本發(fā)明涉及水處理設(shè)備及方法，本發(fā)明具體涉及一種礦井水處理裝置及水處理方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤炭開采，不可避免對(duì)地下含水系統(tǒng)造成污染和破壞，目前礦井水再利用率僅為30%，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。采礦活動(dòng)中超極限疏排地下水，使一些能源基地的地下及地表水自然平衡受到嚴(yán)重破壞，大量礦坑污水排放地面，造成礦區(qū)地表、地下水嚴(yán)重污染和環(huán)境退化，地下水位大面積下降造成地表塌陷、地面沉降等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。我國是個(gè)缺水打過，水資源分布不平衡，加速礦進(jìn)水的開發(fā)和利用，尋求可靠的技術(shù)及工藝處理礦井水作為生活用水有極其重大的意義。
傳統(tǒng)的礦進(jìn)水處理以普通沉淀、混凝沉淀、斜板混凝沉淀等為主，處理是屬于礦進(jìn)水前級(jí)預(yù)處理。
目前市場上也有很多類型的凈水設(shè)備，其中磁化凈水設(shè)備占有一定的比例，生化處理也獨(dú)樹一幟；其中磁化凈水設(shè)備是通過高頻共振，將水磁化，然后改變水分子的結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到防垢、除垢的特征，該技術(shù)只適用于小型的鍋爐等進(jìn)水設(shè)備的凈水；而生化處理則適用各種類型的水源凈水，但是，單一的生化處理往往不能起到最佳的凈水狀態(tài)，處理污水時(shí)很難達(dá)到最終水質(zhì)符合中水水質(zhì)的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的要解決的技術(shù)問題是提供一種礦井水處理裝置及水處理方法。礦井水處理裝置占地小、操作維護(hù)簡單；水處理方法是一種通過加入磁種和復(fù)合絮凝劑后進(jìn)行超磁分離，有效去除水中的污染源和固體懸浮物，達(dá)到凈化水的目的。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種礦井水處理裝置，包括依次連接的集水池、格柵渠、提升泵、混合器、超導(dǎo)磁分離器、澄清池和磁過濾器，混合器上連通用于向混合器中投放磁種和復(fù)合絮凝劑的投放器，混合器包括設(shè)有夾套的殼體、設(shè)置殼體內(nèi)的攪拌槳、與攪拌槳連接的減速器和與減速器連接的電機(jī)，超導(dǎo)磁分離器通過管道連通注水管，超導(dǎo)磁分離器還連通有磁種回收器，磁種回收器一個(gè)出口連通投放器，磁種回收器另一個(gè)出口及澄清池的污泥出口連接污泥處理器，澄清池經(jīng)循環(huán)泵連通超導(dǎo)磁分離器。
上述礦井水處理裝置中，攪拌槳包括軸體，軸體上螺旋布置有推進(jìn)攪動(dòng)葉片，軸體端部可拆卸連接有固定盤，該固定盤圓周方向設(shè)有多個(gè)攪拌刀片。
一種利用所述礦井水處理裝置進(jìn)行水處理的方法，包括以下步驟：集水池中礦井水進(jìn)入格柵渠除渣，出水由提升泵泵入混合器中，在混合器經(jīng)投放器投放磁種和復(fù)合絮凝劑并進(jìn)行攪拌，經(jīng)混合器混合后的混合物，進(jìn)入超導(dǎo)磁分離器，分離后出水排入澄清池，澄清池出來的水一部分經(jīng)循環(huán)泵連通超導(dǎo)磁分離器，澄清池出來的剩下水進(jìn)入磁過濾器，經(jīng)磁過濾器處理的水直接接入用戶；所述水處理的方法還包括磁回收步驟，含磁種的污泥經(jīng)磁種回收器將磁種與污泥分離并回收磁種，磁種再用于混合。
上述利用礦井水處理裝置進(jìn)行水處理的方法中，復(fù)合絮凝劑包括以下重量份的組分：聚合氯化鋁15—25份，聚合硫酸鋁5-10份、二甲基環(huán)硅氧烷2-5份、聚丙烯酰胺20—30份，粉末炭活性炭5-10份，羥基乙叉二磷酸2-5份，粒徑為5～10um的閉孔空心玻璃微珠2-5份。
