專利名稱：煤泥水絮凝處理混合器及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于選煤廠煤泥水絮凝處理過程中的混合裝置。
背景技術(shù)：
煤泥水是選煤生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水，其中含有大量的煤質(zhì)顆粒和泥質(zhì)顆粒，同時還含有銅、鐵、鉛、鋅、鎘、砷等成分，為減少環(huán)境污染及充分利用水資源，必須對煤泥水進(jìn)行有效處理，做到清水洗煤、洗水閉路循環(huán)，滿足工藝要求，提高分選效率。
一般選煤廠煤泥水直接排入濃縮機(jī)或煤泥沉淀池中進(jìn)行沉淀處理，澄清水循環(huán)使用。由于洗煤廢水中的細(xì)煤泥顆粒、粘土顆粒很難沉淀，當(dāng)細(xì)粒煤泥得不到有效去除時，便在循環(huán)過程中不斷積聚，造成循環(huán)水懸浮物濃度(SS)不斷提高，甚至影響選煤產(chǎn)品指標(biāo)。這時就不得不外排一部分高濃度(高泥化)洗煤廢水或加入大量的清水進(jìn)行稀釋，從而造成洗煤泥水水量不平衡，無法實(shí)現(xiàn)洗煤水的閉路循環(huán)，既造成環(huán)境污染又導(dǎo)致煤泥流失、資源浪費(fèi)。
現(xiàn)在許多選煤廠的煤泥水處理采用加絮凝劑的方法進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)清水洗煤、洗水閉路的目標(biāo)。煤泥水中的煤泥大部分屬粗分散系，而這種粗分散系的絮凝屬同向絮凝，為使這種顆粒進(jìn)一步碰撞聚集，需要依靠流體運(yùn)動的推動來完成，一般通過強(qiáng)制攪拌條件下水微團(tuán)的紊流變動，即混合反應(yīng)過程來實(shí)現(xiàn)。攪拌的擾動強(qiáng)度大，水的紊流程度增加，有利于藥劑更快地均勻分散和與固體顆粒的相互接觸，但同時增加了剪切速度，使絮凝劑分子鏈斷裂，鏈長度減少，導(dǎo)致架橋作用減弱。延長擾動時間，亦提供了藥劑均勻分散和固體顆粒相互接觸的機(jī)會，但擾動時間過長，生成的絮凝體由于機(jī)械強(qiáng)度較低，抗剪能力小，而可能被重新打碎，影響絮凝效果。目前還沒有專用于絮凝處理的混合裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述不足，提供一種應(yīng)用于煤泥水絮凝處理過程中的混合器。
本發(fā)明的混合器包括殼體，殼體內(nèi)具有一個一級葉輪和一個二級葉輪，葉輪由電機(jī)帶動；殼體的一側(cè)設(shè)有煤泥水進(jìn)水口和絮凝劑投藥口，殼體的另一側(cè)設(shè)有煤泥水出水口，一級葉輪靠近煤泥水進(jìn)水口，二級葉輪靠近煤泥水出水口，絮凝劑投藥口通過管道接到一級葉輪與二級葉輪之間。
本發(fā)明的葉輪可以為雙層葉輪或多級雙層葉輪，煤泥水進(jìn)水口靠近殼體的下端，煤泥水出水口靠近殼體上端。在絮凝劑投藥口處具有一管道與煤泥水進(jìn)水口處相連，在管道上具有一閥門，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入煤泥水進(jìn)水口的絮凝劑量，可以改變加藥比例。
研究還發(fā)現(xiàn)，采用分部投藥的方式能夠避免藥劑局部濃度過高而導(dǎo)致絮凝效果下降的問題。所謂的分部投藥是指先將部分絮凝劑添加到煤泥水中，由煤泥水進(jìn)水口進(jìn)入混合器，經(jīng)一級葉輪攪拌后與由投藥口進(jìn)入混合器的另一部分絮凝劑混合，再經(jīng)二級葉輪攪拌混合，最后形成絮團(tuán)。
研究結(jié)果表明當(dāng)分部投加比例為2～5∶5～8時，渾液面沉速較好，分部投加比例為3∶7時優(yōu)于其它比例，同時出水濁度也較低，因此分部投加最佳配合比確定為3∶7。并且，在同等出水條件下，分部投加比一次性投加可節(jié)省藥劑20％。
本發(fā)明中所述的絮凝劑(藥劑)包括硫酸鋁、聚合鋁、三氯化鐵、硫酸鎂、聚丙烯酰胺等。通常情況下，無機(jī)藥劑不宜單獨(dú)使用，但其在特定條件下可以起到助凝劑的作用，起到降低濁度的作用。
本發(fā)明的混合器，提高了絮凝效果，顯著改善了濃縮機(jī)的出水效果，完善了選煤廠煤泥水處理的工藝流程。為選煤廠實(shí)現(xiàn)清水洗煤、洗水閉路奠定了良好的基礎(chǔ)。同時也填補(bǔ)了該設(shè)備在國內(nèi)外選煤廠應(yīng)用的空白，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明混合器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明混合器另一實(shí)例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1殼體；2一級葉輪；3二級葉輪；4電機(jī)；5煤泥水進(jìn)水口；6絮凝劑投藥口；7煤泥水出水口；8管道；9閥門。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖來進(jìn)一步說明本發(fā)明的混合器，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1如圖1所示，本發(fā)明混合器包括殼體1，殼體內(nèi)具有一個一級葉輪2和一個二級葉輪3，葉輪2、3由電機(jī)4帶動；殼體的一側(cè)設(shè)有煤泥水進(jìn)水口5和絮凝劑投藥口6，殼體的另一側(cè)設(shè)有煤泥水出水口7，一級葉輪2靠近煤泥水進(jìn)水口5，二級葉輪3靠近煤泥水出水口7，絮凝劑投藥口6通過管道接到一級葉輪2與二級葉輪3之間。煤泥水進(jìn)水口5靠近混合器的下端，煤泥水出水口7靠近混合器的上端。
實(shí)施例2如圖2所示，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本發(fā)明在絮凝劑投藥口處設(shè)有一管道8與煤泥水進(jìn)水口處相連，在管道上設(shè)有一閥門9，這樣可以調(diào)節(jié)進(jìn)入煤泥水進(jìn)水口的絮凝劑量。同時也可以根據(jù)煤泥水的不同性質(zhì)方便實(shí)現(xiàn)改變絮凝劑與煤泥水的分部混合的投加比例。實(shí)施例3分部投藥及其比例的確定在本例中混合器設(shè)計(jì)流量1500m3/h，葉輪轉(zhuǎn)速控制在85rpm，混合時間為10s，配用電機(jī)功率為2.2KW。絮凝劑采用NPAM-7080(太原海超水務(wù)技術(shù)有限公司)，投加量1mL(83.3g/t.煤)；ss表示初始煤泥水濃度(g/L)；在本例中所述的第一次投加量是指與煤泥水預(yù)混后通過煤泥水進(jìn)水口5進(jìn)入到混合器內(nèi)的絮凝劑的量，所述的第二次投加量是指通過絮凝劑投藥口6經(jīng)管道進(jìn)入到一級葉輪2與二級葉輪3之間的絮凝劑量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1～4。
表1分部投加配合比數(shù)據(jù)一覽表(SS＝24g/L)

