一种煤泥水处理系统及其处理方法与流程

本发明涉及煤泥废水处理领域，特别涉及一种煤泥水处理系统及其处理方法。

背景技术：

煤炭使中国主要能源，在一次能源消费结构中占76%，煤炭有是非清洁能源，需进行分选加工以尽可能降低其中的矿物质和有害杂质含量。目前煤炭分选大多采用湿法选煤，即以水或水的混合物作为分选介质。据估算，目前全国每年选煤用水量约为 62 亿m³，选后煤泥水为夹带大量细小煤粉颗粒和其他杂质的悬浮液，若直接排放，将对水域产生巨大危害。选煤、浓缩、压滤作业中的残留化学药剂及与煤炭伴生的多种金属离子随水排出严重污染周边环境。煤泥水已成为煤炭工业的主要污染源之一，治理迫在眉睫。

现有的煤泥水处理系统中，存在着处理效率低下，压滤机维护成本过高，循环水洁净低等缺点，特别是在加压过滤机和板框过滤机并联使用的水处理系统中，加压过滤机是一种节能、全自动操作、可连续排料、无人值守的脱水设备，缺点是适应性差、处理能力较低、对粘度大、粒度小、灰分高的细煤泥处理效果不好，滤布消耗大，板框过滤机是一种使用最为广泛、适应能力强，固体回收率高的脱水设备，缺点是处理量小，渣浆易堵塞滤布，滤布消耗量大，需人工值守操作，现有煤泥水处理系统往往没有充分发挥出加压过滤机和板框过滤机的各自优势，导致系统的处理效果反而1加1小于2，因此，继续对现有煤泥水处理系统进行优化改造。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种煤泥水处理系统，以解决现有技术中存在的不足。

本发明采用的技术方案如下：一种煤泥水处理系统，它包括：

循环沉淀装置，包括堆料池，堆料池的上部设有煤泥进料口，堆料池的下部一侧设有料浆出口，堆料池的一侧还设有浓缩池，浓缩池的下部设有渣浆出口，浓缩池上远离堆料池的一侧设有循环水溢流口和循环水池，循环水池的上部设有溢流口和第一滤液进口，下部设有渣浆口和循环水出口，中部设有浮动式循环水流出筒，浮动式循环水流出筒的出水口与循环水出口相连，循环水池下方设有拱形物料通道，拱形物料通道的一端连通循环水池，另一端连通第一输送装置，循环水箱通过循环水输送机将循环水输送至循环水池上方的水槽内，水槽的出口与煤泥进料口连接；

第一输送装置，用于连接循环沉淀装置和压滤预处理装置，并将循环沉淀装置内流出的渣浆输送至压滤预处理装置内；

压滤预处理装置，用于对循环沉淀装置内流出的渣浆进行预处理，压滤预处理装置的滤液出口与板框过滤机相连，压滤预处理装置的渣浆出口与加压过滤机相连；

加压过滤机，用于对压滤预处理装置的来料进行固液分离，加压过滤机的进口与压滤预处理装置的渣浆出口相连，加压过滤机的滤液出口与板框过滤机相连，加压过滤机的渣饼出口与渣饼回收装置相连；

板框过滤机，用于对压滤预处理装置的来料进行固液分离，板框过滤机的进口与压滤预处理装置的滤液出口连接，板框过滤机的的渣饼出口与渣饼回收装置相连，板框过滤机的的滤液出口与第一滤液进口连接。

进一步，为了使浓度达循环水用水要求的滤液能实现直接循环利用，水槽的上部设有第二滤液进口，第二滤液进口一端连接水槽，另一端连接板框过滤机的滤液出口。

进一步，当需要加大系统处理量时，第一输送装置的料浆出口与板框过滤机的进口连接，即板框过滤机同时适当分担第一输送装置内的料浆，以达到提高处理量，同理，也可将第一输送装置的料浆出口与加压过滤机的进口连接，加压过滤机混合处理不同浓度的料浆，也可达到提高处理量的目的，同时，混合处理不同浓度的料浆对过滤机来说具有一定的保护措施，降低过滤机在处理同一浓度时易产生的疲劳损伤。

进一步，为了防止渣浆通道被堵塞，可以通过开启渣浆口来对渣浆通道进行冲洗，也可通过使隔断板滑动连接于循环水池底部与拱形物料通道之间，当隔断板未完全隔断循环水通道和渣浆通道时，由于高度压力差，循环水箱内的循环水涌入渣浆通道，即实现对渣浆通道的冲洗。

