自動加藥裝置在煤泥水處理中的應(yīng)用
煤泥水中細(xì)粒沙和泥化物含量波動較大，而且流量不穩(wěn)定，導(dǎo)致聚炳烯酰胺(PAM)的加藥量也需不斷改變，人工調(diào)節(jié)很難滿足工藝要求。采用自動加藥系統(tǒng)處理煤泥水后，耙式濃縮機(jī)清水層在300 mm以上，溢流濃度可以控制在1 g/L以下，作為選煤用水，從而實(shí)現(xiàn)選煤廠洗水閉路循環(huán)；同時耙式濃縮機(jī)底流濃度達(dá)到350～500 g/L，為壓濾機(jī)更多地回收煤泥提供了前提，預(yù)計每年可多回收壓煤泥10萬t。
1 引言
撫順西露天礦選煤廠始建于1926年，年洗選能力達(dá)300萬t以上，經(jīng)多次改造形成現(xiàn)在的塊煤重介、末煤跳汰、煤泥壓濾的聯(lián)合工藝流程。為了充分利用坑下水資源，降低選煤成本，大部分坑下水直接共給選煤廠選煤用水。但是隨著坑下水資源的緊缺，同時考慮環(huán)保要求和減少煤炭損失，西露天礦選煤廠于2004年開始采用聚炳烯酰胺(PAM)對煤泥水系統(tǒng)進(jìn)行處理，效果很好。
2 煤泥水治理存在的問題及工藝流程
2.1 煤泥水治理存在的幾個主要問題
(1)入選原料煤煤質(zhì)不穩(wěn)定，導(dǎo)致煤泥水中細(xì)粒沙和泥化物含量波動較大，含沙量最多時占煤泥水中煤泥總量的50%。煤泥水中泥化物多時，加藥量相對增加，煤泥水中泥化物少時，加藥量相對減少，人工調(diào)節(jié)很難滿足這樣的變化要求，難免浪費(fèi)藥劑。
(2)選煤廠生產(chǎn)過程中煤泥水流量不穩(wěn)定，生產(chǎn)正常時能達(dá)到500 m3/h，如局部環(huán)節(jié)發(fā)生短時間生產(chǎn)中斷，流量就會大幅度降低或大幅度增加，人工調(diào)節(jié)加藥量難度很大。
(3)采用人工配置藥劑、人工加藥不但增加了工人的勞動強(qiáng)度，而且對藥劑的熟化程度很難把握，影響藥劑與煤泥水作用效果。
采用自動加藥裝置就可以解決上述問題。
2.2 煤泥水治理的工藝流程
選煤廠所有的選煤用水通過角錐沉淀池濃縮后，經(jīng)φ350 mm濃縮旋流器濃縮回收粗煤泥。旋流器溢流進(jìn)入耙式濃縮機(jī)處理，加藥點(diǎn)就選在二段耙式濃縮機(jī)入料口，用加藥泵將配置好的PAM打入二段耙式濃縮機(jī)入料口，通過自然壓差與煤泥水充分混合，并在二段耙式濃縮池中形成大的絮凝體，使煤泥加速沉降。沉降后的煤泥水濃度能達(dá)到350～500g/L，并用渣漿泵打到壓濾機(jī)回收。二段耙式濃縮機(jī)溢流濃度達(dá)到1g/L以下，作為選煤用水，從而實(shí)現(xiàn)選煤廠洗水閉路循環(huán)。煤泥水治理的工藝流程如圖1所示。
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3 自動加藥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理及特點(diǎn)
3.1 結(jié)構(gòu)原理
(1)自動加藥系統(tǒng)構(gòu)成。自動加藥系統(tǒng)分為3部分:第一部分為全自動加藥裝置，采用三箱式結(jié)構(gòu)，包括混合箱、熟化箱和儲藥箱，配備一套給水系統(tǒng)，3臺攪拌器，1臺螺旋給料機(jī)，1臺加藥泵，1個帶有振動器的添料漏斗；第二部分為全自動加藥的控制柜、控制器、執(zhí)行器和各類檢測儀表及傳感器；第三部分為觸摸屏控制系統(tǒng)，再配合適當(dāng)?shù)能浖䴓?gòu)成自動加藥系統(tǒng)的全部。自動加藥裝置見圖2。
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(2)自動加藥裝置的工作原理:根據(jù)需要可以在觸摸屏上設(shè)定需要配置溶液的濃度，控制器可以根據(jù)給水量，按照所設(shè)定的濃度控制螺旋給料器，按照比例進(jìn)行投加藥劑，噴入混合箱，使干粉散落在水中不至于結(jié)塊，在攪拌器的攪拌之下，慢慢的溶解，然后由箱體自下而上的進(jìn)入熟化箱，進(jìn)行進(jìn)一步的熟化溶解，最后進(jìn)入儲存箱，通過螺桿泵將藥液加入煤泥水的管道中，通過自然壓差使煤泥水與藥液充分反應(yīng)。
如果添料漏斗中的干粉出現(xiàn)“搭橋”現(xiàn)象，那么振動器開始抖動使干粉能夠連續(xù)均勻進(jìn)入混合箱。當(dāng)干粉用完，缺料傳感器會批示報警并停止整個設(shè)備的運(yùn)行。儲藥箱中的溢流傳感器可以防止溶液配制過多時，產(chǎn)生溢流現(xiàn)象。當(dāng)儲藥箱中的溶液不足，低液位傳感器會通過控制信號啟動給水及溶藥設(shè)備的運(yùn)行，同時停止螺桿泵的運(yùn)行。結(jié)構(gòu)原理如圖2所示。
3.2 主要特點(diǎn)
(1)實(shí)現(xiàn)了藥劑自動配制和自動加藥，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，減少了由于人為的誤操作所造成的藥劑浪費(fèi)。
(2)節(jié)省藥劑。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制以二段耙式濃縮機(jī)溢流的檢驗(yàn)指標(biāo)為最終控制目標(biāo)，依靠加藥數(shù)學(xué)模型來實(shí)現(xiàn)控制任一瞬時的加藥量，使得處理每噸煤泥水的加藥值達(dá)到最佳，大大節(jié)約處理每噸煤泥水的藥劑成本。
(3)處理效果好。采用自動加藥裝置處理煤泥水，二段耙式濃縮機(jī)清水層在300 mm以上，溢流濃度可以控制在1 g/L以下，作為選煤用水，實(shí)現(xiàn)了選煤廠洗水閉路循環(huán)；同時二段耙式濃縮機(jī)底流濃度達(dá)到350～500 g/L，為壓濾機(jī)更多地回收煤泥提供前提。
(4)利用濁度儀實(shí)施在線測量，反映溢流濃度及時準(zhǔn)確。
4 結(jié)語
在采用自動加藥裝置之前，二段耙式濃縮機(jī)溢流濃度在100～200 g/L，作為選煤用水，嚴(yán)重污染精煤質(zhì)量，造成跳汰機(jī)矸石含煤率偏高和大量煤泥損失。采用自動加藥裝置后，二段耙式濃縮機(jī)溢流濃度大幅度降低，可以回收作為選煤用水；底流濃度大幅度提高，預(yù)計每年可多回收壓濾煤泥10萬t。
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