矿井疏矸排水回用电厂的深度处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种矿井疏矸排水回用电厂的深度处理系统，其包括污泥处理系统以及通过管路顺序连通的原水池、管道混合器、星型絮凝池、斜板沉淀池、过滤池、清水池、生水箱、超滤升压泵、超滤装置、反渗透升压泵、反渗透装置、EDI升压泵、EDI除盐装置和除盐水箱；管道混合器分别通过絮凝剂加药泵、助凝剂加药泵与絮凝剂水箱和助凝剂水箱连通；超滤装置分别通过超滤反洗水泵、超滤升压泵与生水箱相连通；反渗透装置分别通过阻垢剂加药计量泵、盐酸加药计量泵、还原剂加药计量泵与阻垢剂溶药箱、盐酸溶药箱和还原剂溶药箱相连通。采用本新型能除去水体中大部分悬浮物及胶体颗粒，以及阴阳离子，以满足锅炉用水要求。
【专利说明】矿井疏矸排水回用电厂的深度处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿井疏矸排水回用电厂的深度处理系统。
【背景技术】
[0002]我国每生产It煤矿平均排放矿井水2.5t左右，每年排水量在35?40亿吨，全国煤矿年排放量约为70亿-90亿立方米，2009年，我国原煤产量达到30.5万吨，矿井水排放量约91.5亿立方米。这些废水如果不加处理对外任意排放，不仅浪费宝贵的水资源，而且将对矿区及其附近区域产生严重的污染。目前矿井疏矸排水的利用率并不高，主要原因是其受煤炭开采影响，导致矿井疏矸排水矿化度高，悬浮物含量高且波动性较大(主要是煤尘颗粒)。矿井疏矸排水水质成分复杂，水中的含盐量、SiO2、硬度，总碱度等各项指标均比自然水体高出许多，若将其直接排放，极易造成环境的污染。
[0003]我国水资源严重匮乏，随着人口的不断增长，经济的快速发展，社会的进步和城市化水平的日新月异，水资源匮乏的问题已经日益突出，水资源短缺已成为制约火力发电企业发展的绊脚石，要解决水资源短缺的问题就必须正确面对现状，合理的使用水资源，这样我们才能有利于社会的稳定发展。有效且合理的利用矿井排水是解决煤炭生产过程中产生矿井水的唯一途径，即解决了矿井涌水对外排放污染环境的问题又缓解了城市工业用水难的问题，二者的有机结合，使矿井疏矸排水实现废水减排及水资源合理化应用，间接的转化为企业的经济效益。
[0004]目前对矿井疏矸排水的处理方式是采用自然沉降的方式或者简单的混凝沉淀处理，自然沉降处理效率低，传统简单的混凝沉淀处理达不到预期效果，经过简单的混凝处理后的系统出水利用率不高，一般选择就地排放，这样造成了极大的水资源浪费。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构比较简单、净化效果好的矿井疏矸排水回用电厂的深度处理系统，其能除去水体中大部分悬浮物及胶体颗粒，以及阴阳离子，以满足锅炉用水要求。
[0006]本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案:一种矿井疏矸排水回用电厂的深度处理系统，其关键技术在于:其包括污泥处理系统以及通过管路顺序连通的带原水泵的原水池、管道混合器、星型絮凝池、斜板沉淀池、过滤池、清水池、生水箱、超滤升压泵、超滤装置、反渗透升压泵、反渗透装置、EDI升压泵、EDI除盐装置和除盐水箱；
[0007]所述管道混合器分别通过絮凝剂加药泵、助凝剂加药泵与絮凝剂水箱和助凝剂水箱连通，所述过滤池与带罗茨风机的管路连通，所述清水池通过过滤器反洗水泵与过滤池连通，所述清水池通过输送管与用水系统中的辅机循环水处理系统和生水箱连通，所述过滤池通过过滤器反洗排放管道与原水池连通；
[0008]所述超滤装置分别通过超滤反洗水泵、超滤升压泵与生水箱相连通；所述反渗透装置分别通过阻垢剂加药计量泵、盐酸加药计量泵、还原剂加药计量泵与阻垢剂溶药箱、盐酸溶药箱和还原剂溶药箱相连通；
[0009]所述污泥处理系统包括与星形絮凝池和斜板沉淀池连通的集泥池，所述集泥池通过污泥提升泵与浓缩池连通，所述浓缩池通过污泥输送泵与脱水机连接，脱水机经由管道与原水池连通。
[0010]所述超滤装置经反渗透升压泵与反渗透装置连通，所述反渗透装置经EDI升压泵与EDI除盐装置相连通。