作为优选，压滤预处理装置为细煤泥离心机，第一输送装置为渣浆泵。

进一步，为了优化煤泥水处理系统，浓缩池的上部还设有循环水进口，循环水进口通过开关阀门与水槽连接，开关阀门控制水槽内的循环水的分流。

本发明还包括一种煤泥水处理系统的处理方法，包括以下步骤：

步骤一、原料进入，通过煤泥进料口将原料输送至循环沉淀装置的堆料池内，堆料池对原料进行预沉淀浓缩，并使大浓度的煤泥沉入池底，较小浓度的煤泥处于原料上层，当堆料池内的原料超过设定容量时，超出部分的原料通过料浆流出筒进入临时堆料池；

步骤二、开启料浆出口，堆料池内大浓度的煤泥通过料浆出口进入浓缩池内，浓缩池对来料进行沉淀浓缩，使浓缩的浆料沉入池底，含有较多循环水的浆料处于浆料上层，当料滤液面上的循环水只含有极少量煤泥时，开启循环水溢流口，浓缩池内浆料表面的循环水通过循环水溢流口流入循环水池内；

步骤三、开启渣浆出口，浓缩池内浓缩的浆料通过渣浆出口进入拱形物料通道内，拱形物料通道将浓缩的浆料输送至第一输送装置内；

步骤四、循环水池对来料进行再次沉淀浓缩，使浓度大的循环水沉入池底，澄清的循环水处于循环水上层，开启浮动式循环水流出筒的循环水通孔和循环水出口，使上层澄清的循环水排出循环水池，排出的澄清循环水通过循环水通道进入循环水箱内储存；然后开启渣浆口，使循环水池内的浓度大的循环水进入渣浆通道内；

步骤五、启动第一输送装置，第一输送装置将渣浆通道内的浆料输送至压滤预处理装置内，压滤预处理装置对浆料进行预处理分离，使粒度大的浆料和粒度小的浆料分离，粒度大的浆料通过输送装置输送至加压过滤机内进行过滤处理，粒度小的浆料通过输送装置输送至板框过滤机内进行过滤处理；

步骤六、加压过滤机对来料进行过滤处理，并得到渣饼和滤液，渣饼通过加压过滤机的渣饼出口排出，并通过渣饼出口下方的渣饼回收装置收集，滤液通过输送装置输送至板框过滤机内；

步骤七、板框过滤机对来料进行过滤处理，并得到渣饼和滤液，渣饼通过板框过滤机的渣饼出口排出，并通过渣饼出口下方的渣饼回收装置收集，当滤液内煤泥的浓度大于5%时，滤液通过输送装置输送至第一滤液进口，第一滤液进口将来料送至循环水池内，当滤液内煤泥的浓度不大于5%时，滤液通过输送装置输送至第二滤液进口，第二滤液进口将来料输送至水槽内；

步骤八、启动循环水输送机，循环水输送机将循环水输送至水槽内，当浓缩池内需要循环水时，开启开关阀门，水槽内的循环水通过循环水进口分流进入浓缩池内，当浓缩池内不需要循环水时，关闭开关阀门，水槽内的循环水只流向煤泥进料口。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过设置压滤预处理装置，对料浆进行预压滤处理，使粒度大的料浆通过加压过滤机过滤处理，粒度小的料浆通过板框过滤机过滤处理，加压过滤机处理粒度大的料浆具有很明显地优势，粒度小的料浆反而会破坏加压过滤机的过滤能力，因此，充分发挥出了加压过滤机的处理能力，同理，板框过滤机处理粒度小的料浆具有很明显地优势，粒度大的料浆反而会大幅降低板框过滤机的过滤能力，因此，也充分发挥出了板框过滤机的处理能力，加压过滤机和板框过滤机处理能力的充分发挥，直接提高了煤泥水处理系统的处理能力，固体回收率高，水分含量低；

2、本发明的煤泥水处理系统，回收的循环水纯净度高，利于循环使用，浓缩的料浆内循环水含量较低，降低了能耗，堆料池和浓缩池的联合使用，缩短了料浆沉淀浓缩时间，进一步提高了系统运行效率；