上述利用礦井水處理裝置進(jìn)行水處理的方法中，磁種與復(fù)合絮凝劑重量比為1-5:2-8。
上述利用礦井水處理裝置進(jìn)行水處理的方法中，混合器中混合絮凝時(shí)間為2-3min。
上述利用礦井水處理裝置進(jìn)行水處理的方法中，水流經(jīng)超導(dǎo)磁分離器速度為280-300m/h，分離的時(shí)間20-25s。
利用本發(fā)明裝置進(jìn)行水處理的方法與傳統(tǒng)混凝沉淀工藝比較如下：
本發(fā)明有益效果：
1.利用超導(dǎo)磁分離器，處理效率高、時(shí)間短、速度快、處理量大。
2.采用微磁絮凝技術(shù)，磁種作為絮體的“凝結(jié)核”強(qiáng)化并加速了絮體顆粒的形成過程，磁種賦予了絮體微磁性，絮體只需要微凝即可在超導(dǎo)磁分離器的超強(qiáng)磁場作用下被吸附，無需形成大的絮團(tuán)沉淀去除，需要加藥量少，但是絮凝時(shí)間短，且磁種循環(huán)利用率高，運(yùn)行費(fèi)用低。
3.日常維護(hù)方便，設(shè)備無反洗，工業(yè)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
4.水處理的方法主要消耗電能、少量的復(fù)合絮凝劑，磁種由于循環(huán)損耗需要補(bǔ)充量極少，因此運(yùn)行費(fèi)用低。
附圖說明
圖1為本發(fā)明礦井水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、集水池，2、格柵渠，3、提升泵，4、投放器，5、電機(jī)，6、減速器，7、殼體，8、推進(jìn)攪動(dòng)葉片，9、夾套，10、管道，11、超導(dǎo)磁分離器，12、注水管，13、循環(huán)泵，14、澄清池，15、磁種回收器，16、軸體，17、磁過濾器，18、污泥處理器，19、攪拌刀片，20、固定盤。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域人員更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，下述僅是示例性的不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
一、
1.1設(shè)計(jì)處理能力
某煤礦采用本發(fā)明裝置及處理方法，處理規(guī)模1200m3/h。
1.2采用裝置
一種礦井水處理裝置，包括依次連接的集水池1、格柵渠2、提升泵3、混合器、超導(dǎo)磁分離器11、澄清池14和磁過濾器17，混合器上連通用于向混合器中投放磁種和復(fù)合絮凝劑的投放器4，混合器包括設(shè)有夾套9的殼體7、設(shè)置殼體7內(nèi)的攪拌槳、與攪拌槳連接的減速器6和與減速器6連接的電機(jī)5，超導(dǎo)磁分離器11通過管道10連通注水管12，超導(dǎo)磁分離器11還連通有磁種回收器15，磁種回收器15一個(gè)出口連通投放器4，磁種回收器15另一個(gè)出口及澄清池14的污泥出口連接污泥處理器18，澄清池14經(jīng)循環(huán)泵13連通超導(dǎo)磁分離器11。
上述礦井水處理裝置，攪拌槳包括軸體16，軸體16上螺旋布置有推進(jìn)攪動(dòng)葉片8，軸體16端部可拆卸連接有固定盤20，該固定盤20圓周方向設(shè)有多個(gè)攪拌刀片19。推進(jìn)攪動(dòng)葉片8和攪拌刀片19配合能夠?qū)⒋欧N和復(fù)合絮凝劑與礦進(jìn)水充分混合攪拌均勻。
1.3水處理的方法
利用所述礦井水處理裝置進(jìn)行水處理的方法，包括以下步驟：集水池中礦井水進(jìn)入格柵渠除渣，出水由提升泵3泵入混合器中，在混合器經(jīng)投放器4投放磁種和復(fù)合絮凝劑并進(jìn)行攪拌，經(jīng)混合器混合后的混合物，進(jìn)入超導(dǎo)磁分離器11，分離后出水排入澄清池14，澄清池14出來的水一部分經(jīng)循環(huán)泵13連通超導(dǎo)磁分離器11，澄清池14出來的剩下水進(jìn)入磁過濾器17，經(jīng)磁過濾器17處理的水直接接入用戶；所述水處理的方法還包括磁回收步驟，含磁種的污泥經(jīng)磁種回收器15將磁種與污泥分離并回收磁種，磁種再用于混合。