[0011]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
[0012](I)本实用新型通过多层次的污水净化，可以对矿井疏矸排水进行高效的固液分离处理，并形成了以控制混凝剂加药量为核心的高效固液分离系统，经过多级过滤后，能够去除掉水体中大量的煤尘颗粒，过滤池反洗排水回到原水池可以再利用，不会造成水资源的浪费，脱泥处理系统经过脱水机脱水后形成的泥饼，可与煤一起混燃作为一种燃料，节约了能源；
[0013](2)采用本实用新型处理系统对疏矸水进行处理，系统运行稳定，出水水质较好，可直接用于电厂辅机循环冷却水补水、锅炉补给水处理系统水源，明显提高了企业水资源利用水平，有效的降低企业生产成本；
[0014](3)通过后续的超滤、反渗透及EDI深度除盐处理后，完全去除水中的硬度、有机物、金属阳离子及重金属等杂质，系统的产水水质完全可以满足锅炉的用水要求；
[0015](4)采用本实用新型处理系统对疏矸水进行处理回用后，有效地解决了矿井疏矸排水的去向问题，既推动火力发电企业用水水源模式的转变，又可以实现煤矿企业生产过程中矿井水“零排放”，对实现节约用水、节能减排、环境保护，改善水资源环境具有重要的战略意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的示意图
[0017]在附图中:I原水池、2星形絮凝池、3斜板沉淀池、4集泥池、5过滤池、6清水池、7浓缩池、8脱水机、9、生水箱10辅机循环水处理系统、11絮凝剂水箱、12助凝剂水箱、13原水泵、14污泥提升泵、15罗茨风机、16过滤器反洗水泵、17污泥输送泵、18泥饼外运、19管道混合器、20过滤器反洗排放管道、21絮凝剂加药泵、22助凝剂加药泵、23超滤升压泵24、超滤装置25、反渗透升压泵、26反渗透装置、27 EDI升压泵、28 EDI除盐装置、29除盐水箱、30杀菌剂溶药箱、31阻垢剂溶药箱、32盐酸溶药箱、33还原剂溶药箱、34超滤反洗水泵、35超滤反洗水回收至原水池的管道、36杀菌剂加药计量泵、37阻垢剂加药计量泵、38盐酸加药计量泵、39还原剂加药计量泵。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明和实用新型进行详细的说明:
[0019]参见附图1，本实用新型包括污泥处理系统以及通过管路顺序连通的带原水泵的原水池1、管道混合器19、星型絮凝池2、斜板沉淀池3、过滤池5、清水池6、生水箱9、超滤升压泵23、超滤装置24、反渗透升压泵25、反渗透装置26、EDI升压泵27、EDI除盐装置28和除盐水箱29。[0020]所述管道混合器19分别通过絮凝剂加药泵21、助凝剂加药泵22与絮凝剂水箱11和助凝剂水箱12连通，所述过滤池5与带罗茨风机15的管路连通，所述清水池6与过滤器反洗水泵16连通，所述清水池6通过输送管与用水系统中的辅机循环水处理系统10和生水箱9连通，所述过滤池5通过过滤器反洗排放管道20与原水池I连通。
[0021]所述超滤装置24分别通过超滤反洗水泵34、超滤升压泵23与生水箱9相连通；所述反渗透装置26分别通过阻垢剂加药计量泵31、盐酸加药计量泵38、还原剂加药计量泵39与阻垢剂溶药箱31、盐酸溶药箱38和还原剂溶药箱33相连通；反渗透升压泵25连接的反渗透装置26及EDI升压泵27相连接的EDI除盐装置28相连通；
[0022]所述污泥处理系统包括与星形絮凝池2和斜板沉淀池3连通的集泥池4，所述集泥池4通过污泥提升泵14与浓缩池7连通，所述浓缩池7通过污泥输送泵17与脱水机8连接，脱水机8经由管道与原水池I连通。
[0023]通过小间距的斜板沉淀池3可以抑制絮凝体沉降过程中的脉动干扰，运行的抗冲击负荷能力大大增强，有利于排泥。过滤池5可以去除水中残留的微小絮凝体，使矿井排水得到进一步净化。通过超滤、反渗透及EDI (电去离子)深度除盐装置可以去除水中细小的悬浮物、硬度、有机物、金属阳离子及重金属等杂质。