3、本发明的煤泥水处理系统，所需设备较少，占地面积小，处理灵活，设有故障保护机制，整个系统运行稳定，同时使用和运行成本较低，几乎与现有系统成本相同，易推广应用。

附图说明

图1是本发明的一种煤泥水处理系统结构示意图；

图2是本发明的浮动式循环水流出筒结构示意图。

图中标记：1为堆料池，2为浓缩池，3为循环水池，4为煤泥进料口，5为料浆出口，6为渣浆出口，7为循环水溢流口，8为溢流口，9为渣浆口，10为循环水出口，11为浮动式循环水流出筒，12为拱形物料通道，13为隔断板，14为渣浆通道，15为循环水通道，16为循环水箱，17为循环水输送机，18为水槽，19为料浆流出筒，20为临时堆料池，21为滑动轴，22为循环水通孔，23为柔性伸缩套，24为第一滤液进口，25为第一输送装置，26为压滤预处理装置，27为循环沉淀装置，28为板框过滤机，29为加压过滤机，30为渣饼回收装置，31为第二滤液进口，32为循环水进口，33为开关阀门。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种煤泥水处理系统，它包括：

循环沉淀装置27，包括堆料池1，堆料池1由一开口向上的储料罐构成，堆料池1的上部设有煤泥进料口4，堆料池1的下部一侧设有料浆出口5，堆料池1的一侧还设有浓缩池2，浓缩池2的下部设有渣浆出口6，浓缩池2上远离堆料池1的一侧设有循环水溢流口7和循环水池3，循环水池3的上部设有溢流口8和第一滤液进口24，下部设有渣浆口9和循环水出口10，中部设有浮动式循环水流出筒11，浮动式循环水流出筒11的出水口与循环水出口10相连；

图1中，堆料池1、浓缩池2和循环水池3的下方设有拱形物料通道12，拱形物料通道12的顶部上方对应渣浆口9，渣浆口9与循环水出口10分别位于循环水池3的两侧，且通过隔断板13阻隔，隔断板13固定于拱形物料通道12的最顶端，且将拱形物料通道12分为渣浆通道14和循环水通道15；溢流口8的下方设有循环水箱16，循环水箱16内的循环水通过循环水输送机17输送至位于循环沉淀装置上方的水槽18内，如图1中堆料池1、浓缩池2和循环水池3的上方设有水槽18，水槽18的出口与煤泥进料口4连接，循环水通道15与循环水箱16连通；循环水溢流口7位于浓缩池2的上部，在同一水平面上高度高于溢流口8的高度；堆料池1上远离浓缩池2的一侧设有料浆流出筒19，料浆流出筒19位于堆料池1的上部，料浆流出筒19的出口下方设有临时堆料池20；料浆流出筒19的水平高度高于循环水溢流口7的水平高度；拱形物料通道12的一端连通循环水池3，另一端连通第一输送装置25，循环水箱16通过循环水输送机17将循环水输送至循环水池3上方的水槽18内，水槽18的出口与煤泥进料口4连接；

第一输送装置25，用于连接循环沉淀装置27和压滤预处理装置26，并将循环沉淀装置27内流出的渣浆输送至压滤预处理装置26内；

压滤预处理装置26，用于对循环沉淀装置27内流出的渣浆进行预处理，压滤预处理装置26的滤液出口与板框过滤机28相连，压滤预处理装置26的渣浆出口与加压过滤机29相连；

加压过滤机29，用于对压滤预处理装置26的来料进行固液分离，加压过滤机29的进口与压滤预处理装置26的渣浆出口相连，加压过滤机29的滤液出口与板框过滤机28相连，加压过滤机29的渣饼出口与渣饼回收装置30相连；

板框过滤机28，用于对压滤预处理装置26的来料进行固液分离，板框过滤机28的进口与压滤预处理装置26的滤液出口连接，板框过滤机28的的渣饼出口与渣饼回收装置30相连，板框过滤机28的的滤液出口与第一滤液进口24连接。

如图1和图2所示，浮动式循环水流出筒11为开口朝下、上端封闭、中部被一滑动轴21贯通的中空形结构，滑动轴21固定连接在循环水池3内，浮动式循环水流出筒11与滑动轴21滑动连接，且通过滑动轴21固定于循环水池3内，浮动式循环水流出筒11的下部通过柔性伸缩套23与循环水池3底部连接，上部设有循环水通孔22，柔性伸缩套23为塑料或者纤维类材料制成，用以防止循环水直接通过循环水出口10排出，循环水通孔22可根据实际需求调整尺寸大小，浮动式循环水流出筒11悬浮于循环水内，循环水出口10的上部被柔性伸缩套23全部罩住，以使循环水只能通过浮动式循环水流出筒11排出；循环水池3的底部为斜面，斜面的底端为渣浆口9。

