超磁分离技术处理矿井废水的应用
超磁分离技术在干河煤矿矿井水处理中的应用
1772021年第3期燕 婧：超磁分离技术在干河煤矿矿井水处理中的应用超磁分离技术在干河煤矿矿井水处理中的应用燕 婧（山西霍宝干河煤矿有限公司污水处理站，山西 霍州 031400 ）摘 要 针对山西霍宝干河煤矿矿井水处理能力不足的问题，进行了矿井水处理二期工程的建设。
该矿井水处理项目采用超磁分离技术处理工艺，设计能力1400 m 3/d 。
对超磁分离技术处理工艺工作原理与特点、工艺流程、系统设计进行了分析，处理后的矿井水全部达到工业用水水质要求和排放标准。
关键词 煤矿；矿井水；超磁分离；污水处理中图分类号 X703 文献标识码A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2021.03.067Application of Ultra-Magnetic Separation Technologyin Mine Water Treatment of Ganhe Coal MineYan Jing(Sewage Treatment Station of Shanxi Huobao Ganhe Coal Mine Co., Ltd., Shanxi Huozhou 031400)Abstract : Aiming at the shortage of mine water treatment capacity in Huobao Ganhe Coal Mine in Shanxi Province, the second phase of mine water treatment project is constructed. The mine water treatment project adopts the treatment technology of ultra-magnetic separation technology, and the design capacity is 1400 m3/d. The working principle, characteristics, process flow and system design of ultra magnetic separation technology are analyzed. The treated mine water can meet the requirements of industrial water quality and discharge standard.Key words : coal mine; mine water; ultra magnetic separation; sewage treatment收稿日期2020-11-01作者简介 燕婧（1991—），山西临汾人，2013年7月毕业于中北大学信息商务学院环保工程专业，助理工程师，学士学位，研究方向：环保。
超磁分离水体净化技术在煤矿中的研究及应用
・收 稿 日期 ：０ ０—０ ２１ ９—１ ９
３ ３ 设备 占地 少 处理 量 大 ． 与传统处理方法 相 比， 设备分离时 间短 ， 相应 的设
２１年第２ ０１ 期
童 蔗 斜技
１ ８ ７
超 磁 分 离水 体 净化 技 术在 煤 矿 中 的研 究及 应 用
夏春 雨 ， 张 驰， 陈 鑫
２ １２ ） ７ ２ １ （ 汶 矿 业 集 团公 司协 庄 煤 矿 ， 东 新泰 新 山
摘 要 点。
关键词
该文 简要介绍 了协庄煤矿水体质量及水处 理在井下应用 的现状 ， 详细阐述 了水处 理改革的必要性和超 磁分离水 体净化技术 的性 能特
１ 超 磁 分 离 水 体 净 化 装 置 特 点 及 性 能
需 电耗 ， 同时磁盘转 速很 慢 ， 主辅电机总功率 １３ ｋ ．５ Ｗ。
整套系统设备 电耗低 。
２ 工 作 原 理
１ １ 装 置 的主要特 点 ．
超磁 分离水 体 净化 装 置 主要 由 Ｐ Ｃ制备 投加 装 Ａ 置、 Ａ Ｐ Ｍ制 备投加 装置 、 搅拌 装 置 、 磁 分 离机 、 分 超 磁 离磁鼓 、 电气控 制系统 和磁 种 回收装置 组成 。 占地 面 积小 ， 设备用 电量小 ， 在井下的安装实施提供 了便利 。 （） １ 超磁分离水体净 化装置 主机采用 圆盘 式磁 分 离器 ， 加大 了污泥 形成 的微磁 絮 团与磁分 离器 的接触 面积 ， 而实现 了污泥与水的完全分离 ， 从 解决 了普 通水 处理不彻底 的难题 。 （） ２ 该套 设 备为 适应 井下 使 用 的需 要 ， 主要部 件
超磁技术在矿井水预处理系统改造中的应用
