一种煤矿井下废水处理回用装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种煤矿井下废水处理回用装置，属于水处理技术领域，包括潜污泵、混凝澄清装置、多介质过滤装置和管式膜过滤装置，潜污泵与混凝澄清装置相连接，混凝澄清装置与多介质过滤处理装置通过管道相连接，多介质过滤处理装置与管式膜过滤装置通过管道相连接。本实用新型专利技术的煤矿井下废水处理回用装置具有便于安装、拆卸、搬运、安全防爆、可自控、无人值守的小型、高效、模块化等特性，适应于矿井下水处理的复杂工况，同时改进了膜过滤预处理和膜过滤本身设计，膜过滤之后的产水浊度低于1NTU。本实用新型专利技术的煤矿井下废水处理回用装置大大节省能耗和企业运营成本。

A waste water treatment and reuse device in coal mine

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下废水处理回用装置
本技术涉及一种煤矿井下废水处理回用装置，属于水处理

技术介绍
采煤所产生的大量矿井废水，不经任何处理直接排放会对矿区周围地下水、地表水等水体造成污染。对矿井废水进行回收利用不仅能解决煤矿缺水和矿井水污染生态环境问题，同时能使煤炭企业获得很好的经济效益、社会效益和环境效益。我国目前矿井废水处理技术主要是通过大功率提升泵，将井下水仓内矿井水提升至地面，并在地面设置调节池及相关污水处理设施，从而进行污水处理，当废水处理水质达到复用指标后则能够使其部分供地面使用，部分再次输送至井下回用。一般矿井深几百到上千米，提升水所需能耗巨大，极大的浪费了能源。这种传统的废水处理办法需耗费大量的资金建设废水处理设施，运行处理的费用较大，且占地面积较广，难以取得经济效益。若将矿井废水在井下直接处理回用，能大大降低矿井废水处理成本。从煤炭企业的长远发展来看，对矿井水进行井下处理直接回用，对矿区的可持续发展及国家煤炭能源事业的可持续发展具有重大意义。目前尚未有一种十分成熟的矿井下水处理工艺和设备，主要是因为矿井下操作运行条件并不像地面运行一样方便，地面上常用的水处理设备及工艺受矿井下巷道空间、设备尺寸、占地面积、安全防爆要求、完全自控等因素影响，不能直接应用于矿井下，需通过一定的技术改良后方可投入矿井下使用。因此，提供一种便于安装、拆卸、搬运、安全防爆、可自控、无人值守的小型、高效、模块化水处理的煤矿井下废水处理回用装置，使矿井废水直接在矿井下重复再利用，减少矿井废水排放量及保护周围环境的生态平衡，以达到矿井废水重复利用和保护环境的目的，就成为该
急需解决的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的之一是提供一种便于安装、拆卸、搬运、安全防爆、可自控、无人值守的小型、高效、模块化水处理的煤矿井下废水处理回用工艺。本技术的上述目的是通过以下技术方案达到的：一种煤矿井下废水处理回用工艺，包括如下步骤：(1)混凝澄清-多介质过滤处理原煤矿井下废水经潜污泵提升进入混凝澄清装置中的快混器，快混器前端设有加药口，同时加有适量絮凝剂和混凝剂，所加药剂和原煤矿井下废水在快混器内混合均匀，然后进入慢混器，停留时间15～30min，再进入斜管沉淀器，停留15～30min进行自由沉淀分离，斜管沉淀器底部设置自动排泥阀，定时自控排泥，斜管沉淀器的产水进入中间水箱暂存，然后，经多介质过滤器提升泵(卧式离心泵)提升进入多介质过滤器进行过滤，多介质过滤器采用无烟煤和石英砂双层滤料，产水直接进入膜过滤单元进行膜过滤处理；(2)膜过滤处理步骤(1)中，多介质过滤器产水经Y型过滤器和管式膜过滤提升泵(卧式离心泵)提升进入管式膜过滤装置，对该产水进行错流过滤或死端过滤，过滤后的滤水送入产水箱暂存，或直接通过管道输送至矿井下各个用水点。