同時可將實時信息發送至遠程上位機進行遠程端實時管控。本發明設計合理,易推廣。

附圖說明

圖1是本發明的具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統的結構示意圖;

圖2是本發明的水處理系統采用磁性滾筒分離器的水處理流程結構示意圖;

其中,圖中序號標注如下:1-支腿、2-支撐板、3-不銹鋼箱體、4-支撐架、5-第一轉軸、6-橡膠棍軸、7-第二轉軸、8-帶磁棍軸、9-變速電機、10-定位架、11-傳動鏈、12-刮板、13-導料板、14-儲料箱、15-儲料箱定位板、16-定位槽、17-儲料箱定位支腿、18-濾網、19-傳感器、20-外殼、21-信息接收模塊、22-信息處理模塊、23-信息發送模塊、24-信息顯示模塊、25-預警頻閃燈。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例,進一步闡明本發明。

實施例

如圖1所示的具有高效磁性滾筒分離器的煤礦廢水水處理系統,由支腿1,及設置在支腿1上的支撐板2,及設置在支撐板2上的不銹鋼箱體3,及設置在不銹鋼箱體3一側的分離組件,及設置在不銹鋼箱體3一側的且位于分離組件下方的驅動組件,及設置在支腿1一側的儲料箱定位板15,及設置在儲料箱定位板15上的收料組件,及設置在不銹鋼箱體3外部一側的監控組件組成;分離組件,包括設置在不銹鋼箱體3上方的支撐架4,及設置在支撐架4內且兩端連接支撐架4的第一轉軸5,及設置在第一轉軸5外層的橡膠棍軸6,及設置在不銹鋼箱體3上且兩端連接不銹鋼箱體3的第二轉軸7,及設置在第二轉軸7外層的帶磁棍軸8;驅動組件,包括設置在支撐板2上且利用定位架10安裝的變速電機9,及分別連接第二轉軸7、變速電機9的傳動鏈11;收料組件,包括設置在儲料箱定位板15上的定位槽16,及安放在定位槽16上的儲料箱14,其中,儲料箱14底部設置有儲料箱定位支腿17與定位槽16配合使用;監控組件,包括設置在帶磁棍軸8上的傳感器19,及設置在不銹鋼箱體3外部一側的外殼20,及設置在外殼20內的信息接收模塊21、信息處理模塊22、信息發送模塊23和信息顯示模塊24,其中,傳感器19、信息接收模塊21、信息發送模塊23和信息顯示模塊24分別與信息處理模塊22連接;信息處理模塊為單片機,信息顯示模塊24為觸屏顯示器。

進一步優選的,磁性滾筒分離器,還包括設置在不銹鋼箱體3上且位于帶磁棍軸8一側的刮板12,精準的將帶磁棍軸8的帶磁性雜質刮落;及磁性滾筒分離器,還包括設置在不銹鋼箱體3一側的導料板13,對刮落的雜質進行導向收料;及磁性滾筒分離器,還包括設置在儲料箱14內的濾網18,其與儲料箱14之間為拆卸式連接,便于卸料;傳動鏈11為鏈式傳動鏈,傳動精準、穩定、高效;及磁性滾筒分離器,還包括設置在支撐板2上且位于不銹鋼箱體3一側的預警頻閃燈25,其中,預警頻閃燈25與信息處理模塊22連接,用于進行警示。

本監控組件,傳感器19采用型號為CM-P的單晶集成數字型傳感器,其防護等級為IP66,線性度為0.2%F.S,信號傳輸穩定、精準;信息處理模塊22采用型號為STM32W108CBU63的ST/意法單片機,計算速度快、穩定;信息接收模塊21采用型號為H3V4F的信息模塊,其頻段為433MHz,工作電流為0.28mA,工作電壓為3V,接收靈敏度-102db;信息發送模塊23采用型號為CC1101PA1-433MHz的信息模塊,其頻段為433MHz,發射功率為23W,支持FSK、GFSK、ASK/OOK、和MSK,具有極高的接收靈敏度和抗干擾性能;工作時,信息接收模塊21將傳感器19的轉速信息反饋至信息處理模塊22,信息處理模塊22將數值通過信息顯示模塊24顯示并將信息發送至遠程上位機,同時若轉速達不到要求,則控制預警頻閃燈25進行提示,提高管理工作效率。

其中,本結構的磁性滾筒分離器的入水口直徑為200mm-400mm,出水口直徑為300mm-500m,流量為300-400L/min,帶磁棍軸8的感應強度為1500-6000Gs,產生的磁場大不銹鋼磁輥吸附面積大、分離效果好,外型簡潔、結構緊湊、運轉平穩、噪音低、功率損耗小,體積小、安裝使用方便。

