洗煤水复合离子絮凝浓缩系统及其处理洗煤水的方法与流程

本发明涉及一种洗煤水复合离子絮凝浓缩系统及其处理洗煤水的方法。

背景技术：

随着国家环保要求的不断提高，国家要求洗煤厂的煤泥必须在厂内回收利用，洗煤水全部返回复用。

近年来，随着该矿综采放顶煤工艺的推广应用，原煤煤质变差，煤炭破碎严重，煤泥含量特别是微细泥含量增加，这就增加了煤泥水处理设备的负担，威胁了洗水闭路循环和正常的洗煤生产，如何在只作很小改动情况下，大幅增加现有煤泥水处理设备的处理能力，以适应原煤煤质变差的情况，在不降低煤泥水处理设备的处理能力的前提下，尽可能降低阴阳离子絮凝剂的用量。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是如何在只作很小改动情况下，大幅增加现有煤泥水处理设备的处理能力，以适应原煤煤质变差的情况，在不降低煤泥水处理设备的处理能力的前提下，尽可能降低阴阳离子絮凝剂的用量，提供一种洗煤水复合离子絮凝浓缩系统及其处理洗煤水的方法。

为解决上述技术问题，本洗煤水复合离子絮凝浓缩系统包括阳离子洗煤水混合装置、阴离子溶液稀释装置和絮凝装置，其中阳离子洗煤水混合装置包括阳离子溶液储存桶、阳离子进料泵和入料箱，其中阳离子进料泵配有进料管和出料管，其进料管连接阳离子溶液储存桶，其出料管通入所述入料箱，且入料箱还设有待处理洗煤水进料管和阳离子洗煤水混合物料出料管，待处理洗煤水进料管上设有洗煤水进料阀，

阴离子溶液稀释装置包括阴离子溶液储存桶、阴离子进料泵和阴离子溶液稀释槽，其中阴离子进料泵配有进料管和出料管，其进料管连接阴离子溶液储存桶，其出料管通入所述阴离子溶液稀释槽，且阴离子溶液稀释槽还设有清水进料管和阴离子稀释液出料管，清水进料管上设有清水进料阀。

絮凝装置包括溜槽和浓缩机，所述阳离子洗煤水混合物料出料管接通所述溜槽的上游端，所述溜槽的下游端接所述浓缩机，所述阴离子稀释液出料管通入溜槽，其特征在于：所述溜槽自上游端至下游端依分为第1区段、第2区段……第n区段，所述阴离子稀释溶液出料管中段连通有第1支管、……第n-1支管，所述阴离子稀释溶液出料管通入第1区段、第1支管通入第2区段，……第n-1支管通入第n区段，其中n为正整数，且3≤n≤18。如此设计，阴离子稀释溶液分段、分批加入，除最后一次外，其余几次加入的阴离子都不过剩，每个阴离子都与带阳离子微型灰团发生桥键作用，形成更大的灰团，只在最后一次加入时，阴离子才恰好够用或略有过剩，这样既可最大限度地发挥阴离子絮凝剂的絮凝作用，又最大限度地减少了阴离子过剩或局部过剩，造成微型灰团吸附过多阴离子，导致微形灰团整体呈现负电荷，并基于同性相斥，影响微形灰团间的进一步聚合的情况的发生。

作为优化，所述阳离子进料泵为阳离子进料计量泵、所述阴离子进料泵为阴离子进料计量泵，单位时间内，前者阳离子进料摩尔数∶后者阴离子进料摩尔数＝1∶2，阴离子絮凝剂用量为2.2g/m³待处理洗煤水。实践证明，如此设计，洗煤水絮凝效果最好。

作为优化，所述溜槽优选螺旋溜槽。如此设计，有利于阴离子稀释液更好地与阳离子洗煤水混合物料混合，并充分引发絮凝。

作为优化，所述阳离子溶液储存桶内含浓度为3.5％的阳离子型絮凝剂(如：三氯化铁、聚合氯化铝等)，所述阴离子溶液储存桶内含浓度为1.5％的阴离子型絮凝剂(如：阴离子型聚丙烯酰胺、分子量≥800万)。实践证明，如此设计，洗煤水絮凝效果最好。