上述礦井水處理裝置進(jìn)行水處理的方法中，磁種與復(fù)合絮凝劑重量比為1-5:2-8。
上述礦井水處理裝置進(jìn)行水處理的方法中，混合器中混合絮凝時(shí)間為2-3min。水流經(jīng)超導(dǎo)磁分離器速度為280-300m/h，分離的時(shí)間為20-25s。
上述礦井水處理裝置進(jìn)行水處理的方法，磁種為有機(jī)膜活化的Fe3O4，粒徑為100nm-100u nm，復(fù)合絮凝劑包括以下重量份的組分：聚合氯化鋁25份，聚合硫酸鋁10份、二甲基環(huán)硅氧烷5份、聚丙烯酰胺30份，粉末炭活性炭10份，羥基乙叉二磷酸5份，粒徑為10um的閉孔空心玻璃微珠5份。
1.4對(duì)比試驗(yàn)例：
一種礦井水處理工藝，包括預(yù)混絮凝沉淀處理，所述預(yù)混絮凝沉淀處理為：在絮凝沉淀池內(nèi)先加入礦井污水總重量的聚丙烯酰胺1-2％，在有機(jī)污染物和粉煤灰等固體懸浮雜質(zhì)出現(xiàn)沉淀后，對(duì)沉淀物加入聚合氯化鋁10-15％，然后通過混合器混合，反應(yīng)3-5 分鐘，形成絮狀沉淀物，進(jìn)壓濾機(jī)分離出絮狀沉淀物，處理后得到的水排進(jìn)調(diào)節(jié)池。
二、結(jié)果：
1.本發(fā)明從混凝到分離，整個(gè)過程歷時(shí)2.5min。污泥所含磁微粒，經(jīng)磁回收系統(tǒng)回收后再利用，磁回收率達(dá)98.3％。
2.表1本發(fā)明與對(duì)比試驗(yàn)現(xiàn)場處理后水質(zhì)對(duì)比
表1測(cè)試結(jié)果，本發(fā)明方法用于處理污水時(shí)，能明顯地降低污水的COD 值；復(fù)合絮凝劑添加了粒徑為5～10um的閉孔空心玻璃微珠，并通過有機(jī)物與無機(jī)物混合制成，不僅有效地提高了絮凝劑的激發(fā)效果和凝膠的成核性能，有利于降低投料量，提升水處理能力，同時(shí)能夠調(diào)節(jié)絮凝凝膠物的比重，增加絮凝劑凝膠的沉積能力，從而提升了水處理效果，降低了二次污染，提高了處理水的質(zhì)量。
實(shí)施例2
某煤礦采用本發(fā)明裝置及處理方法，處理規(guī)模800m3/h。該實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于復(fù)合絮凝劑包括以下重量份的組分：聚合氯化鋁15份，聚合硫酸鋁5份、二甲基環(huán)硅氧烷2份、聚丙烯酰胺20份，粉末炭活性炭5份，羥基乙叉二磷酸2份，粒徑為5um的閉孔空心玻璃微珠2份。從混凝到分離，整個(gè)過程歷時(shí)2分鐘，經(jīng)磁回收系統(tǒng)回收再利用，磁回收率達(dá)98.8％。
實(shí)施例3
某景觀湖水磁分離凈化處理，處理規(guī)模1000m3/d。該實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于復(fù)合絮凝劑包括以下重量份的組分：聚合氯化鋁20份，聚合硫酸鋁8份、二甲基環(huán)硅氧烷4份、聚丙烯酰胺25份，粉末炭活性炭8份，羥基乙叉二磷酸3份，粒徑為8um的閉孔空心玻璃微珠3份。從混凝到分離，整個(gè)過程歷時(shí)2分鐘，經(jīng)磁回收系統(tǒng)回收再利用，磁回收率達(dá)磁回收率達(dá)99.4％。
以上僅描述了本發(fā)明的基本原理和優(yōu)選實(shí)施方式，本領(lǐng)域人員可以根據(jù)上述描述作出許多變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)應(yīng)該屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。