专利名称：去除水中悬浮物的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及污水再生利用技术，尤其涉及一种去除水中悬浮物的装置。
背景技术：
在煤矿开采过程中产生的地下涌水及采掘生产中防尘、冷却设备的排水汇集为矿井水统一排出。矿井水是含有粉尘和岩尘等过量悬浮物的废水，需经过废水处理(即去除水中的悬浮物)后，才可作为生产、生活和生态用水。现有技术中，去除矿井水中悬浮物的方法是，在地面建设污水处理厂，同时在矿区内建设送水管路，通过这些送水管路将矿井水运送到污水处理厂，在污水处理厂内通过混凝、沉淀、过滤工艺对矿井水净化处理后的净化水再经由回水管路输送至矿区作为井下或井上生产用水。·
由于现有技术中这种对矿井水中悬浮物去除方法必须依赖完善的用于送水及回水的输送管路，且输送管路较长，从而大大提高了输送管路维护的难度，增加了去除矿井水中悬浮物的成本；此外，矿区内部各种管路复杂多变，多一类管路的存在就多一分不安全因素，也为煤矿安全生产增添了隐患。
发明内容
本发明提供一种去除水中悬浮物的装置，用以解决现有技术中缺陷，实现在矿区现场对矿井水进行悬浮物去除处理，处理后的水直接可用于矿区生产使用。本发明提供一种去除水中悬浮物的装置，包括一水平设置的内部带有空腔的封闭壳体，且所述壳体上分别设置有用于向所述壳体内加水的进水管和用于将水排出的排水管；所述空腔内垂直设置的隔板将所述空腔分隔成一混凝腔及用于沉淀所述水中的悬浮物的斜板沉淀腔；所述混凝腔内垂直固定设置有第一分隔板，所述第一分隔板将所述混凝腔分为混凝区和絮凝区，且所述混凝区和所述絮凝区通过第一分隔板顶部的进水口相连通，所述混凝区内设置有用于充分混合水和混凝药剂的扰流装置，所述扰流装置下方的混凝区与所述进水管相连通；所述隔板的底部设置有用于连通所述絮凝区和所述斜板沉淀腔的开口，所述斜板沉淀腔的侧壁上设置有用于收集经沉淀反应后的清水的集水槽，且所述集水槽与所述排水管相连通，所述斜板沉淀腔的底部设置有用于收集经沉淀反应后的沉淀底泥的污泥斗，且所述污泥斗的底部设置有用于将所述沉淀底泥排到所述壳体外的排泥管。本发明提供的去除水中悬浮物的装置，通过对矿井水进行混凝、沉淀反应后有效地去除了矿井水中的悬浮物，经处理后的水质完全可以满足矿区生产用水的要求，实现了对污水的再生利用；而且，本装置结构紧凑、容积处理能力大、占地小，无需再通过输送管路输送至污水处理厂，省去了输送管路建设及长期维护所需的高成本，也消除了增添管路所附带的安全隐患，提高了矿井水中悬浮物去除处理的经济性、安全性。
图I是本发明去除水中悬浮物的装置一实施例的俯视图。图2是图I中A-A向剖视图。图3是图I中B-B向剖视图。图4是图I中C-C向剖视图。附图标记I-壳体； 101-进水管；102-排水管；2-斜板沉淀腔；3-混凝腔；23-隔板；
201-第一分隔板；202-第二分隔板；203-第三分隔板；31-混凝区； 321- —段絮凝区；322- 二段絮凝区；323-三段絮凝区；231-开口；311-扰流装置；32-絮凝区； 21-集水槽；312-顶板；313-底板；314-扰流球；204-进水口；205-折板； 206-直板；22-排水通道；211-污泥斗；212-排泥管。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。图I是本发明去除水中悬浮物的装置一实施例的俯视图。图2是图I中A-A向剖视图。图3是图I中B-B向剖视图。图4是图I中C-C向剖视图。