本发明洗煤水复合离子絮凝浓缩系统处理洗煤水的方法，包括下述步骤：

①.配制阳离子溶液：按比例向阳离子溶液储存桶内加入清水和阳离子型絮凝剂，配制成浓度为3.5％的阳离子溶液；配制阴离子溶液：按比例向阴离子溶液储存桶内加入清水和阴离子型絮凝剂，配制成浓度为1.5％的阴离子溶液；

②.开启浓缩机，同时打开阳离子进料泵和待处理洗煤水进料管上的洗煤水进料阀，待处理洗煤水与阳离子溶液混合后，经溜槽进入浓缩机，同时打开阴离子进料泵和清水进料管上的清水进料阀；清水与阴离子溶液混合后，经过阴离子稀释液出料管中段时，分成n路，一路沿阴离子稀释液出料管继续前行，通入溜槽第1区段，另外n-1路分别通过第1支管、……第n-1支管，通入第2区段，……第n区段。

洗煤水首先在入料箱与阳离子溶液相遇，洗煤水中部分带负电荷的高灰细泥吸附阳离子，呈现电中性状态，消除高灰细泥同电荷相斥的效应，使高灰细泥发生初步聚集，形成微型灰团，并在其周围吸附一定数量的阳离子，进入溜槽后，在各个区段，带阳离子微型灰团分批与适量阴离子相遇，充分混合，在这一过程阴离子与微型灰团周围吸附的阳离子发生桥键作用，微型灰团及高灰细泥分批发生絮凝，最终进入浓缩机。

③.浓缩机溢流作为循环水，送去洗煤机复用，浓缩机机底出料去压滤车间回收。如此设计，阴离子稀释溶液分段、分批加入，除最后一次外，其余几次加入的阴离子都不过剩，每个阴离子都与带阳离子微型灰团发生桥键作用，形成更大的灰团，只在最后一次加入时，阴离子才恰好够用或略有过剩，这样既可最大限度地发挥阴离子絮凝剂的絮凝作用，又最大限度地减少了阴离子过剩或局部过剩，造成微型灰团吸附过多阴离子，导致微形灰团整体呈现负电荷，并基于同性相斥，影响微形灰团间的进一步聚合的情况的发生。

本发明只需将原洗煤水絮凝浓缩系统的溜槽自上游端至下游端依分为第1区段、第2区段……第n区段，然后阴离子稀释溶液出料管中段增设第1支管、……第n-1支管，并令阴离子稀释溶液出料管通入第1区段、第1支管通入第2区段，……第n-1支管通入第n区段，即可得到本发明洗煤水复合离子絮凝浓缩系统。

本发明处理洗煤水的方法将阴离子稀释溶液分段、分批加入，既可最大限度地发挥阴离子絮凝剂的絮凝作用，又最大限度地减少了阴离子过剩或局部过剩，造成微型灰团吸附过多阴离子，导致微形灰团整体呈现负电荷，并基于同性相斥，影响微形灰团间的进一步聚合的情况的发生，适合各种洗煤厂配套使用。

附图说明

下面结合附图对本发明洗煤水复合离子絮凝浓缩系统及其处理洗煤水的方法作进一步说明：

图1是本洗煤水复合离子絮凝浓缩系统的结构示意图。

图中：1为阳离子溶液储存桶、2为阳离子进料泵、3为入料箱、4为进料管、5为出料管、6为待处理洗煤水进料管、7为阳离子洗煤水混合物料出料管、8为洗煤水进料阀、9为阴离子溶液储存桶、10为阴离子进料泵、11为阴离子溶液稀释槽、12为清水进料管、13为阴离子稀释液出料管、14为清水进料阀、15为溜槽、16为浓缩机、151为溜槽第1区段、152为溜槽第2区段、153为溜槽第n区段、171为第1支管、172为第n-1支管、18为螺旋挡板、19为溢流管、20为机底出料管。

