超磁分离技术处理矿井废水在漳村煤矿井下的应用

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1、超磁分离技术处理矿井废水在漳村煤矿井下的应用摘要：介绍了漳村煤矿在井下建设了矿井水处理系统，采用超磁分离技术，能够有效去除水中的固体悬浮物，出水水质达环保排放标准。关键词：超磁分离矿井废水漳村煤矿在井下建设矿井水处理中心，将井下的矿井水排放到水处理中心集中处理。可实现清水入仓，水仓不需要清挖，矿井水达标排放，矿井水井下直接利用，提高了矿井水利用率，降低矿井水处理成本。1超磁分离技术介绍超磁分离水处理技术是目前应用于矿井水处理的一种新工艺，其净化原理是依靠稀土永磁材料所产生的高强磁场，对水体中的悬浮物，通过投加磁种介质与微磁絮凝药剂，在强磁场力的作用

2、下对赋磁性水体悬浮物进行快速分离，其泥水分离的原理是机械力（超强磁力），根本有别于传统的泥水分离。超磁分离水处理技术因其分离速度快，大大地缩短了水力停留时间，为工程设施占地面积的缩小提供了可能。1.1超磁分离水体净化技术作用能有效去除水中悬浮物、总磷、非可溶性cod、重金属等污染物。是替代传统工艺“絮凝+沉淀(沉淀法或斜板管澄清法)+普通过滤+微滤”环节的最佳选择。处理水量大，速度快，出水能达到膜前供水要求。1.2超磁分离水体净化技术应用领域超磁分离技术较早在冶金行业得到应用，技术成熟；对高浊度，悬浮物难沉降，大水量矿井水处理有特别优势。市政给水一

3、级强化处理，取代传统混凝沉淀、加砂澄清工艺、高密澄清池、过滤器等。1.3超磁分离设备工作原理超磁分离净化设备是由一组强磁力磁分离机械组成。当流体流经磁盘之间的流道时，流体中所含的磁性悬浮絮团受到强磁场力的作用，吸附在磁盘盘面上，随着磁盘的转动，逐渐从水体中分离出来。磁盘转速为1～3r/min，待悬浮物脱去大部份水份，运转到刮渣条时，形成隔磁卸渣带，由刮渣刨轮刮入“螺旋输送机”，产生的废渣输入渣池。被刮去渣的磁盘又重新转入水体，形成周而复始的超磁分离净化水体的全过程。2水处理工程概况2.1水处理工艺流程井下矿井水通过四号水仓入水口引至水处理中心的进水

4、渠道，进入预沉池、机械格栅，除去0.2mm以上的大颗粒煤块、石块以及容易沉淀的悬浮物和矿井水中的漂浮物，然后水自流进入混凝池，通过向混凝池中投加磁种和化学药剂（pac和pam），使悬浮物在较短时间内（约4.5min）形成以磁种为载体的微絮团。经过混凝之后的水自流进入超磁分离机进行固液分离净化，通过磁盘吸附打捞后，使得水体中的悬浮物得到去除，处理后的水自流到四号水仓。在粗颗粒预沉池中设置链条式刮砂设备，预沉池的粗颗粒煤泥经沉淀分离后（含水率为＜50%），由链条式刮砂机提升排到约70m3储煤池；超磁分离机最后分离出来的煤泥（含水率为＜90%），由排泥泵

5、排到40m3污泥池，经卧式螺离心机脱水（含水率为＜40%）后排到储煤池，由螺旋输送机排至23皮带上。电气自动化控制主要包括：pac药剂自动制备和投加，pam药剂自动制备和投加，链条机自动运行控制，中转污泥池自动循环工作，污泥泵与离心脱水机自动连锁运行，超磁分离设备根据在线浊度仪数据自动调节pac、pam、磁种药剂。进出水前后端在线浊度仪实时监控水体各段ss峰值变化以调整加药量和磁种的投加量；参与系统实时控制的电机为变频电机，可实时根据信号反馈作出调整；视频监视系统、故障报警与显示系统、急停制动系统实现过程中的安全控制。2.2废水水质指标进水水质：p

6、h：6-9；ss：200-1000mg/l。出水要求：ph：6-9；ss（悬浮物）<1000mg/l时，出水ss≤30mg/l；当进水ss≥1000mg/l时，按去除率进行考核，去除率≥95%。实测结果：进水：ss：480mg/l出水：ss：25mg/l。2.3井巷工程2.3.1巷道位置及长度水处理中心，需要掘进巷道180m，全煤巷掘进，水处理中心污泥处理硐室开口位置位于23皮带巷，距西下山皮带巷63m；运输通道距23材料巷34.28m。水处理中心水处理硐室、加药硐室位于二水平中央内仓北侧15m。2.3.2巷道断面支护形式水处理硐室、污泥处理硐室均

7、为半圆拱形，全部采用u29拱架支护；预沉池硐室采用锚网、料石砌碹支护形式；其余巷道均采用锚喷支护方式。2.3.3巷道布置及施工水处理中心巷道均在煤层中布置。水处理中心巷道全部采用炮掘施工。水处理中心巷道施工产生的煤渣，由煤溜直接运到23采区皮带出煤。所有巷道底板将全部硬化，硬化厚度0.1m。超磁分离机硐室、磁分离磁鼓硐室、排水沟、污泥中转池、反应池、混合池、格栅井、预沉池、污泥池巷道底板向下构筑，四周全部需要采用混凝土进行浇注，浇注厚度0.2m。2.4建设周期本工程的建设周期约为5个月，即150天。2.5运行费用运行费用0.203元/m3，即每天的

8、运行费用是2924元，年运行费用是p=106.7万元（每年按365天计）。3工艺优点超磁分离在漳村煤矿井下应用有以下优点：