请参照图I、图2、图3和图4，本实施例提供的去除水中悬浮物的装置包括一水平设置的内部带有空腔的封闭壳体1，且壳体I上分别设置有用于向壳体I内加水的进水管101和用于将水排出的排水管102 ;空腔内垂直设置的隔板23将空腔分隔成一混凝腔3及用于沉淀水中的悬浮物的斜板沉淀腔2 ;混凝腔3内垂直固定设置有第一分隔板201，第一分隔板201将混凝腔3分为混凝区31和絮凝区32，且混凝区31和絮凝区32通过第一分隔板201顶部的进水口 204相连通，混凝区31内设置有用于充分混凝水和混凝药剂的扰流装置311，扰流装置311下方的混凝区31与进水管101相连通；隔板23的底部设置有用于连通絮凝区32和斜板沉淀腔2的开口 231，斜板沉淀腔2的侧壁上设置有用于收集经沉淀反应后的清水的集水槽21，且集水槽21与排水管102相连通，斜板沉淀腔2的底部设置有用于收集经沉淀反应后的沉淀底泥的污泥斗211，且污泥斗211的底部设置有用于将沉淀底泥排到壳体I外的排泥管212。具体地，壳体I可以为一薄壁立方体，其内部的空腔可以由一垂直于壳体I的底面设置的隔板23分隔成一混凝腔3和一斜板沉淀腔2，或者也可以由两个均垂直于壳体I的底面设置的隔板23分隔成位于中间混凝腔3及位于混凝腔3两边的斜板沉淀腔2，在本实施例中先以一个斜板沉淀腔2为例具体说明。混凝腔3由垂直设置于其内的第一分隔板201分隔成混凝区31和絮凝区32，斜板沉淀腔2内通过固定连接到斜板沉淀腔2侧壁的中部位置的斜板来沉淀水中的悬浮物(具体采用同向流斜板沉淀或异向流斜板沉淀都可)，混凝区31的底部则通过隔板23的底部的开口 231与斜板沉淀腔2相连通；混凝区31内的扰流装置311可以与混凝区31的侧壁的中部固定连接，进水管101可以设置在扰流装置311的下方的混凝区31的一侧壁(壳体I的一侧面)上，以使废水由进水管101进入到混凝区31后必须经由扰流装置311后才能经由第一分隔板201顶部的进水口 204进入到絮凝区32 ;排水管102可以设置在壳体I的侧壁上部，并可以与集水槽21的末端相连通，集水槽21可以为固 定连接到斜板沉淀腔2的侧壁上的开口朝上的U形槽，使得经由斜板沉淀反应后的清水可以从U形槽的开口进入U形槽内，再经由排水管102排出。使用本实施例的去除水中悬浮物的装置处理矿井水，可以先将混有混凝药剂的矿井水通过水泵加压后，由进水管101进入混凝区31的底部，在混凝区31内经过扰流装置311的快速混凝作用后由混凝区31的顶部进入到絮凝区32内，然后，经絮凝反应后的矿井水由隔板23的底部的开口 231进入斜板沉淀腔2进行沉淀反应，即一方面已成泥状的悬浮物沿斜板流至斜板下方的污泥斗211中，并由排泥管212排到壳体I外，另一方面清水则沿着斜板向上流到集水槽21中，最终通过排水管102排出以为井下消防、洒水及选煤厂供水。由上述可知，本去除水中悬浮物的装置处理后的水可以有效去除矿井水中的悬浮物，重新作为矿区生产用水，无需再通过输送管路输送至污水处理厂，从而避免了建设和维护输送管路，大大节约了矿井水净化处理的成本；且本装置结构紧凑、容积大、处理速度快，提高了矿井水处理的效率，具有较好的经济性和较高的安全性。在上述实施例中，如图2所示，扰流装置311包括固定连接在混凝区31的侧壁上的顶板312和底板313，以及设置在顶板312、底板313及混凝区31的侧壁所围成的腔体内的扰流球314。扰流装置311中的扰流球314通过增加颗粒碰撞概率而增强了紊流效果，强化了混凝反应效果。