迷宮板調研報告

1、迷宮板調研報告一迷宮板概述迷宮板是在常規(guī)斜板上改進而來主要用于沉淀池。迷宮式斜板沉淀池(或稱迷宮式斜板裝置、亦稱翼片形板)是在常規(guī)斜板沉淀池的理論基礎上改進而來的國外近幾年水處理中的一種新型、高效沉淀工藝。 當水進入翼片斜板沉淀裝置時形成三個區(qū)域：主流區(qū)、渦流區(qū)和環(huán)流區(qū)。在主流區(qū)運動的絮凝體一邊前進一邊沉淀；在渦流區(qū)運動的絮凝體隨渦流被輸送到下游翼片附近，當渦流與該翼片頂部和上部發(fā)生碰撞時，一部分進入迷宮內一部分被輸送到下一迷宮，同時渦流區(qū)的絮凝體也發(fā)生沉淀迷宮內的環(huán)流流速約為主流區(qū)流速的1/ 4 1/ 5流態(tài)接近層流有利于絮凝體沉降而且在環(huán)流離心力的作，如圖3。 分上向流和側向流兩種 上流側

2、流不同于常規(guī)的淺層沉淀理論而是利用重力、流體阻力和慣性力等絮狀粒子進行動態(tài)強制分離。二、迷宮板應用案例 補連塔煤礦井下水處理工藝及工程 工藝流程及其特點 工藝流程 混凝預沉高密度迷宮斜板凈水器過濾。其處理工藝流程見圖1。 井下排水靠余壓進入調節(jié)預沉池，預沉后的水經提升后，經管道混合器進入高密度迷宮斜板凈水器，經過混凝反應、破乳、沉淀及除油后，出水經泵送至過濾器進行過濾處理。過濾后的出水懸浮物小于3mg/L，可用于井下消防灑水、生活雜用水、洗煤補充水等。 調節(jié)預沉池內污泥由泥漿泵打入污泥濃縮池；迷宮斜板凈水器中的污泥由自動排泥機排入污泥池，再由泵打入污泥濃縮池。濃縮后的煤泥由泵打入污泥脫水機，脫

3、水后干煤泥含水率在80%以下，用汽車運出廠外處置。污泥濃縮池中的上清液進入調節(jié)預沉池，進入下一處理循環(huán)。迷宮斜板凈水器中乳化油破乳后，由設在沉淀區(qū)隔油段上的自動刮油機刮出，流入集油池統(tǒng)一處置。 工藝特點1）調節(jié)預沉。結合補連塔煤礦井下排水流量不均勻、排水時間不連續(xù)的特點，在沉淀工藝前設調節(jié)預沉池對井下排水進行水量及水質的調節(jié)。參照井下每日實際排水時間，泄容積按8h排水量進行設計。本工程調節(jié)預沉池的主要特點是調節(jié)容積大，能夠調節(jié)由于井下排水瞬時流量大、排水時間不確定等因素引起的水量不均勻，并能適應井下清倉時井下排水水質差、沖擊負荷大的特點，同時，由于其設計采用平流沉淀池，具有停留時間長，沉淀效果

4、好，出水水質穩(wěn)定的優(yōu)點。為使調節(jié)預沉池內污泥及時排出，設刮泥撇渣機及排泥泵定期排泥。為避免水面浮油被帶入下一處理環(huán)節(jié)，在調節(jié)預沉池出水端設擋板及渣槽，刮泥撇渣機撇出的浮油通過渣槽匯入集油池。2）混凝沉淀。處理系統(tǒng)中混凝沉淀工藝所采用的高密度迷宮斜板凈水器主要由網格板反應池及迷宮斜板沉淀池組成。網格板反應池是近年來在生產上應用比較廣泛的一種新型反應池，其主要特點是反應池分成若干格，每格安裝若干層網格，網格層數(shù)自進水端到出水端逐漸減少，網格孔眼尺寸根據(jù)反應要求確定。水流自進口至出口逐格上下交錯流動， 水流通過網格時，相繼收縮、擴大，形成渦流，造成懸浮物顆粒碰撞。網格反應設施具有結構簡單，節(jié)省材料、