在本实施例中，压滤预处理装置26优选为细煤泥离心机，第一输送装置25优选为渣浆泵。

为了使浓度达循环水用水要求的滤液能实现直接循环利用，水槽18的上部设有第二滤液进口31，第二滤液进口31一端连接水槽18，另一端连接板框过滤机28的滤液出口。同时，为了优化煤泥水处理系统，浓缩池2的上部还设有循环水进口32，循环水进口32通过开关阀门33与水槽18连接，开关阀门33控制水槽18内的循环水的分流。

上述煤泥水处理系统的处理方法包括以下步骤：

步骤一、原料进入，通过煤泥进料口4将原料输送至循环沉淀装置27的堆料池1内，堆料池1对原料进行预沉淀浓缩，并使大浓度的煤泥沉入池底，较小浓度的煤泥处于原料上层，当堆料池1内的原料超过设定容量时，超出部分的原料通过料浆流出筒19进入临时堆料池20；

步骤二、开启料浆出口5，堆料池1内大浓度的煤泥通过料浆出口5进入浓缩池2内，浓缩池2对来料进行沉淀浓缩，使浓缩的浆料沉入池底，含有较多循环水的浆料处于浆料上层，当料滤液面上的循环水只含有极少量煤泥时，开启循环水溢流口7，浓缩池2内浆料表面的循环水通过循环水溢流口7流入循环水池3内；

步骤三、开启渣浆出口6，浓缩池2内浓缩的浆料通过渣浆出口6进入拱形物料通道12内，拱形物料通道12将浓缩的浆料输送至第一输送装置25内；

步骤四、循环水池3对来料进行再次沉淀浓缩，使浓度大的循环水沉入池底，澄清的循环水处于循环水上层，开启浮动式循环水流出筒11的循环水通孔22和循环水出口10，使上层澄清的循环水排出循环水池3，排出的澄清循环水通过循环水通道15进入循环水箱16内储存；然后开启渣浆口9，使循环水池3内的浓度大的循环水进入渣浆通道14内；

步骤五、启动第一输送装置25，第一输送装置25将渣浆通道14内的浆料输送至压滤预处理装置26内，压滤预处理装置26对浆料进行预处理分离，使粒度大的浆料和粒度小的浆料分离，粒度大的浆料通过输送装置输送至加压过滤机29内进行过滤处理，粒度小的浆料通过输送装置输送至板框过滤机28内进行过滤处理；

步骤六、加压过滤机29对来料进行过滤处理，并得到渣饼和滤液，渣饼通过加压过滤机29的渣饼出口排出，并通过渣饼出口下方的渣饼回收装置收集，滤液通过输送装置输送至板框过滤机28内；

步骤七、板框过滤机28对来料进行过滤处理，并得到渣饼和滤液，渣饼通过板框过滤机28的渣饼出口排出，并通过渣饼出口下方的渣饼回收装置30收集，当滤液内煤泥的浓度大于5%时，滤液通过输送装置输送至第一滤液进口24，第一滤液进口24将来料送至循环水池内，当滤液内煤泥的浓度不大于5%时，滤液通过输送装置输送至第二滤液进口31，第二滤液进口31将来料输送至水槽内；

步骤八、启动循环水输送机17，循环水输送机17将循环水输送至水槽18内，当浓缩池2内需要循环水时，开启开关阀门33，水槽18内的循环水通过循环水进口32分流进入浓缩池2内，当浓缩池2内不需要循环水时，关闭开关阀门33，水槽18内的循环水只流向煤泥进料口4。

上述中，当需要加大系统处理量时，第一输送装置25的料浆出口与板框过滤机28的进口连接，即板框过滤机28同时适当分担第一输送装置25内的料浆，以提高处理量，同理，也可将第一输送装置25的料浆出口与加压过滤机29的进口连接，加压过滤机29混合处理不同浓度的料浆，也可达到提高处理量的目的，同时，混合处理不同浓度的料浆对过滤机来说具有一定的保护措施，降低过滤机在处理同一浓度时易产生的疲劳损伤。

上述中，为了防止渣浆通道14被堵塞，可以通过开启渣浆口9来对渣浆通道14进行冲洗，也可通过使隔断板13滑动连接于循环水池3底部与拱形物料通道12之间，当隔断板13未完全隔断循环水通道15和渣浆通道14时，由于高度压力差，循环水箱16内的循环水涌入渣浆通道15，即实现对渣浆通道14的冲洗。

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