不少问题[3]遥随着环保要求的不断提高袁某煤矿矿井 水需要进行深度处理遥 现有处理系统老化袁出水水 质已达不到深度处理的要求遥 受某煤矿地面条件限 制袁无法新建深度处理车间袁只能对现有矿井水处 理车间内预处理系统改造袁压缩占地面积袁为深度 处理设备提供空间遥 超磁系统具有占地少尧处理效 率高等特点袁 可应用于对某煤矿矿井水处理站预处 理系统遥
5 结论
超磁系统能够有效地去除矿 渊下转第 57 页冤
第 18 期
委托当地环保部门分别对超磁系统的进水水 质和出水水质在同一时段进行取样袁检测结果分别 见表 2尧表 3 所示遥
表 2 超磁系统进水水质检测结果
项目
pH 值
SS(mg/L) COD(mg/L)
1
8.01
1046
29
2
8.05
2932
33
3
8.02
1899
39
4
8.00
2074
34
5
7.94
5798
38
COD(mg/L) 臆500
4.2 预处理系统改造 为了更好地减少水质尧 水量对处理效果的影
响袁保留矿井水处理站中平流沉淀池尧调节池袁拆除
矿井水处理车间中化学预沉器尧气浮尧过滤器装置遥 改造后的预处理系统由平流沉淀池尧调节池尧超磁 系统组成遥 在调节池增设提升泵袁将经过沉淀的污 水提升至超磁系统进行处理袁处理后的污水就近自 流排放至中间水池遥 超磁系统产生的污泥进入污泥 池遥 污泥处理系统及消毒系统借用原系统设施遥 自控 系统实现就地尧远程控制袁在实现所有装置自动化的 同时保证了手动操作的方便性遥 通过预处理系统改 造袁 超磁设备的占地为原预处理系统占地的 1/4袁为 深度处理设备提供了足够的空间遥 使用超磁系统袁 设备费用相较传统设备增加约 10%袁但节省了新建 厂房袁减少了项目建设投资及工期遥 4.3 出水水质
磁分离净化技术在矿井污水处理中的应用研究
磁分离净化技术在矿井污水处理中的应用研究发表时间：2020-04-09T02:56:05.983Z 来源：《防护工程》2020年1期作者：李耀耀[导读] 能否通过合理的技术应用来净化煤矿矿井水，在很大程度上决定了煤矿企业的资源利用率及其节能减排情况。
安徽途晟规划设计咨询有限公司安徽合肥 230051摘要：能否通过合理的技术应用来净化煤矿矿井水，在很大程度上决定了煤矿企业的资源利用率及其节能减排情况。
很多矿井为了更加合理充分的利用资源，通过建设污水处理站的形式对矿井污水进行综合的净化处理，其中应用了磁分离水体净化技术。
大量实践结果表明，将该技术运用在水体净化过程中，能够有效实现泥水分离，以较低的运行成本节省更多的能源，不仅实现了对矿区污染的控制，同时煤泥经处理后可流通入市，产生二次经济效益。
鉴于此，本文围绕磁分离净化技术在矿井污水处理中的应用展开探究。
首先简述了超磁分离净化技术工艺流程、水质及排放指标，然后介绍了在矿井污水处理中磁分离净化技术应用的主要构筑物及工艺系统，最后分析了磁分离净化技术在矿井污水处理中的应用效果。
关键词：煤矿污水；煤泥资源；磁分离；净化节能 1工艺简述1.1工艺流程由巷道沟渠对矿井污水进行引流和收集，最终集中于近水渠，在其中布置机械格栅来进行初次过滤，接下来引入预沉池中。
过一段时间的沉积，水中比较大的颗粒会沉淀到底部形成污泥，由下方的潜水渣浆泵将其倒入泥池中，在污泥泵的带动下转送至压滤机，经过脱水后再进入下一阶段处理。
超磁分离净化技术具体的工艺流程显示在图1中。
图1 超磁分离净化技术工艺流程图超磁分离混凝系统接收来自预沉处理后的污水，该系统中含有大量的混凝剂和磁种，其中混凝剂主要是PAM和PAC，在三分钟到六分钟的时间内悬浮在水面上的物质会在磁种的吸引下团聚形成微絮团。
经过此过程后水再次进入超磁分离机，在这里进行固液分离的净化过程。
之后经检测达到相关标准后实现清水入仓，在排水泵的加压提升下运送至水面进行综合运用。
磁分离水体净化技术在我国煤矿矿井的具体应用情况
磁分离水体净化技术在我国煤矿矿井的具体应用情况中国产业信息网发布的《2013-2017年中国工业废水处理行业市场调研及投资前景评估报告》指出：磁分离水体净化技术发展至今，技术工艺已经成熟，其单位时间内处理水量大，针对各类悬浮物、化学需氧量以及总磷净化效率高的根本特点使得其在众多污水处理技术中脱颖而出。
磁分离水体净化技术特别适用于大水量水处理领域，如冶金浊环水、煤矿矿井水、河流湖泊景观富营养化水体、市政污水等领域。
在这些水处理领域，传统的加载沉淀工艺和过滤工艺占地面积大、处理效率低、清淤及尾泥处理难度大；而膜技术多应用于污水处理流程的“精细化”作业阶段，如市政污水的深度处理、海水淡化等，但如冶金浊环水、煤矿矿井水、河流湖泊景观富营养化水体等水处理领域并不需要将出水水质控制在很高的标准，膜分离工艺应用于该等悬浮污染物浓度较高的大水量水处理环节，容易出现膜堵塞或膜丝破裂现象，且初始投资和后续材料更换成本相对较高。
