礦用乳化液處理裝置性能研究

劉平

摘 要：乳化液由乳化油乳化入水形成，具有安全，經(jīng)濟(jì)，污染少等優(yōu)點(diǎn)，乳化液逐步取代液壓油作為礦井設(shè)備的主要工作介質(zhì)。礦下對(duì)乳化液高精度大流量的處理技術(shù)成為了一種必需。文章就高精度乳化液處理裝置的研制過程中的主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)與研究。

關(guān)鍵詞：乳化液；高精度；濁度；處理量

中圖分類號(hào)：TD40 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）25-0034-02

1 概述

國(guó)家相關(guān)政策規(guī)定，煤礦礦下乳化液的使用必須達(dá)到一定比例（70%-80%）才能取得相關(guān)的開采資格，煤礦綜采面急需普通乳化液處理裝置。因此，礦下急需大流量、高精度的乳化液處理裝置對(duì)乳化液進(jìn)行處理，以避免更大的經(jīng)濟(jì)損失。在這一背景下，項(xiàng)目組主導(dǎo)開發(fā)了這一套乳化液處理裝置。

2 項(xiàng)目工藝系統(tǒng)

針對(duì)乳化液類液體雜質(zhì)特點(diǎn)，宜采用全新的分級(jí)處理工藝。其處理過程中主要由增壓系統(tǒng)、一級(jí)處理系統(tǒng)、二級(jí)處理系統(tǒng)（刷網(wǎng)反沖洗系統(tǒng)）、精密處理單元及保安過濾等部分組成。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工

選定了工藝路線后，進(jìn)行設(shè)備主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?；趯?duì)國(guó)內(nèi)國(guó)外已經(jīng)成熟的乳化液處理裝置結(jié)構(gòu)參考，結(jié)合工藝方案，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)主體的設(shè)計(jì)。

該設(shè)備屬于成套設(shè)備，為了實(shí)現(xiàn)工藝目的，設(shè)備中有四級(jí)處理：一級(jí)處理（精度4mm）、二級(jí)處理（精度0.2mm）、精密處理單元（10μm）、保安過濾（50μm）。

需要說明的是，進(jìn)行設(shè)備主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)有兩個(gè)難點(diǎn)：一是礦井下面空間狹小，操作安裝不便，乳化液泵站間距又較大，這就對(duì)設(shè)備的體積提出了很高的要求。二是必須考慮到主體結(jié)構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)在線反沖洗要求。

乳化液馬達(dá)的出現(xiàn)剛好解決了這一困難，因此最終決定采用機(jī)械混合攪拌工藝，來實(shí)現(xiàn)對(duì)超精細(xì)纖維濾料的反沖洗。

4 測(cè)試結(jié)果及分析

4.1 濁度影響測(cè)試及研究

在進(jìn)行濁度測(cè)試的時(shí)候，需要通過不同的水樣進(jìn)行檢測(cè)?？梢院苤庇^的發(fā)現(xiàn)，處理后的水質(zhì)基本與清水無異。接下來進(jìn)行了定量的分析。

由圖1可以看出，濾速為25m/h時(shí)，進(jìn)水濁度變化幅度很大的情況下仍然能夠保證出水濁度的穩(wěn)定且小于1NTU，表明超精細(xì)顆粒濾料具有很好的過濾效果，過濾精度高。對(duì)比可以得出，濾速為50m/h時(shí)出水濁度仍然很穩(wěn)定，但由于濾速的增加，達(dá)到相同的出水濁度時(shí)需要的時(shí)間變短，導(dǎo)致過濾周期減小。也就是說，通過增壓系統(tǒng)的作用，在單位時(shí)間內(nèi)可以提高處理裝置的處理能力，達(dá)到大流量、高精度處理的目標(biāo)。

分析認(rèn)為，超精細(xì)顆粒濾料過濾時(shí)，由于水流經(jīng)過濾層時(shí)產(chǎn)生阻力，加上濾層截污后的自重，使濾料層上松下緊，孔隙率由上到下從大到小分布，具有“理想濾料”的顯著特點(diǎn)，從而增大了納污量，提高了過濾精度。

小結(jié)：試驗(yàn)表明，在不同濾速、不同進(jìn)水濁度的情形下，處理裝置出水濁度都完全符合要求。

4.2 處理量測(cè)試及能效研究

接下來，測(cè)試了裝置的處理量這一指標(biāo)。處理量是該設(shè)備的一項(xiàng)重要指標(biāo)，直接關(guān)系到設(shè)備的實(shí)際使用效果和未來的銷售，因此對(duì)這一指標(biāo)的檢測(cè)至關(guān)重要。試驗(yàn)時(shí)，以濁度為50NTU的原水為水樣，工作壓力設(shè)定為0.5MPa，分五個(gè)時(shí)段試驗(yàn)去其均值為最后處理量數(shù)據(jù)。詳情見表1：

從表1可以看出，實(shí)測(cè)設(shè)備處理量基本在70左右浮動(dòng)，能夠滿足工藝要求70m3/h?？疾煸O(shè)備實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，現(xiàn)場(chǎng)工作壓力完全滿足高于0.5MPa的基本要求，進(jìn)水濁度也基本控制在50NTU附近，因此該試驗(yàn)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)具有相當(dāng)?shù)挠行浴?/p>

小結(jié)：設(shè)備完全滿足處理量這一工藝指標(biāo)，而且研究表該處理工藝的水頭損失并不會(huì)因處理量增加而表現(xiàn)出顯著差異，也就是該工藝的能效較好。

4.3 在線反沖洗系統(tǒng)的試驗(yàn)驗(yàn)證

小結(jié)：從表2

記錄的結(jié)果可以看出，處理裝置完全滿足在線反沖洗時(shí)的技術(shù)要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

該套高精度乳化液處理裝置，過濾精度高，截污量大，進(jìn)水濁度在40NTU～60NTU時(shí)，濾出水濁度穩(wěn)定且小于1NTU，對(duì)水中懸浮物去除可達(dá)99%以上；濾速快，處理量大，能達(dá)到70t/h的處理能力，是普通砂率的3.5倍以上；在線反洗且耗水量低，乳化液馬達(dá)攪拌反沖洗有利于提高濾料的洗凈度，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟祥和，胡國(guó)飛.重金屬?gòu)U水處理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.endprint