由表1可知，剩余濁度相差不大，沉速變化較大，應(yīng)以沉速為評定標(biāo)準(zhǔn)。則結(jié)果為②＞③＞④＞①＞⑥＞⑤＞⑧＞⑨＞⑦＞⑩。
表2分部投加配合比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一覽表(SS＝27g/L)

由表2可知，剩余濁度相差不大，沉速變化較大，應(yīng)以沉速為評定標(biāo)準(zhǔn)。則結(jié)果為③＞⑤＞②＞④＞①＞⑦＞⑧＞⑨＞⑥＞⑩。
表3分部投加配合比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一覽表(SS＝31g/L)


由表3可知，剩余濁度相差不大，沉速變化較大，應(yīng)以沉速為評定標(biāo)準(zhǔn)。則結(jié)果為③＞②＞①＞⑥＞④＞⑦＞⑤＞⑧＞⑨＞⑩。
表4分部投加配合比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一覽表(SS＝31g/L)

由表4可知，剩余濁度相差不大，沉速變化較大，應(yīng)以沉速為評定標(biāo)準(zhǔn)。則結(jié)果為③＞②＞④＞①＞⑤＞⑦＞⑥＞⑧＞⑨＞⑩。
從以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知在不同濃度、反應(yīng)條件下，當(dāng)分部投加比例為2～4∶6～8時，其渾液面沉速較好，而從總體而言3∶7優(yōu)于其它比例，同時出水濁度也較低，因此分部投加最佳配合比確定為3∶7。
本實(shí)施例將分部投藥和一次性投藥進(jìn)行比較，在確定了分部投加最佳配合比后，進(jìn)行了不同煤泥水濃度三組分步投加的、一次投加對比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5～7。
表5投藥量與沉速、出水濁度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一覽表(SS＝20g/L)