[0024]参见附图1，工作时本实用新型利用原水泵13将原水池I中的水，提升到星形絮凝池2，期间在管道混合器19内将助凝剂和混凝剂与原水进行充分的混合，形成小的矾花，通过星形絮凝池2后形成均匀且较大的矾花，进入斜板沉淀池3行泥水分离，在斜板沉淀池3中将其去除掉，得到混凝后的净水；混凝后的出水通过重力流入过滤池进行过滤，利用过滤池5去除掉水中残余的絮凝体，得到低浊度的产水，供给辅机循环水处理系统10及生水箱9，通过超滤升压泵23将水提升至超滤装置24进行进一步去除系统中的细小悬浮物，利用反渗透升压泵25将系统水加压提升至反渗透装置26进行脱盐处理后，经过EDI升压泵27升压后到EDI除盐装置28进行深度处理后收集到除盐水箱29备用。
[0025]另外，在过滤池运行过程中，将会产生一定的压差，预示已经失效需对其进行反洗，启动过滤器反洗水泵16及罗茨风机15对过滤池5进行气水同时反洗，反洗水排到原水池I循环利用。
[0026]在本系统运行的过程中，如星形絮凝池2及斜板沉淀池3将产生一定量的污泥，将其排到集泥池4中，利用污泥提升泵14将其输送到浓缩池7进行浓缩后，通过污泥输送泵17送入脱水机8进行脱水，产生的污水回到原水池1，形成的泥饼18可外运，也可与煤一起作为锅炉的燃料。
[0027]本实用新型有效的利用管道混合器19本身的特殊结构特点，使原水与药剂的混合可在瞬间完成，通过操作控制混凝剂的加药量比传统的混凝设备可节省30%左右，经过星形絮凝池2及小间距斜板沉淀池3进行沉淀后，可以去除水体中绝大部分悬浮物，通过多介质的过滤池5过滤，去除水中残留的微小絮凝体。最后通过膜设备的处理后，系统水质满足锅炉用水要求。通过本系统对矿井排水处理回用，可实现矿井排水合理化应用，节能减排，变废为宝。通过后续的超滤、反渗透及EDI深度除盐装置后可去除水中的阴阳离子，系统产水水质满足锅炉用水要求。
[0028]经过该系统处理后的产水，可用作发电企业的辅机循环冷却水及锅炉补给水处理系统的水源，推动了火力发电企业用水水源模式的转变，使其不在单一的使用地表水或地下水，使煤炭企业生产过程中产生的矿井疏矸排水经过本系统的处理后用作坑口发电企业的生产水源成为现实。
【权利要求】
1.一种矿井疏矸排水回用电厂的深度处理系统，其特征在于:其包括污泥处理系统以及通过管路顺序连通的带原水泵的原水池(I)、管道混合器(19)、星型絮凝池(2)、斜板沉淀池(3)、过滤池(5)、清水池(6)、生水箱(9)、超滤升压泵(23)、超滤装置(24)、反渗透升压泵(25)、反渗透装置(26)、EDI升压泵(27)、EDI除盐装置(28)和除盐水箱(29)； 所述管道混合器(19)分别通过絮凝剂加药泵(21)、助凝剂加药泵(22)与絮凝剂水箱(11)和助凝剂水箱(12 )连通，所述过滤池(5 )与带罗茨风机(15 )的管路连通，所述清水池(6)通过过滤器反洗水泵(16)与过滤池(5)连通，所述清水池(6)通过输送管与辅机循环水处理系统(10)和生水箱(9)连通，所述过滤池(5)通过过滤器反洗排放管道(20)与原水池(I)连通； 所述超滤装置(24)分别通过超滤反洗水泵(34)、超滤升压泵(23)与生水箱(9)相连通；所述反渗透装置(26)分别通过阻垢剂加药计量泵(31)、盐酸加药计量泵(38)、还原剂加药计量泵(39)与阻垢剂溶药箱(31)、盐酸溶药箱(38)和还原剂溶药箱(33)相连通； 所述污泥处理系统包括与星形絮凝池(2)和斜板沉淀池(3)连通的集泥池(4)，所述集泥池(4 )通过污泥提升泵(14 )与浓缩池(7 )连通，所述浓缩池(7 )通过污泥输送泵(17 )与脱水机(8 )连接，脱水机(8 )经由管道与原水池(I)连通。
2.根据权利要求1所述的矿井疏矸排水回用电厂的深度处理系统，其特征在于:所述超滤装置(24 )经反渗透升压泵(25 )与反渗透装置(26 )连通，所述反渗透装置(26 )经EDI升压泵(27)与EDI除盐装置(28)相连通。
【文档编号】C02F11/12GK203440183SQ201320514855
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】张立军, 刘克成, 何彩燕, 高燕宁, 任汉涛, 刘强, 孙小军, 莫中宝, 张建华, 马东伟, 周慧波 申请人:国家电网公司, 国网河北省电力公司电力科学研究院, 河北省电力建设调整试验所