[发明专利]一种适用于矿井水井下处理的磁分离方法及装置

权利要求书

1.一种适用于矿井水井下处理的磁分离方法，该方法的工艺步骤和条件如下：

（1）先将矿井下直接通过沟渠或管道输送来的矿井水中大颗粒杂质和漂浮物除去，然后以矿井水的体积流量分别按500~2000 g/m³和20~40 g/m³加入磁种和混凝剂，并于转速200-250转/分下搅拌1~2分钟，再以矿井水的体积流量按0.5~1.5 g/m³加入助凝剂，并于转速20~50转/分下搅拌1~2分钟，其后再于转速10~20转/分下搅拌3~5分钟；

（2）将经磁絮凝处理后的水输送至沉淀池并依靠絮体自重进行自然沉淀后，上层的清水达标排放或者回用，而沉淀下来的磁性污泥，先将其打散，然后将磁种分离进行循环使用，剩余的非磁性污泥脱水至含水率＜60%后输送至井上。

2.根据权利要求1所述的适用于矿井水井下处理的磁分离方法，该方法所用的磁种为四氧化三铁或三氧化二铁。

3.根据权利要求1或2所述的适用于矿井水井下处理的磁分离方法，该方法所用的磁种的密度为4~4.5g/cm³、粒径为44~350μm。

4.根据权利要求1或2所述的适用于矿井水井下处理的磁分离方法，该方法所用的混凝剂为碱式氯化铝或者三氯化铁；助凝剂为阴离子聚丙酰胺、阳离子聚丙酰胺或非离子聚丙酰胺中的任一种。

5.一种根据权利要求1所述的适用于矿井水井下处理的磁分离装置，该装置包括依次连接的预处理机构、磁絮凝机构、磁沉淀机构、磁分离机构和污泥处理机构，其中

预处理机构为一格栅，安装在本装置的进水口；

磁絮凝机构由絮凝池、搅拌器、混凝剂配制储存箱、混凝剂计量泵、助凝剂配制储存箱、助凝剂计量泵和磁种定量投加机构成，絮凝池至少为二级，每级絮凝池匹配一个搅拌器，混凝剂配制储存箱通过混凝剂计量泵与第一级混凝池相连，助凝剂配制储存箱通过助凝剂计量泵与第二级混凝池相连，磁种定量投加机位于第一级混凝池上方，絮凝池的出水口高度高于磁沉淀机构的进水口；

磁沉淀机构由磁沉淀池、输送分配管、吸泥泵、泥浆输送槽、泥浆输送管和吸泥泵行走控制机组成，磁沉淀池上半部呈矩形，下半部四周的壁均斜下方向内收缩，使之形成长方斗形，输送分配管位于磁沉淀池中下部，且朝向磁沉淀池底面一侧的壁上开有分配通孔，进口端通过一输送管与絮凝池相接，吸泥泵置于磁沉淀池下半部长方斗形的底部，由吸泥泵行走控制机控制并往复行走于底部，吸泥泵的顶部出泥口与泥浆输送槽相接，泥浆输送槽呈矩形，位于沉淀池上方，始终在与沉淀池长度方向平行的矩形泥浆槽上面往复移动，并通过泥浆输送管与磁分离机构相连；

磁分离机构由絮体分散机、磁分离器和非磁性泥浆输送管构成，絮体分散机的进口与磁沉淀机构中的泥浆输送管相连，出口与磁分离器相接，非磁性泥浆输送管位于磁分离器下方，并于污泥处理机构相接；

污泥处理机构由污泥池、污水泵、污水输送管、污泥泵、污泥输送管、污泥脱水机和皮带输送机构成，磁分离机构通过非磁性泥浆输送管与污泥池相接，污水输送管有两根，其中一根的一端与污水泵相连，另一端与预处理机构前的进水口相通，污水泵进水端位于污泥池上端部，污泥泵位于污泥输送管之间，污泥输送管进口端位于污泥池底部，出口端与污泥脱水机相连，另一根污水输送管的一端与污泥脱水机的接水盘相连，另一端与预处理机构前的进水口相通，皮带输送机位于污泥脱水机的下方。

6.根据权利要求5所述的适用于矿井水井下处理的磁分离装置，该装置还包括一个集水堰，该集水堰由集水槽和集水堰板组成，集水槽为一回形框，安装在磁沉淀机构的磁沉淀池内上方，集水堰板与集水槽内框板匹配，并连接在集水槽内框板上缘，堰板上边沿为齿状。

7.根据权利要求5或6所述的适用于矿井水井下处理的磁分离装置，该装置的絮凝池为三级，且是通过三块隔板分隔形成的，第一、二级絮凝池之间设置了两块有间距的隔板，第一块隔板悬空固定于絮凝池顶部，第二块隔板固定于絮凝池底部，其高度低于池中被处理的矿井水的高度，使加入的混凝剂及磁种能够与矿井水经充分混合反应后通过第一块隔板下端与池底间的空间进入两隔板之间，然后漫过第二块隔板上端，进入第二级絮凝池里，第二、三级絮凝池之间的隔板固定于絮凝池顶部，使第二级絮凝池中被处理的矿井水能从下端部的池中流向第三级絮凝池，絮凝池的出水口处还安装有半壁挡板，该挡板的顶端低于池中被处理的矿井水的高度。