煤矿井下乳化液水处理系统的设计方案|山东中煤电器生产煤矿工作面水处理系统
添加时间:2018-02-08    阅读次数:680

随着矿用机械装备的不断发展,采煤机械自动化程度也在不断提高。液压支架作为最重要的采煤设备,在矿井生产中发挥着越来越重要的作用。,乳化泵站水处理系统设备在大量使用乳化水作为工作介质的液压支架系统中,水质的质量、成分对于液压支架的正常运行和使用寿命都有着很大的影响。

矿用乳化液水处理系统,煤矿工作面水处理系统

大部分矿井的地下水达不到合格工业用水的标准,水质比较差。在这种工况下,因水质原因造成采煤设备特别是电动机的冷却系统、液压支架的阀组、千斤顶、立柱等液压部件的损坏大量增加。致使设备的维修周期和使用年限缩短,甚至无法正常使用。这不仅增加了设备维修及维护工作量,随之而来的是设备维修配件投入的增大,最终导致采煤成本的增加。我公司针对煤矿井下设备的工况要求,研制开发了矿用井下反渗透水处理设备,可对各类型的水质进行处理,经过专业处理的出水水质达到初级纯水的要求,满足了普通液压支架特别是最近出现的高端电液控制液压支架工作用水的需求。目前水质较差的各矿采取的办法大多是直接将地面通过处理获得的纯净水桶装下井使用,有条件的矿井还建有直连管路供应井下需要,综合成本较高。

山东中煤电器有限公司生产的是针对不同工况设计的井下水处理设备,具有初期投资少,后期运行、维护成本低的明显优势。本产品具有广范的适应性,产品性能安全可靠。本工艺方案是根据实际要求,按照系统可靠、运行经济的原则,以《煤矿安全规程》作为相关设计标准和规范,结合我公司多年的生产经验,以矿井供水管网的水源作为原水水源设计的。本系统采用“预处理+单级反渗透”水处理工艺,该方案设计合理、运行稳定、产水的水质,并在多项类似的工程中得到检验。设备具有安装方便、使用方便、操作方便、维护方便、运行稳定、节能环保、自动化程度高、经济实用等特点。

煤矿工作面水处理系统,矿用乳化液水处理系统

煤矿乳化液水处理系统具有以下几个显著特点:

(1)煤矿乳化液水处理系统设备采用积木式结构,组装、分解方便。各管路的联接均采用快速接头,拆装方便快捷。采用了可拆卸的平板车式的运载方式,具有可移动性。设备在矿用平板车上进行平行布置,结构紧凑,能更好的适应煤矿井下的各种工况。

(2)煤矿工作面水处理系统的相关电气设备均选用通过了MA认证的防爆电器产品,可使用于煤矿井下。采用1140/660双电压等级,适应地面及煤矿井下不同电压等级的使用环境。

(3)水处理系统采用自动控制模式,各机电设备的启动、停止均可以由设备中的PLC 控制器自动完成。由本安型PLC进行现场控制。设备工作现场的水压等相关水质参数,通过相应的采样处理程序,随时传递给PLC主机,使主机对现场的水质情况了如指掌,并根据预先设定的各种程序以及操作预案进行实时管理,控制电磁球阀、控制开关、电动机的动作情况,进而实现对于水质的过滤、加压、反渗透、排水等系列动作。而且系统能够通过对于水质情况的实时掌握,实现定时或者视现定工况决定的反清洗等工艺过程。

(4)本产品有良好的压力适应性能,适合不同的原水水压范围。

(5)可根据用户的要求对出水水质进行调整,兼顾用户对于水质的需求和设备使用寿命的合理保证,以达到用户需求。

(6)本产品工作性能稳定,易于维护。

(7)过滤膜的反冲洗维护可以在工作现场就地进行,维护操作简单方便。

(8)本产品的车内连接管路采用304不锈钢管路或不锈钢软管,车间连接管路采用专用不锈钢接头的高压胶管,提高了设备的抗压性和耐腐蚀性。

煤矿乳化液水处理系统,污水处理系统,矿用水处理系统电控柜

乳化液在循环使用过程中受金属粉尘及周围环境介质的影响,老化变质,必须定期进行更换。更换后的乳化液废水化学性质极为稳定,给处理带来很大难度。对乳化液废水处理技术进行了综述,以期为乳化液废水处理提供一定参考。


