一种新型矿井水处理设备的应用_李建军.pdf

一种新型矿井水处理设备的应用李建军1，王雅露1，陈德昌1，邵志棋2(1.六盘水化乐煤业有限公司，贵州 六盘水553053;2.山西约翰芬雷设计工程有限公司，北京100022)摘要:化乐煤业公司针对矿井水一体净化处理器存在的入料不均匀、沉降物排出不畅等问题进行了技术改造，将入料方式由多点改为一点入料，将一体净化器分为混料反应区、稳流区和斜管沉淀区，将原来的双层斜管改为单层斜管，取消原有中间隔板等，有效解决了处理器存在的问题。关键词:矿井水处理;一体净化器;双层斜管;单层斜管;处理量中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1005-8397(2023)02-0093-02Application of new equipment for mine water purificationLI Jianjun1，WANG Yalu1，CHEN Dechang2，SHAO Zhiqi2(1.Liupanshui Huale Coal Industry Co.，LTD.，Liupanshui，Guizhou 553053，China;2.Shanxi John Finlay Designing Engineering Co.，Ltd.，Beijing 100022，China)Abstract:Hule Coal Industry Company has carried out technical transformation to solve the problems of uneven feeding and poordischarge of settlement in the integrated mine water purification processor，changed the feeding mode from multiple points to onepoint，divided the integrated purifier into mixed reaction area，steady flow area and inclined tube precipitation area，changed theoriginal doublelayer inclined tube to singlelayer inclined tube，cancelled the original middle partition，etc.Effectively solve theproblem of the processorKeywords:mine water treatment;integrated purifier;doublelayer inclined tube;singlelayer inclined tube;capacity收稿日期:2022-11-01DOI:10.16200/ki.112627/td.2023.02.023作者简介:李建军(1987)，男，宁夏固原人，2014 年毕业安徽理工大学矿物加工专业，六盘水化乐煤业有限公司助理工程师。引用格式:李建军，王雅露，陈德昌，邵志棋 一种新型矿井水处理设备的应用 J 煤炭加工与综合利用，2023(2):9394化乐煤业有限公司现有矿井水处理厂 1 座，一体净化设备 2 台，每台设计处理能力为 300m3/h，总计处理能力600 m3/h。该处理厂主要负责处理的废水有:井下生产废水、工业场地受污染的废水及矸石周转场淋溶水。该矿井水处理厂设备结构不合理，造成能耗高、药耗高、操作难度大、处理量小，2 台同时开启处理能力不到 300 m3/h。为了让设备结构更加合理，运行更加可靠，处理量达到设计要求，管理更加简单，外排水质更好，化乐煤矿决定对矿井水处理厂一体净化设备进行技术改造。1改造前设备存在的问题改造前一体净化器设备结构如图 1 所示。从图 1 可看出:(1)一体净化器从底部采用 300 mm 的总管入料，然后按每 400 mm 间距布置 65 mm 支管进行分料，支管上开设无数个孔径为 5 mm 小孔进行均匀入料。存在问题:由于支管上开孔太小，容易造成支管堵塞，导致入料不均匀。(2)同时 PAC(聚合氯化铝)和 PAM(聚丙烯酰胺)均在同一管道上加药，没有时间间隔差，造成药剂与物料混合不充分、不均匀。(3)斜管采用双层布置，上层斜管长 1 m，下层斜长 5 mm，维护难度较大，容易产生沉降物“撞车”现象，造成物料沉降不畅。(4)在一体净化器底部距排料管 1.26 m 处增设长 18.5 m、高 1.36 m 的隔板，将有效沉淀面39煤炭加工与综合利用No.2，2023COAL POCESSING COMPEHENSIVE UTILIZATION图 1一体净化器设备结构积由 81.4 m2降为 23.3 m2，由于不利于煤泥畅通排出，导致大量煤泥积存在一体净化器内，处理量下降，严重时煤泥堆积在上层斜管上部。2一体净化器的改造措施针对一体净化器存在的问题，做出相应技术改造，如图2 所示。入料方式由多点入料改一点入料，同时在上料管上增加管道混合器，让矿浆和PAC 充分混合反应;将一体净化器分为混料反应区、稳流区和斜管沉淀区，混料区添加 PAM，使其与矿浆进行充分絮凝混合，稳流区让矿浆稳定地流入沉淀区进行沉淀;由原来的双层斜管改为单层斜管，絮凝好的物料沉降更加顺畅，防止了沉降物“撞车”现象，从而充分保证了矿井水质量;取消原有中间隔板，将有效沉淀面积由原来的23.3 m2增加至52.8 m2，处理量由原来的 2 台处理不到 300m3/h 增加至单台350 m3/h。图2一体净化器改造3结语通过上述改造后，取得了较好的应用效果。(1)处理量由原来的 2 台净化器处理能力不足300 m3/h提高为 1 台处理能力达到 350 m3/h，比原管道设计高 50%，比改造前实际处理能力提升 133.33%，大大增加了矿井水处理厂在雨季期间抗风险的能力;(2)一体净化器的溢流水中 SS 由小于17 mg/L降为小于5 mg/L。以 2021 年处理矿井水 114.82 万m3计算，PAC 由 200 g/m3降为166 g/m3，减少34 g/m3，全年节约 39 t，节约资金 13.27 万元;PAM 由16 g/m3降为 6 g/m3，减少 10 g/m3，全年减少11.48 t，节约资金13.8 万元，全年药剂(PAC、PAM)消耗共节约27.07 万元。(3)一体净化器改造前每天运行 20 h，改造后每天仅运行6 h，每天减少运行时间14 h。装机容量按37 kW 计算，每天可节约用电370 kW h，工业用电按0.71 元/kW h 计，可节约电费9.59 万元/a。全年节约了生产费用，提高了矿井水处理能力，缩短了矿井水处理系统的开机时间，大幅度降低了职工劳动强度。49煤炭加工与综合利用2023 年第 2 期