在上述实施例中，如图2所示，在絮凝区32内垂直固定设置有第二分隔板202和第三分隔板203，第二分隔板202与第一分隔板201之间形成一段絮凝区321，第二分隔板202与第三分隔板203之间形成二段絮凝区322，第三分隔板203与壳体I的侧壁之间形成三段絮凝区323，一段絮凝区321与二段絮凝区322的底部相连通，二段絮凝区322与三段絮凝区323的顶部相连通，三段絮凝区323通过隔板23底部的开口 231与斜板沉淀腔2相连通；即，可以在第二分隔板202的底部设置通孔或是缝隙使一段絮凝区321与二段絮凝区322的底部相连通，可以在第三分隔板203的顶部设置通孔或是缝隙使二段絮凝区322与三段絮凝区323的顶部相连通。一段絮凝区321内垂直设置有多个平行且互为异向的折板205，二段絮凝区322内垂直设置有多个平行且互为同向的折板205，三段絮凝区323垂直设置有多个平行的直板206。这样，通过充分混合后的矿井水经过一段絮凝区321、二段絮凝区322和三段絮凝区323的不同形式的絮凝作用，进一步强化了絮凝反应效果，也缩短了反应时间，保证了经悬浮物去除处理后得到高质量的水质。在上述实施例中，如图I和图3所示,斜板沉淀腔2为设置有多个异向流沉淀斜板的异向流斜板沉淀反应腔，具体可以将异向流斜板的周围固定连接至沉淀反应腔的周围侧壁上。相比于同向流斜板沉淀，异向流斜板沉淀的成本更低廉，多个异向流沉淀斜板提高了沉淀表面负荷，同时也缩小了沉淀腔的面积，达到了既保证出水水质也使整体结构更紧凑的目的。最优地，如图2所示，一段絮凝区321内异向的折板205间最大间距为25mm，最小间距为50mm ;二段絮凝区322内同向的折板205之间的间距为50mm ;三段絮凝区323内直板206之间的间距为100mm，絮凝区32中合理设置折板205或直板206的间距可以强化混
凝效果，进一步提高处理后的水质。最优地，异向流斜板的斜板长为lm，异向流斜板与水平面的夹角在55° 60°之间，按照此方式设置的异向流斜板达到良好的沉淀效果，使更多的悬浮物能够以污泥状流出，而进一步提高分离出的清水的水质。在本发明另一实施例中，如图I所示，本实施例的去除水中悬浮物的装置中的斜板沉淀腔2为两个，分别设置在混凝腔3的两侧，即由两个均垂直于壳体I的底面设置的隔板23将壳体I内的空腔分隔成位于中间的混凝腔3及位于混凝腔3两侧的斜板沉淀腔2，其它结构均与上述实施例相同。这样，经絮凝反应后的矿井水可以分别经由隔板23底部的开口 231进入相邻的斜板沉淀腔2，经沉淀后的清水则分别经由所在的斜板沉淀腔2中的集水槽21和分别对应集水槽21设置的排水管102流出，从而使本装置的出水量得到了提高，进一步提高了本实施例的去除水中悬浮物的装置的工作效率。在上述实施例中，如图I所示，排水管102为一个，混凝区31的顶部设置有用于连通分别设置于所述斜板沉淀腔2内的两个集水槽21的排水通道22，排水管102设置于壳体I的侧壁上，且与所述两个集水槽中临近的集水槽21相连通；其中，排水通道22与混凝区31不连通，以保证没有净化过的矿井水不会混入到净化后的清水中，同时利用一个排水 管102将净化后的水排出，更加便于对净化后的水的输送和使用。在上述实施例中，进水管101上连接有管道混合器，以通过管道混合器侧面上的加药口添加混凝药剂，从而可以使矿井水直接经由水泵加压后经由管道混合器流入混凝区31内，方便了加药操作，提高了使用本去除水中悬浮物的装置处理污水的效率。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种去除水中悬浮物的装置，其特征在于，包括一水平设置的内部带有空腔的封闭壳体，且所述壳体上分别设置有用于向所述壳体内加水的进水管和用于将水排出的排水管；所述空腔内垂直设置的隔板将所述空腔分隔成一混凝腔及用于沉淀所述水中的悬浮物的斜板沉淀腔；所述混凝腔内垂直固定设置有第一分隔板，所述第一分隔板将所述混凝腔分为混凝区和絮凝区，且所述混凝区和所述絮凝区通过第一分隔板顶部的进水口相连通，所述混凝区内设置有用于充分混凝水和混凝药剂的扰流装置，所述扰流装置下方的所述混凝区与所述进水管相连通；所述隔板的底部设置有用于连通所述絮凝区和所述斜板沉淀腔的开口，所述斜板沉淀腔的侧壁上设置有用于收集经沉淀反应后的清水的集水槽，且所述集水槽与所述排水管相连通，所述斜板沉淀腔的底部设置有用于收集经沉淀反应后的沉淀底泥的污泥斗，且所述污泥斗的底部设置有用于将所述沉淀底泥排到所述壳体外的排泥管。