乳化液废水的特性


1.1 乳化液的形成

乳化液中添加了大量表面活性剂,降低了体系的表面自由能,且表面活性剂分子在油-水界面定向吸附并形成界面膜,阻止了油滴间的相互碰撞变大,使油滴能长期稳定地存在于水中,因此,处理乳化液废水时必须破坏其稳定性,设法消除或减弱表面活性剂稳定乳化液的能力,以实现油水分离。

1.2 乳化液废水特点

乳化液废水作为一种难处理的工业废水,化学稳定性及污染负荷极高。相关资料显示,乳化液废水中油质量浓度高达15 000 ~20 000 mg/L,COD 达 18 000~35 000 mg/L,BOD 达5 000~10 000 mg/L。为改善乳化液的性能,还加入大量添加剂,如油性添加剂、极压添加剂、防锈添加剂、防霉添加剂、抗泡沫添加剂等使得乳化液成分极为复杂,处理难度加大。


乳化液水的处理技术


目前处理乳化液废水主要采用化学混凝法、共凝聚气浮法、电凝聚法、高级氧化法、超滤法、生化组合工艺,其中共凝聚气浮法、电凝聚法是在化学混凝基础上发展起来的,高级氧化法、超滤法则分别使用水处理中的高级氧化技术与膜技术,生化组合工艺是在上述方法基础上结合生化处理发展起来的,现对它们在乳化液废水处理中的应用现状分别进行介绍。

2.1 化学混凝法

化学混凝法是处理乳化液废水的传统方法,即向乳化液废水中投加化学混凝剂,一方面发生水解反应生成胶体吸附油珠,另一方面发生聚合作用形成不同程度的大分子聚合物,通过吸附絮凝、架桥作用脱除油滴,达到破乳目的,实现油水分离

在早期化学混凝法处理乳化液废水的研究中,常用到无机混凝剂,如硫酸铁、硫酸铝等,但由于传统无机混凝剂效果不理想,近年来出现了很多无机高分子混凝剂的应用与研究。〕采用水玻璃和硫酸制成聚硅硫酸铝复合型混凝剂,对浊度为 10 910 NTU 、油为3 446 mg/L、COD 为21 006 mg/L 的高浓度乳化液废水进行处理,相应去除率分别达 99.9%、99.7%、99.5%。使用复合聚铝铁混凝剂处理乳化液废水,不仅取得良好的破乳效果, CODCr 和油的平均去除率分别达90%、99%以上,而且混凝出水具有较高的生化性。将以酸洗废液为原料制备的聚合氯化铝(PAC)应用于二次冷轧乳化废液的处理,COD 去除率可达到95%以上,达到以废治废的目的。

此外,有机混凝剂在乳化液废水处理中也有一定应用。选用有机破乳剂SYS 和聚合氯化铝联合破乳对某钢铁公司油质量浓度6 200 mg/L、 COD 为34 000 mg/L 的冷轧乳化液废水进行处理,二级破乳后油去除率达99.58%,COD 去除率为 97.79%,取得十分理想的效果。

2.2 共凝聚气浮法

共凝聚气浮法是在化学混凝的基础上,与气浮工艺相结合产生的一种方法。由于化学混凝后生成的大粒径油滴和絮粒状物质可与气浮机产生的微气泡碰撞黏附,形成更大粒径的带气絮体,因此其去除效果较混凝沉淀法更显著,对pH、水温、污染物质负荷适应性更强,投药量更少、反应时间更短。

目前对共凝聚气浮处理乳化液废水的研究国外进行得较详细。使用共凝聚气浮法处理含有正辛烷的模拟乳化液废水。研究结果表明,该方法的主要影响因素包括絮凝剂投加量、初始 pH、化学添加剂(如破乳剂)浓度、浮选捕集剂浓度及循环比。在实验最佳条件下处理初始油质量浓度 500 mg/L 的模拟乳化液废水,95%的乳化油得到分离。发现在常规破乳法COD 去除率不高的情况下,联合使用溶气气浮法后出水COD 较原工艺减少29%,浊度减少71%。

国内对共凝聚气浮处理乳化液废水的研究也取得较好成果。采用聚合氯化铝铁(PAFC)对乳化液废水进行共凝聚气浮处理,当PAFC 为1 g/L 时,浊度去除率达98%以上。采用共凝聚气浮破乳吸附法处理乳化液废水,在投加PAC、 PAM 的基础上,将具有一定吸附能力的污水处理厂剩余污泥投加到乳化液废水中,发现污泥投加量为 15 g/L 时,对COD 具有最佳处理效果,废水COD 可由处理前的5 000~20 800 mg/L 降至处理后的75 mg/L,处理效果达到国家污水综合排放一级标准。

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