优选地，所述潜污泵和管式膜过滤装置之间设有超越管道，当原煤矿井下废水中悬浮物较低时，原煤矿井下废水可直接进入管式膜过滤装置进行过滤。优选地，所述混凝澄清装置和管式膜过滤装置之间设有超越管道，当混凝沉淀产水水质较好时，超越多介质过滤器，直接进入管式膜过滤装置进行过滤。优选地，所述步骤(1)中所述混凝剂为聚合氯化铝，加入量为50～200mg/L矿井水；所述步骤(1)中所述絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，加入量为0.5～5mg/L矿井水。优选地，所述步骤(2)中管式膜过滤装置过滤方式选择错流过滤或死端过滤。优选地，所述步骤(2)中错流过滤时，矿井水回收率达90％。优选地，所述管式膜过滤装置中的管式膜组件由单支膜组件相互并联组合而成，竖向布置，可有效节省占地面积，可根据矿井下用水量选择实际运行的管式膜组件数量，单支膜组件产水量0.5～3m3/h。本技术的另一目的之一是提供一种便于安装、拆卸、搬运、安全防爆、可自控、无人值守的小型、高效、模块化水处理的煤矿井下废水处理回用装置。本技术的上述目的是通过以下技术方案达到的：一种煤矿井下废水处理回用装置，包括潜污泵、混凝澄清装置、多介质过滤装置和管式膜过滤装置，所述潜污泵与所述混凝澄清装置相连接，所述混凝澄清装置与所述多介质过滤装置通过管道相连接，所述多介质过滤装置与所述管式膜过滤装置通过管道相连接；所述混凝澄清装置包括快混器、慢混器和斜管沉淀器；所述快混器一方面通过管道与潜污泵相连接，另一方面通过管道与慢混器相连；所述慢混器和斜管沉淀器为整体结构，所述慢混器带有搅拌装置；所述斜管沉淀器内部设有斜管，形成斜管区，斜管沉淀器的上部设有开口，与中间水箱相连接，所述斜管沉淀器的底部设置自动排污阀；所述多介质过滤装置包括多介质过滤器提升泵和多介质过滤器；所述多介质过滤器的顶部设有多功能控制阀，一方面通过多介质过滤器提升泵和管道与中间水箱相连接，另一方面通过管道和管式膜过滤装置相连接；所述管式膜过滤装置包括Y型过滤器、卧式离心泵和管式膜组件；所述管式膜组件的进水端通过管道、卧式离心泵和Y型过滤器与多介质过滤器相连接，所述管式膜组件的出水端通过管道和产水箱相连接，所述管式膜组件的浓水端通过管道与中间水箱相连接。优选地，所述斜管沉淀器的斜管区的表面负荷设计为1～4m3/(m2.h)，底部设置自动排泥阀。优选地，所述潜污泵和管式膜过滤装置之间设有超越管道。优选地，所述中间水箱通过超越管道与所述管式膜过滤装置相连接。优选地，所述多介质过滤器采用无烟煤和石英砂双层滤料，设计滤速6～8m/h，顶部设置多功能控制阀，正常运行和反洗过程均采用混凝澄清后产水，且共用一个变频离心泵。优选地，所述产品水箱的底部通过管道与Y型过滤器相连接，当超滤膜需要反洗时，管式膜过滤提升泵作为反洗泵使用，膜组件反洗用水为产品水箱内水。优选地，所述管式膜过滤装置设有PLC自动控制系统，采用竖向布置，每支膜组件对应单支膜管和单个膜壳，单支膜组件重量低于30Kg，便于矿井下拆卸、安装、运输，连接处用快装接头连接，无需借助工具即可手动拆卸；膜材料和膜孔径可根据不同矿井水质进行不同选择，膜材料有PVDF和陶瓷两种，膜孔径0.1～80微米，运行压力0.03～0.5MPa，跨膜压差0.02～0.15MPa；采用间歇运行的方式，反洗周期30～60min，即每运行30～60min，汽水反洗约2min，反洗水流量2～6(m3/h·支)，反洗气流量5～12(Nm3/h·支)；正常运行用水泵和反洗用水泵共用同一个变频离心泵，反洗时用水为产水箱内水。