具体实施方式

实施方式一：如图1所示，本洗煤水复合离子絮凝浓缩系统包括阳离子洗煤水混合装置、阴离子溶液稀释装置和絮凝装置，其中阳离子洗煤水混合装置包括阳离子溶液储存桶1、阳离子进料泵2和入料箱3，其中阳离子进料泵2配有进料管4和出料管5，其进料管4连接阳离子溶液储存桶1，其出料管5通入所述入料箱3，且入料箱3还设有待处理洗煤水进料管6和阳离子洗煤水混合物料出料管7，待处理洗煤水进料管6上设有洗煤水进料阀8。

阴离子溶液稀释装置包括阴离子溶液储存桶9、阴离子进料泵10和阴离子溶液稀释槽11，其中阴离子进料泵10配有进料管4和出料管5，其进料管4连接阴离子溶液储存桶9，其出料管5通入所述阴离子溶液稀释槽11，且阴离子溶液稀释槽11还设有清水进料管12和阴离子稀释液出料管13，清水进料管12上设有清水进料阀14。

絮凝装置包括溜槽15和浓缩机16，所述阳离子洗煤水混合物料出料管7接通所述溜槽15的上游端，所述溜槽15的下游端接所述浓缩机16，所述阴离子稀释液出料管13通入溜槽15，其特征在于：所述溜槽15自上游端至下游端依分为第1区段151、第2区段152……第n区段153，所述阴离子稀释溶液出料管13中段连通有第1支管171、……第n-1支管172，所述阴离子稀释溶液出料管通入第1区段151、第1支管171通入第2区段152，……第n-1支管172通入第n区段153。图1中n取3，当然n也可以以取3-18之间的任意正整数，即3≤n≤18，图略。

所述阳离子进料泵为阳离子进料计量泵、所述阴离子进料泵为阴离子进料计量泵，单位时间内，前者阳离子进料摩尔数∶后者阴离子进料摩尔数＝1∶2，阴离子絮凝剂用量为2.2g/m³待处理洗煤水。

所述溜槽15优选螺旋溜槽，其内设螺旋挡板18。

所述阳离子溶液储存桶1内含浓度为3.5％的阳离子型絮凝剂，所述阴离子溶液储存桶9内含浓度为1.5％的阴离子型絮凝剂。

本发明洗煤水复合离子絮凝浓缩系统处理洗煤水的方法，包括下述步骤：

①.配制阳离子溶液：按比例向阳离子溶液储存桶内1加入清水和阳离子型絮凝剂，配制成浓度为3.5％的阳离子溶液；配制阴离子溶液：按比例向阴离子溶液储存桶内9加入清水和阴离子型絮凝剂，配制成浓度为1.5％的阴离子溶液；

②.开启浓缩机16，同时打开阳离子进料泵2和待处理洗煤水进料管6上的洗煤水进料阀8，待处理洗煤水与阳离子溶液混合后，经溜槽15进入浓缩机16，同时打开阴离子进料泵10和清水进料管12上的清水进料阀14；清水与阴离子溶液混合后，经过阴离子稀释液出料管13中段时，分成n路，一路沿阴离子稀释液出料管13继续前行，通入溜槽15第1区段151，另外n-1路分别通过第1支管171、……第n-1支管172，通入第2区段152，……第n区段153。

洗煤水首先在入料箱3与阳离子溶液相遇，洗煤水中部分带负电荷的高灰细泥吸附阳离子，呈现电中性状态，消除高灰细泥同电荷相斥的效应，使高灰细泥发生初步聚集，形成微型灰团，并在其周围吸附一定数量的阳离子，进入溜槽后，在各个区段，带阳离子微型灰团分批与适量阴离子相遇，充分混合，在这一过程阴离子与微型灰团周围吸附的阳离子发生桥键作用，微型灰团及高灰细泥分批发生絮凝，最终进入浓缩机16。

③.浓缩机16溢流作为循环水，经溢流管19送去洗煤机(图中未示出)复用，浓缩机16机底出料经机底出料管20去压滤车间(图中未示出)回收。