5、水頭損失小(01 10115m)及反應效果良好等特點。 迷宮式斜板沉淀池(或稱迷宮式斜板裝置、亦稱翼片形斜板) ， 是在常規(guī)斜板沉淀池的理論基礎上改進而來的，是國外近幾年水處理中的一種新型、高效沉淀裝置。它分上向流和側向流兩種形式，利用重力、流體阻力和慣性力等使絮狀粒子進行動態(tài)強制分離，目前在國內給排水工程中得到較廣泛應用并取得較好的效果（最大設計處理量可達30萬m3 /d， 出水濁度一般可達12NTU）。本工藝采用自動加藥和網格式反應器，不僅可使絮凝劑和礦井水充分反應， 減少至少25%的絮凝劑使用量，同時在不同孔徑網格板的作用下，水中的乳化油顆粒、懸浮物顆粒得以充分接觸絮凝，可得到更好地反應

6、和破乳效果，出水水質好且相對穩(wěn)定。3) 本工藝系統(tǒng)從加藥、反應、絮凝、沉淀、集泥、排泥、集水、排污等一系列運行程序，均達到了自動運行。4) 各處理建、構筑物采用聯(lián)合建筑的形式布置，占地少，外觀簡潔大方。項目經濟分析 高懸浮物礦井水處理工藝設計 礦井煤泥水處理工藝設計 采用高效濃縮機一次處理 高效濃縮機結構示意見圖2，其工作原理為：煤泥水與混凝劑充分混合形成絮凝狀態(tài)，由中心給料筒減速給入濃縮池的下部，經折射板沿水平流緩緩向四周擴散。絮凝后的煤泥水中形成大而密實的絮團，快速、短距離沉降并形成連續(xù)而穩(wěn)定致密的絮團過濾層。未絮凝的顆粒在隨水流上升過程中受到絮團過濾層的阻滯作用，最終隨絮團層而沉降進入濃

7、縮機下部的壓縮區(qū)。澄清水通過絮團層從上部溢流堰排出。該濃縮機只有澄清區(qū)和濃縮區(qū)，而無沉降區(qū)，澄清效果好，單位處理量大、分離迅速，單位面積處理能力是普通濃縮機的3 20 倍。該濃縮機的主要特點為采用靜態(tài)混合器及多點加藥，采用下部深層入料并沿水平方向輻射擴散的入料方式，采用較高的耙速及池深。采用迷宮式斜板沉淀池二段處理迷宮式斜板沉淀池工作原理見圖3，其工作原理為：當水進入翼片斜板沉淀裝置時形成三個區(qū)域：主流區(qū)、渦流區(qū)和環(huán)流區(qū)。在主流區(qū)運動的絮凝體一邊前進一邊沉淀; 在渦流區(qū)運動的絮凝體隨渦流被輸送到下游翼片附近，當渦流與該翼片頂部和上部發(fā)生碰撞時，一部分進入迷宮內，一部分被輸送到下一迷宮，同時渦流

8、區(qū)的絮凝體也發(fā)生沉淀; 迷宮內的環(huán)流流速約為主流區(qū)流速的1/ 4 1/ 5，流態(tài)接近層流，有利于絮凝體沉降，而且在環(huán)流離心力的作用下，絮凝體一邊沉淀，一邊被甩向翼片與槽底，進而滑到排泥斗，所以即使較為細小的絮凝體只要進入迷宮內也能沉淀下來，可以去除顆粒很小的絮凝體。總之該設施具有相當高的沉淀效率，是平流式沉淀池的40 50倍，是普通斜板沉淀池的5倍，是斜管沉淀池的2 3倍。 工藝方案的實踐效果 實踐表明，采用二段濃縮澄清、壓濾回收的工藝比較符合高莊礦實際。該礦井水處理站的總投資費用為769.25 萬元。經三年多的運行，效果優(yōu)良，各項運行指標達到了設計要求。經過水處理后的外排礦井水中懸浮物濃度不

9、超過70 mg/ L，符合國家一級排放標準。每年可回收0.036 Mt煤泥，以30 元/ t計算，可增加收入108 萬元。若再增加部分投資對水處理站的出水進一步凈化處理，處理后的水可用作生產、生活用水。門頭溝煤礦將礦井水深度處理后用作生產、生活用水， 其水處理成本為0.08 元/ m3，遠低于北京市的自來水價格，每年僅水費一項就節(jié)省20 余萬元，三年內收回全部投資，不僅解決了職工的用水難問題，還消除了對永定河水系的污染，獲得了較大的收益。 結束語 高莊礦井的水處理方案比較成功，外排水達到要求，回收了煤炭資源，提高了經濟效益，實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展，對其它礦井水處理方案的設計和改造有很好的參考價值。該