2.根据权利要求I所述的去除水中悬浮物的装置，其特征在于，所述扰流装置包括固定连接在所述混凝区的侧壁上的顶板和底板，以及设置在所述顶板、所述底板及所述混凝区的侧壁所围成的腔体内的扰流球。
3.根据权利要求2所述的去除水中悬浮物的装置，其特征在于，在所述絮凝区内垂直固定设置有第二分隔板和第三分隔板，所述第二分隔板与所述第一分隔板之间形成一段絮凝区，所述第二分隔板与所述第三分隔板之间形成二段絮凝区，所述第三分隔板与所述壳体的侧壁之间形成三段絮凝区，所述一段絮凝区与所述二段絮凝区的底部相连通，所述二段絮凝区与所述三段絮凝区的顶部相连通，所述三段絮凝区通过所述隔板底部的所述开口与所述斜板沉淀腔相连通；所述一段絮凝区内垂直设置有多个平行且互为异向的折板，所述二段絮凝区内垂直设置有多个平行且互为同向的折板，所述三段絮凝区垂直设置有多个平行的直板。
4.根据权利要求I或3所述的去除水中悬浮物的装置，其特征在于，所述斜板沉淀腔为设置有多个异向流斜板的异向流沉淀斜板沉淀反应腔。
5.根据权利要求3所述的去除水中悬浮物的装置，其特征在于，所述一段絮凝区内所述异向的折板间最大间距为25mm，最小间距为50mm ;所述二段絮凝区内所述同向的折板之间的间距为50mm ;所述三段絮凝区内所述直板之间的间距为100mm。
6.根据权利要求4所述的去除水中悬浮物的装置，其特征在于，所述异向流斜板的斜板长为Im,所述异向流斜板与水平面的夹角在55° 60°之间。
7.根据权利要求I所述的去除水中悬浮物的装置，其特征在于，所述斜板沉淀腔为两个，分别设置在所述混凝腔的两侧。
8.根据权利要求7所述的去除水中悬浮物的装置，其特征在于，所述排水管为一个，所述混凝区的顶部设置有用于连通分别设置于所述斜板沉淀腔内的两个所述集水槽的排水通道，所述排水管设置于所述壳体的侧壁上，且与所述两个集水槽中临近的集水槽相连通。
9.根据权利要求I或3所述的去除水中悬浮物的装置，其特征在于，所述进水管上连接有管道混合器。
全文摘要
本发明提供一种去除水中悬浮物的装置。包括一内部带有空腔的封闭壳体，壳体上设置有进水管和排水管；空腔内设置的隔板将空腔分隔成一混凝腔及斜板沉淀腔；混凝腔内设置有将混凝腔分为混凝区和絮凝区的第一分隔板，且混凝区和絮凝区通过第一分隔板顶部的进水口相连通，混凝区内设置有扰流装置，扰流装置下方的混凝区与进水管相连通；隔板的底部设置有用于连通絮凝区和斜板沉淀腔的开口，斜板沉淀腔的侧壁上设置有集水槽，且集水槽与排水管相连通，斜板沉淀腔的底部设置污泥斗，且污泥斗的底部设置有排泥管。本发明提供的去除水中悬浮物的装置，可以有效去除水中的悬浮物，且结构紧凑、容积处理能力大、占地小，节约了矿井水净化再利用的成本。
文档编号B01D21/08GK102824765SQ20111016333
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者张克兵, 周如禄, 韩永卫, 郭中权, 沈思良, 赵玲, 乔大磊, 王锦, 吴志红, 黄世伟 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司, 煤炭科学研究总院杭州环保研究院