优选地，所述混凝澄清装置、多介质过滤装置和管式膜过滤装置分别单独成模块，每个模块面积和体积均较小，加工成撬装装置，也可分别放于防爆箱内，大小满足矿井下罐笼和巷道运输的要求，各模块之间通过软管或活接相连接。优选地，所述煤矿井下废水处理回用装置通过PLC自动控制程序控制各个电动阀门的开关，以及水泵的起停来实现装置的自动运行，可实现无人值守。优选地，所述煤矿井下废水处理回用装置所用电器仪表、设备等均带有由国家安监总局矿用产品安全标志办公室颁发的煤安认证，经煤安认证的产品均可防尘、防爆、防水，可在矿井下安全使用。优选地，所述煤矿井下废水处理回用装置净化后的水浊度低于1NTU，水质满足矿井水回用需求，可回用于矿井下工作面滚筒采煤机防尘用水，掘进面综掘机防尘用水，冲洗巷道用水，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下废水处理回用装置，其特征在于：包括潜污泵、混凝澄清装置、多介质过滤装置和管式膜过滤装置，所述潜污泵与所述混凝澄清装置相连接，所述混凝澄清装置与所述多介质过滤处理装置通过管道相连接，所述多介质过滤处理装置与所述管式膜过滤装置通过管道相连接；所述混凝澄清装置包括快混器、慢混器和斜管沉淀器；所述快混器一方面通过管道与潜污泵相连接，另一方面通过管道与慢混器相连接；所述慢混器和斜管沉淀器为整体结构，所述慢混器设有搅拌装置；所述斜管沉淀器内部设有斜管，形成斜管区，斜管沉淀器的上部设有开口，与中间水箱相连接；所述斜管沉淀器的底部设置自控排污阀；所述多介质过滤装置包括多介质过滤器提升泵和多介质过滤器；所述多介质过滤器的顶部设有多功能控制阀，一方面通过多介质过滤器提升泵和管道与中间水箱相连接，另一方面通过管道和管式膜过滤装置相连接；所述管式膜过滤装置包括Y型过滤器、卧式离心泵和管式膜组件；所述管式膜组件的进水端通过管道、管式膜过滤提升泵和Y型过滤器与多介质过滤器相连接，所述管式膜组件的出水端通过管道和产水箱相连接，所述管式膜组件的浓水端通过管道与中间水箱相连接。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下废水处理回用装置，其特征在于：包括潜污泵、混凝澄清装置、多介质过滤装置和管式膜过滤装置，所述潜污泵与所述混凝澄清装置相连接，所述混凝澄清装置与所述多介质过滤处理装置通过管道相连接，所述多介质过滤处理装置与所述管式膜过滤装置通过管道相连接；所述混凝澄清装置包括快混器、慢混器和斜管沉淀器；所述快混器一方面通过管道与潜污泵相连接，另一方面通过管道与慢混器相连接；所述慢混器和斜管沉淀器为整体结构，所述慢混器设有搅拌装置；所述斜管沉淀器内部设有斜管，形成斜管区，斜管沉淀器的上部设有开口，与中间水箱相连接；所述斜管沉淀器的底部设置自控排污阀；所述多介质过滤装置包括多介质过滤器提升泵和多介质过滤器；所述多介质过滤器的顶部设有多功能控制阀，一方面通过多介质过滤器提升泵和管道与中间水箱相连接，另一方面通过管道和管式膜过滤装置相连接；所述管式膜过滤装置包括Y型过滤器、卧式离心泵和管式膜组件；所述管式膜组件的进水端通过管道、管式膜过滤提升泵和Y型过滤器与多介质过滤器相连接，所述管式膜组件的出水端通过管道和产水箱相连接，所述管式膜组件的浓水端通过管道与中间水箱相连接。2.如权利要求1所述煤矿井...

【专利技术属性】
技术研发人员：于金旗，梁丹，郭彩荣，王为民，张岩岗，
申请(专利权)人：北京赛诺水务科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11