磁分离水体净化技术可有效应用于该等领域，其处理水量大的同时占地面积小、净化速度快、吨水处理成本及设备运行维护成本较低，适应我国水污染治理的水情，近年来已经得到主管部门及市场的认可和重视，正得到广泛推广应用。
1、磁分离水体净化技术在煤矿矿井水处理中的应用情况煤炭生产过程包含掘进、开采、运输、提升、洗选等多个环节，全过程需要消费大量的水资源。
由于生产环境密闭且存在不可预见的地下涌水，因而煤炭井下开采环节水处理需求最为紧迫。
根据煤炭工业协会统计，2010 年我国煤炭井下开采吨煤涌水量均值约为2.1m³,即每生产一吨原煤平均产生2.1m³矿井污水。
矿井污水一方面需经净化处理循环使用以降低生产成本，另一方面污水中含有大量的煤泥资源可回收利用，因此煤矿矿井水净化处理技术水平的高低对煤矿企业节能减排及资源充分利用具有重要影响。
然而，现阶段我国煤炭矿井污水处理技术工艺较为落后，部分生产条件较差的矿井甚至缺失污水处理环节，水资源循环利用率低，浪费资源的同时对环境造成污染。
超磁分离技术净化印染污水的应用
超磁分离技术净化印染污水的应用1、超磁分离水体净化系统简述该系统的核心技术是在“稀土磁盘分离净化废水技术”的基础上发展而成的。
“稀土磁盘分离净化废水技术”及设备，最早应用于冶金行业的轧钢、连铸、炼钢、轧管等含磁性悬浮物污水的处理，现扩展到其它行业和市政领域，总计处理水量超过960万m3/d。
其超磁分离水体净化系统将絮凝、沉淀和过滤工艺结合在一起，它不需要借助于重力沉降，而是通过永磁铁的强磁力吸附去除悬浮物。
对于水中悬浮物本身不带磁性的，超磁分离水体净化技术则通过向水中投加磁种、MMS-A和MMS-M，通过微絮过程，赋予絮体以磁性，通过超磁分离机实现絮体和水的分离。
该技术能在3分钟完成整个微絮凝、过滤（固液分离）过程；磁种通过回收系统循环反复使用。
活性炭、沸石、硅藻土、离子交换树脂等材料应用于超磁分离水体净化系统中，可对不同行业废水进行深度处理，且处理后出水无投加材料的残留物。
2、超磁分离水体净化系统工艺流程待处理水体经过预处理后，进入混凝反应器，与一定深度磁性物质反应器，与一定浓度磁性物质混合均匀；含有一定浓度磁性物质的水体，在混凝剂与助凝剂作用下，完成磁性物质与非磁性悬浮物的结合，形成微磁絮团；经过混凝反应后，出水流入超磁分离机，在高磁场强度下，已形成的磁性微絮团由磁盘吸附、打捞，实现微磁絮团与水体的分离，出水直接排放或回用；由磁盘分离出来的微磁絮团经磁回收系统实现磁性物质和非磁性污泥的分离，磁性物质回收再利用（回收率＞99%），污泥进入下一单元的污泥处理系统。
表1《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-1992）3、废水处理效果(1)废水排放标准见表1。
(2)现有工艺对废水处理效果见表2。
4、超磁分离水体净化系统对不能达标排放水体进行深度处理试验(1)工艺流程如图3所示。
超磁分离水体净化系统对四川某印染厂终端处理废水进行深度处理，使其符合纺织染整工业水污染物一级排放标准。
待处理水进入到超磁分离水体净化系统，在粉末活性炭、MMS-A、MMS-M的作用下，与磁种絮凝成微磁絮团；泥水混合物溢流入超磁分离机，对磁性絮团进行吸附、打捞，停留时间为30s；处理后最终废水的COD、色度、SS达到外排的要求。
煤矿废水用超磁分离磁种
煤矿废水用超磁分离磁种煤矿废水是指在煤矿开采过程中产生的废水。
由于煤矿废水中含有大量的固体悬浮物和有机物质，给环境造成了严重的污染。
超磁分离磁种是一种利用磁性材料对废水中的固体悬浮物进行分离的技术。
本文将对超磁分离磁种在处理煤矿废水中的应用进行介绍。
一、超磁分离磁种的原理超磁分离磁种是一种利用磁性材料的磁性特性对废水中的固体悬浮物进行分离的技术。
磁性材料经过特殊处理后，具有非常强的吸附能力和磁性。
当废水通过超磁分离磁种时，固体悬浮物会被磁性材料吸附，然后通过磁场的作用将其分离出来，从而达到净化废水的目的。
二、超磁分离磁种在煤矿废水处理中的应用1. 固体悬浮物的去除煤矿废水中的固体悬浮物是导致废水浑浊的主要原因之一。
利用超磁分离磁种可以有效地将固体悬浮物从废水中分离出来，使废水变得清澈透明。
2. 有机物质的去除煤矿废水中的有机物质对水质的影响非常大。
有机物质含量过高会导致水体富营养化、水质恶化。
超磁分离磁种可以通过吸附有机物质的方式，将其从废水中去除，从而净化废水。
3. 磁性材料的再利用超磁分离磁种中使用的磁性材料具有良好的再利用性。
经过分离后，磁性材料可以通过去除吸附的固体悬浮物或有机物质的方式进行再生，从而减少了废物的产生，降低了环境污染。
三、超磁分离磁种的优势1. 高效性超磁分离磁种可以快速、高效地将废水中的固体悬浮物和有机物质分离出来，大大提高了处理效率。