如圖2所示的水處理流程為:礦井水經巷道內溝渠集水后,匯總至進水渠內,在進水端渠內設置清渣格柵,除去水中大的漂浮懸浮物后自流進入預沉池;水中大顆粒及大比重物質在預沉池中沉積下來(水流速度降至0.3~0.4m/s),預沉池設潛水渣漿泵,定期排入污泥池,再由污泥泵送至壓濾機脫水,干泥外運;經過預沉處理的水自流進入混凝系統,混凝系統通過投加磁種和混凝劑(PAC和PAM),使懸浮物在較短時間內(約3min)內形成以磁種為載體的“微絮團”,經過混凝之后的水再自流進入磁分離機進行固液分離凈化,磁分離機通過磁吸附打撈,出水水質達到SS<10-20mg/L左右。處理后的清水再自流進入井下水倉,利用原有提升系統提升至地面綜合利用或部分井下直接回用;磁分離機分離出的煤泥(渣),由磁分離機自身的卸渣裝置刮下進入磁分離磁鼓;在磁鼓的高速分散區將磁種和非磁性懸浮物分散,由磁鼓對磁種進行吸附回收,再經脫磁處理后由泵打入前端的混凝投加系統,進入下一單元循環使用;煤泥(渣)排入污泥池,污泥通過泵系統進入壓濾機,脫水后的泥餅通過礦井運輸系統外運。

綜上所述,本水處理系統和用于水處理系統的磁性滾筒分離器二者結合使用:1、其具有混凝系統加藥量少的特點,磁分離工藝不靠重力沉降且磁盤表面磁場的場強和梯度高,所以不需要大量的藥劑形成大的絮團,僅需微絮凝,與常規的混凝沉降系統比較,可大大節約系統的藥劑使用量(僅為常規水處理加藥量的1/3~2/3),節省藥劑費用;同時具有設備節能的特點,磁盤采用稀土永磁材料,與電磁式高梯度磁分離系統(HGMS)相比,磁力的產生不需要電耗,同時磁盤轉速很慢,主輔電機總功率1.35KW,整套系統設備電耗低。2、礦井水中的懸浮物本身是不帶磁性的,要利用磁分離凈化設備凈化出水,必須將水中的煤粉及巖粉、膠體物等非磁性懸浮物帶上磁性,微磁凝聚技術就是向原水中投加專用磁種,使磁種在混凝劑和絮凝劑的作用下與原水中的懸浮物形成絮團,形成的絮團是以磁種作為核的磁種與懸浮物的混合體,因磁種帶有微磁性,當絮團沿著水流經過磁分離機時,聚磁組合成磁盤能快捕捉和吸附絮團,實現懸浮物與水體的固液分離,從而達到凈化水體的目的;由于投加磁種的過程是連續的,投加的磁種也將成為運行費用的一部分,為了節約資源同時也考慮噸水處理成本,該技術同時開發了磁種回收技術,將投入廢水中的磁種回收再利用,磁鼓磁場強度高,回收效率可達99%以上。3、能快速的磁分離快速去除懸浮物、降濁、除磷、減COD、凈化水體等,廣泛適用于礦井水、洗煤廢水、油氣田污水(回注水)、市政生態水體凈化(河道水、人工湖泊、景觀水、雨水)、熱電廠循環水、機加工、電子、電鍍、涂裝廢水、造紙印染廢水、船舶配重水、城鎮小型生活污水和鋼廠總排水等方面。

4、能實現較好的經濟效益,以500m3/h,垂直提升高度500m為例,含懸浮物礦井水重度由r=10850N/m3降到清水重度r=10000N/m3。降低了水阻損失,其噸水百米提升電耗由0.530kwh/t降到0.465kwh/t,則年節省電量140萬kwh,電價按0.50元計算,則年節約電費140萬kwh×0.50元=70萬元。5、節約泵及管道維護費,井下處理后,可以做到清水入倉,大大減輕主提升泵的負荷及磨損損失,同等條件下,井下處理工藝實施后,主泵、排水管的使用壽命是原來的3~5倍。按照12000m3/d規模計算,年節約維修維護費用80萬元左右。6、煤泥利用效益高,礦井水中的煤泥經過本工藝處理后,可直接脫水處理后成為塊狀泥餅,含水率低于40%,便于裝車進入運輸系統,水中污染物變成可利用資源,最大限度地收集和清除了礦井水中的微細煤泥量,按照12000m3/d,ss=2000mg/L計算,每年可回收含水40%左右的煤泥4800噸,煤泥熱值按照3760大卡計算,折標煤系數0.5431,則年回收標煤2606噸,年經濟效益2606噸×400元=104萬元。而且可以通過主運系統直接提升上井,環節簡單。7、節約用水效益高,原來的礦井水大部分外排,不僅白白浪費寶貴的水資源,而且造成環境污染,該工藝應用后,實現了清水入倉,可先供井下生產用水,余量提升到地面,可以供電廠冷卻循環水補水、選煤廠用水、職工澡堂洗浴用水及生活雜用水,全部做到綜合利用。按照500m3/h水量計算,年平均排放量300萬噸,全部利用后可節約取水費用按照0.65元/噸計算,年節約資金300萬噸×0.65元/噸=195萬元。8、節約人工費用,節約污水處理站人員費用:12000m3/d規模地面污水處理站投入的維護人員至少24名,磁分離水處理系統維護人員僅需6名,人員數量節省18名,按每名職工企業月投入5000元計算,18名職工,合計108萬元/年;節約水倉清淤費用:井下水處理工藝使用之前,按照每年清完水倉兩次計算,清水入倉后,每年節約清倉人工費、機械費、電費等40萬元。

以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以作出若干改進,這些改進也應視為本發明的保護范圍。

關 鍵 詞:
具有 高效 磁性 滾筒 分離器 煤礦 廢水 水處理 系統
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