10、礦井水為典型的高懸浮物礦井水，經二次深度處理即可達到生活用水標準。 礦井水復用工程 工程概況 在煤礦生產過程中，由于巷道揭露和采空區(qū)塌陷波及到水源，就形成礦井水。由五部分組成，即地表水、含水層水、老窯積水、斷層水和大氣降水。為保障煤礦的安全生產，我礦在井下4 30 m 水平設有中央泵房，將礦井水排到地面，經簡單處理后排入南四湖。 礦井水處理工藝 井底中央泵房排出的礦井水，首先進入沉砂配水池，將較大顆粒固體物沉淀， 加入一定量的絮凝劑、助凝劑后，排入正旋流網格反應池，使水與藥劑充分混合、反應絮凝，并通過顆粒間的相互碰撞、網捕作用，使絮粒增大，進入迷宮斜板沉淀池，進行混凝沉淀，完成一級處理。處理后

11、的礦井水進入中水池，一部分作為洗煤廠工藝用水，另一部分經加藥絮凝處理后，送入重力式無閥過濾器過濾進行二級處理，之后，部分水送入南蓄水池，作為煤泥熱電廠冷卻水、鍋爐用水、壓風機房冷卻水，部分水經二氧化氯消毒后進入北蓄水池，作為井下用水。礦井水處理工藝流程如圖1 所示。處理效果礦井水處理站投運后，經監(jiān)測，出水質量可以滿足各用水單位工藝要求。一級處理效果一級處理后，ss平均為54 mg/L，去除率為80.7%，COD平均為41 mg/L，去除率為74.7 %，pH值在7 .9一8.3之間。水質完全可以滿足洗煤工藝用水要求，見表1。二級處理效果二級處理后，ss控制在5 m g / L以下，去除率為98

12、.2%，COD平均為1 .28 mg /L，去除率為96.69 %，pH值在7 .9 一8.3之間。硬度、濁度等指標均達到飲用水標準。水質完全可以滿足工藝用水要求，見表2。運行成本及效益分析運行成本日處理水量按12 000 m3計算，折舊按6 % 計，工程費按600萬計，月折舊36 /12 = 3萬元，月工資按600元/人x 20人= 12 0 0 0 元計，維修費按5 0 0 0元/月計，藥劑費按2 0 0 0 0元/月計，電費按1 1 0 00 元/月計，則噸水處理成本為0.22元。效益分析（1）經濟效益開采I t 地下水的成本為0.85 元，則噸水節(jié)約成本0.633.2 二級處理效果元。

13、年可節(jié)約供水費用272.16 萬元。（2）壞境效益和社會效益礦井水的復用，不但減少了污水排放量，降低了對河流的污染，而且將廢水化害為利，變廢為寶，節(jié)約了大量的水資源，保證了礦井的正常生產，具有顯著的環(huán)境效益和社會效益。同時也為煤礦礦井水的重復利用開辟了一條新的途徑。 神木海灣煤礦井井下涌水處理方案污水處理工藝方案處理規(guī)模及水質：根據(jù)井下涌水量，確定井下水處理站設計處理規(guī)模為150m3/h，即3600 m3/d。礦井排水主要成分為懸浮物，其水質濁度較大，同時含有少量的有機物和油。水中懸浮物約為20003000mg/L，經處理后的出水懸浮物30 mg/L。達到井下用水要求。處理工藝流程：工藝流程說

14、明井下涌水由井下泵送至調節(jié)池，然后由調節(jié)池潛水泵將水供至高效迷宮斜板凈水器，經處理后的水流入回用水池，經消毒后由潛水供水泵供至井下回用。為考慮潛水泵的維護、檢修方便，水泵上部設有電動葫蘆，同時各水泵還設有自動藕合裝置。污泥經污泥濃縮后進行污泥脫水。處理設備間設在地上，設備間內包括：凈化間、控制室、加藥間、污泥脫水間和庫房。調節(jié)池面積為16×12m，深度為地下4m，回用水池17×12m，均為鋼筋混凝土結構。池頂覆土厚度為300500mm，用于種植草坪進行環(huán)境綠化。三迷宮板優(yōu)點與缺點與其他斜板比較優(yōu)點：1. 沉淀效率對比平流沉淀池的停留時間為1.2h若采用迷宮式斜板沉淀池，停留時間需8-10 min。比普通斜板沉淀池的池容池面積所需斜板、斜板體積均小，且迷宮式沉淀池具有出水水質好，大大減輕了濾池的負荷，減少了濾池的反沖洗次數(shù)，增加了濾池的工作周期，節(jié)約了沖洗水量并提高出水水質。2. 停留時間對比迷宮式斜板的停留時間要比普通斜板停留時間少1 0 -3 1.4 倍。3.