2. 环保性超磁分离磁种不需要使用化学药剂，通过物理方式将废水中的污染物分离出来，避免了化学药剂对环境的污染。
3. 经济性超磁分离磁种的成本相对较低，且磁性材料具有良好的再利用性，可以减少处理成本。
4. 操作简便超磁分离磁种的操作相对简便，只需将磁性材料放置在废水中，然后通过磁场的作用将污染物分离出来，无需复杂的设备和操作流程。
四、超磁分离磁种的应用前景超磁分离磁种作为一种高效、环保、经济、简便的处理技术，在煤矿废水处理中具有广阔的应用前景。
ReCoMagTM超磁分离水体净化技术在矿井水处理中的应用研究
经絮凝装置微磁絮凝后的矿井水输送至超磁分
·１ ７６·
山 西 化 工 ｓｘｈｘｇｙ＠１６３．ｃｏｍ
第 ３９ 卷
离机．在超磁分 离 机 稀 土 永 磁 产 生 大 于 重 力 ６００ 倍 的磁力，在０．１ｓ内 瞬 间 吸 附 微 磁 絮 凝 体，平 行 磁 盘 间水流速最大可 达 １ ０００ ｍ３／ｈ，实 现 微 磁 絮 凝 团 与 水体的迅速分 离，而 水 流 通 过 超 磁 分 离 机 的 时 间 仅 为 ６ｓ。 絮 凝 体 与 矿 井 水 的 快 速 分 离 ，也 节 约 设 备 的 占地面积。 １．２ 技 术 特 点
刘 芸
（西山煤电（集团）公司环保绿化分公司 ，山西 太原 ０３００５３）
摘要：针对传统的矿井水处理工艺受煤泥颗粒度小 、比 重 轻、絮 凝 效 果 差、沉 降 速 度 慢，处 理 不 达 标 的 问 题。分析 ＲｅＣｏＭａｇＴＭ 超磁分离水体净化技术 ，并在西山煤电集团斜沟矿污水处理厂进行应用 ，该 技 术 可 在短时间内提升絮凝和固液分离效果 ，同时该技术占地面积 小 、处 理 效 率 高、设 备 运 行 可 靠，现 场 实 践 取 得良好效果，对矿井水处理和环保产业发展具有重要的意义 。 关键词：矿井水处理 ；超磁分离净化；絮凝；固液分离
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
超磁分离技术处理矿井废水的应用
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
井下矿井水通过水仓入水口引至水处理中心的进水渠道，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，通过磁盘暇附打捞后，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70『-T-13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：PH：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≥lOOOmg/L时，按去除率进行考核，去除率≥95%，化，促进了煤的自燃，因此，煤中全硫含量越高，其吸氧量也越高。
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34.28mo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，白煤溜直接运到23采区皮带出煤。
所有巷道底板将全部硬化，硬化厚度O.lmo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0.2mo
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，即每天的运行147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
超磁分离在井下应用有以下优点：最大限度解决井下水
仓清淤难题，降低井下水仓清淤作业安全风险，经超磁分离设备处理后，对水体中悬浮物总量的去除率在97%以上，井下水仓的清淤可延缓至10年以上。
处理时间短，分离速度快，悬浮物从反应到分离只需4.5min，而且出水水质能达到国家煤矿矿井水排放标准。
实现清水入仓，清水上井，从源头对矿井水体进行了治理，完全实现了达标排放，同时为后续矿井水的深度处理提供了更可靠更有利的基础条件。
扩大了水仓有效库容量，提高水仓安全系数。
改善了泵力提升系统和管路系统的工作环境，大大降低了中央泵房的运行负荷，省电节能；煤泥脱水后上井，最大限度地实现7资源化利用，创造了更大的经济价值：实现了井下作业用水（防尘、降温、冷却、消防等）的直接回用，改变了重复上井并再回灌井下的状况。
设备集成化程度高，工程设施的占地面积大幅度缩小，与传统水处理设施相比，占地面仅为传统的1/8—1/10，能充分利用现有井下巷道和场地，硐室改扩矿建工程量小，节省投资。