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，經濟，污染少等優點，乳化液逐步取代液壓油作為礦井設備的主要工作介質。礦下對乳化液高精度大流量的處理技術成為了一種必需。文章就高精度乳化液處理裝置的研制過程中的主要技術指標進行了監測與研究。

關鍵詞：乳化液；高精度；濁度；處理量

中圖分類號：TD40 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）25-0034-02

1 概述

國家相關政策規定，煤礦礦下乳化液的使用必須達到一定比例（70%-80%）才能取得相關的開采資格，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乳化液進行處理，以避免更大的經濟損失。在這一背景下，項目組主導開發了這一套乳化液處理裝置。

2 項目工藝系統

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

3 結構設計及加工

選定了工藝路線后，進行設備主體結構設計?；趯鴥葒庖呀洺墒斓娜榛禾幚硌b置結構參考，結合工藝方案，進行了結構主體的設計。

該設備屬于成套設備，為了實現工藝目的，設備中有四級處理：一級處理（精度4mm）、二級處理（精度0.2mm）、精密處理單元（10μm）、保安過濾（50μm）。

需要說明的是，進行設備主體結構設計時有兩個難點：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，這就對設備的體積提出了很高的要求。二是必須考慮到主體結構如何實現在線反沖洗要求。

乳化液馬達的出現剛好解決了這一困難，因此最終決定采用機械混合攪拌工藝，來實現對超精細纖維濾料的反沖洗。

4 測試結果及分析

4.1 濁度影響測試及研究

在進行濁度測試的時候，需要通過不同的水樣進行檢測。可以很直觀的發現，處理后的水質基本與清水無異。接下來進行了定量的分析。

由圖1可以看出，濾速為25m/h時，進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定且小于1NTU，表明超精細顆粒濾料具有很好的過濾效果，過濾精度高。對比可以得出，濾速為50m/h時出水濁度仍然很穩定，但由于濾速的增加，達到相同的出水濁度時需要的時間變短，導致過濾周期減小。也就是說，通過增壓系統的作用，在單位時間內可以提高處理裝置的處理能力，達到大流量、高精度處理的目標。

分析認為，超精細顆粒濾料過濾時，由于水流經過濾層時產生阻力，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，從而增大了納污量，提高了過濾精度。

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

4.2 處理量測試及能效研究

接下來，測試了裝置的處理量這一指標。處理量是該設備的一項重要指標，直接關系到設備的實際使用效果和未來的銷售，因此對這一指標的檢測至關重要。試驗時，以濁度為50NTU的原水為水樣，工作壓力設定為0.5MPa，分五個時段試驗去其均值為最后處理量數據。詳情見表1：

從表1可以看出，實測設備處理量基本在70左右浮動，能夠滿足工藝要求70m3/h。考察設備實際運行環境，現場工作壓力完全滿足高于0.5MPa的基本要求，進水濁度也基本控制在50NTU附近，因此該試驗驗證的數據具有相當的有效性。

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

4.3 在線反沖洗系統的試驗驗證

小結：從表2

記錄的結果可以看出，處理裝置完全滿足在線反沖洗時的技術要求。

5 結束語

該套高精度乳化液處理裝置，過濾精度高，截污量大，進水濁度在40NTU～60NTU時，濾出水濁度穩定且小于1NTU，對水中懸浮物去除可達99%以上；濾速快，處理量大，能達到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，乳化液馬達攪拌反沖洗有利于提高濾料的洗凈度，具有很強的現實意義。

參考文獻：

[1]孟祥和，胡國飛.重金屬廢水處理[M].北京：化學工業出版社，2000.endprint