由表5可見采用分部投加的沉速均優(yōu)于一次投加，并且出水濁度也低于一次性投加。
表6投藥量與沉速、出水濁度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表(SS＝30g/L)

由表6可見采用分部投加的沉速均優(yōu)于一次投加，并且出水濁度也低于一次性投加。
表7投藥量與沉速、出水濁度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表(SS＝40g/L)

由表7可見采用分部投加的沉速均優(yōu)于一次投加，并且出水濁度也低于一次性投加。
采用分部投加方式，煤泥水濃度SS＝20～40g/L時，NPAM-7080投加量為1～2mg/L，換算成每噸煤泥所需藥劑為40～60g藥/t.煤。若采用一次投加方式，煤泥水濃度SS＝20～40g/L時，NPAM-7080投加量為1.5～3mg/L，換算成每噸煤泥所需藥劑，為50～70g藥/t.煤。分部投加比一次性投加可節(jié)省藥劑15～20％。
權(quán)利要求
1.一種煤泥水絮凝處理混合器，包括殼體，其特征在于在殼體內(nèi)具有一個一級葉輪和一個二級葉輪，葉輪由電機(jī)帶動；殼體的一側(cè)設(shè)有煤泥水進(jìn)水口和絮凝劑投藥口，殼體的另一側(cè)設(shè)有煤泥水出水口。
2.如權(quán)利要求1所述的混合器，其特征在于，一級葉輪靠近煤泥水進(jìn)水口，二級葉輪靠近煤泥水出水口，絮凝劑投藥口通過管道接到一級葉輪與二級葉輪之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的混合器，其特征在于，煤泥水進(jìn)水口靠近殼體的下端，煤泥水出水口靠近殼體上端。
4.如權(quán)利要求1或2所述的混合器，其特征在于，在絮凝劑投藥口處具有一管道與煤泥水進(jìn)水口處相連。
5.如權(quán)利要求4所述的混合器，其特征在于，連接于絮凝劑投藥口處與煤泥水進(jìn)水口處的管道上具有一閥門。
6.權(quán)利要求1～5之任一項(xiàng)所述的混合器在選煤廠煤泥水絮凝處理中的應(yīng)用。
7.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于將部分絮凝劑與煤泥水預(yù)混后通過煤泥水進(jìn)水口加入到混合器內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，與煤泥水預(yù)混的絮凝劑與通過絮凝劑投藥口進(jìn)入到混合器中的絮凝劑比例為2～5∶5～8。
9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于與煤泥水預(yù)混的絮凝劑與通過絮凝劑投藥口進(jìn)入到混合器中的絮凝劑比例為3∶7。
10.如權(quán)利要求6～9之任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的絮凝劑為聚丙烯酰胺。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于選煤廠煤泥水絮凝處理過程中混合器。本發(fā)明的混合器包括殼體，殼體內(nèi)具有一個一級葉輪和一個二級葉輪，葉輪由電機(jī)帶動；殼體的一側(cè)設(shè)有煤泥水進(jìn)水口和絮凝劑投藥口，殼體的另一側(cè)設(shè)有煤泥水出水口，一級葉輪靠近煤泥水進(jìn)水口，二級葉輪靠近煤泥水出水口，絮凝劑投藥口通過管道接到一級葉輪與二級葉輪之間；在絮凝劑投藥口處設(shè)有一管道與煤泥水進(jìn)水口處相連，管道上設(shè)有一閥門。本發(fā)明的混合器，提高了絮凝效果，顯著改善了濃縮機(jī)的出水效果，完善了選煤廠煤泥水處理的絮凝工藝流程。為選煤廠實(shí)現(xiàn)清水洗煤、洗水閉路奠定了良好的基礎(chǔ)。同時也填補(bǔ)了該設(shè)備在國內(nèi)外選煤廠應(yīng)用的空白，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。
文檔編號C02F1/56GK101037248SQ200710064158
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者王世民, 馬向勤, 趙選選, 田林伶 申請人:山西焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司