矿井水处理系统技术方案

本发明专利技术提出一种矿井水处理系统；其中，包含集水模块、预处理模块以及深度处理模块；集水模块设置于矿井的井下空间，用以收集待处理水并提升至地面；预处理模块设置于地面，预处理模块的进水口连通于集水模块的出水口，预处理模块用以对待处理水进行预处理；深度处理模块包含反渗透膜装置，反渗透膜装置为碟管式或者碟片式，反渗透膜装置设置于井下空间，反渗透膜装置的进水口连通于预处理模块的出水口，且出水口连通于矿井的用水模块，用以对经预处理后的预处理水进行基于反渗透膜的脱盐处理；其中，反渗透膜装置的进水推动力的至少一部分，是通过预处理水经由地面输送至井下空间的高度落差而产生。高度落差而产生。高度落差而产生。

【技术实现步骤摘要】
矿井水处理系统


[0001]本专利技术涉及矿井水处理
，尤其涉及一种矿井水处理系统。

技术介绍

[0002]矿物开采过程中会产生大量矿井水，但长期以来，由于处理成本高和技术限制，我国的矿井水综合利用率低下。相比于城镇污水的高有机物含量和氮磷等污染物，矿井水的特点是含盐量高、硬度大，其悬浮物含量也远高于地表水，且矿井水中还含有废机油、乳化油等有机物污染物，直接排放矿井水不仅浪费了大量水资源，还会污染周边地表水与地下水系统，使生态环境进一步恶化，尤其是高矿化度矿井水会使土壤盐渍化，对农业生产极为不利，酸性矿井水如不加以处理可能发生脱硫酸作用，产生的有毒物质会对矿井工人身体健康造成损害，长期的水源污染同样会影响周边居民的正常生活与身体健康。不同于城镇污水处理，矿井水的处理主要是去除水中悬浮物、中和矿井水的酸碱性以及降低水的矿化度。矿井水经过初级处理单元处理后可以达到工业用水、农田灌溉等水质要求，经过深度处理单元处理后可以基本去除水中的污染物，达到渔业用水、工业用水及生活用水标准。因此矿井水的资源化不仅能为矿区节约水费创造经济价值，还能减少对周边环境的污染，实现经济效益的同时达到保护环境节约资源的目的。
[0003]目前针对不同水质特征的矿井水的处理方式各有不同，对于高矿化度矿井水的处理，除了需要采用传统工艺去除悬浮物和消毒外，还需进行脱盐处理。常用的矿井水脱盐处理方法是膜分离法，包括电渗析和反渗透，电渗析利用外加直流电场和离子交换膜分离溶质与溶剂，这种方法工艺简单设备少，但水的回收率低；反渗透技术是利用膜在压力作用下进行物质分离，这种脱盐方式回收率高，脱盐率与水的纯度高，但操作压力大，耗能多，系统较复杂，且普通的反渗透膜对预处理要求高，增加了预处理设备，且由于地下矿井条件相对恶劣，系统维护难度大，难以保证膜系统的正常使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种高效节能的矿井水处理系统。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种矿井水处理系统；其中，包含集水模块、预处理模块以及深度处理模块；所述集水模块设置于矿井的井下空间，用以收集待处理水并提升至地面；所述预处理模块设置于地面，所述预处理模块的进水口连通于所述集水模块的出水口，所述预处理模块用以对待处理水进行预处理；所述深度处理模块包含反渗透膜装置，所述反渗透膜装置为碟管式或者碟片式，所述反渗透膜装置设置于所述井下空间，所述反渗透膜装置的进水口连通于所述预处理模块的出水口，且出水口连通于所述矿井的用水模块，用以对经预处理后的预处理水进行脱盐处理；其中，所述反渗透膜装置的进水推动力的至少一部分，是通过所述预处理水经由地面输送至所述井下空间的高度落差而产生。
[0007]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述集水模块包含水仓；所述水仓的进水口位于所述矿井的井底车场的巷道标高最低点处，出水口通过水泵连通于所述预处理模块。
[0008]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述水泵设置于所述井下空间的一泵仓中，所述泵仓的吸水井连通于所述水仓的出水口，所述泵仓的出水口连通于所述预处理模块，所述泵仓与所述水仓分别由所述井下空间的两条相对独立的巷道形成。
[0009]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述水仓内设置有清淤装置。
[0010]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述矿井具有副井井筒，所述集水模块的出水口通过预进水管道连通于所述预处理模块的进水口，所述预处理模块的出水口通过预出水管道连通于所述深度处理模块的进水口；其中，所述预进水管道与所述预出水管道的至少其中之一是在所述副井井筒内布置。
[0011]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述预处理模块包含调节池、反应池、沉淀池以及清水池；所述调节池的进水口连通于所述集水模块的出水口，所述调节池用以均匀所述待处理水的水质和水量；所述反应池的进水口连通于所述调节池的出水口，所述反应池连接有第一加药装置，所述第一加药装置用以向所述反应池投加絮凝药剂，所述反应池用以供所述絮凝药剂与所述待处理水进行絮凝反应；所述沉淀池的进水口连通于所述反应池的出水口，所述沉淀池用以将所述待处理水进行杂质分离；所述清水池的进水口连通于所述沉淀池的出水口，其出水口连通于所述深度处理模块的进水口，所述清水池连接有第二加药装置，用以向所述清水池投加消毒药剂。
[0012]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述调节池内设置有第一搅拌装置；和/或，连接所述调节池与所述反应池的管路上设置有抽吸泵。
[0013]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述反应池内设置有多个第二搅拌装置，所述多个第二搅拌装置沿所述待处理水在所述反应池内的流向间隔布置，沿所述流向，所述多个第二搅拌装置的搅拌转速渐减。
[0014]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述沉淀池内设置有斜板，且池底设置有排泥装置，所述沉淀池设置有溢流槽；其中，所述待处理水在所述沉淀池内由下至上流经所述斜板，以分离出所述待处理水的杂质，并使澄清液经由所述斜板上方的清水区溢流至所述溢流槽内，所述沉淀池的出水口设置于所述溢流槽。
[0015]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述絮凝药剂包含无机高分子絮凝剂聚合氯化铝；和/或，所述消毒药剂包含次氯酸钠。
[0016]由上述技术方案可知，本专利技术提出的矿井水处理系统的优点和积极效果在于：
[0017]本专利技术提出的矿井水处理系统，分别将预处理模块和碟管式或者碟片式的反渗透膜装置设置于地面和井下空间，利用预处理水经由地面输送至井下空间的高度落差，产生反渗透膜装置的进水推动力，满足反渗透膜装置的高能耗需求，且无需额外设置增压泵提供进水推动力。并且，碟管式或者碟片式的反渗透膜装置具有压力等级和浓缩倍数较高、出水水质较好、分离性能稳定等特点。本专利技术在保证矿井深度处理回收率与脱盐率达标的基础上，利用矿区环境特点，简化系统提高设备操作维护性的同时实现高效节能的脱盐处理。
附图说明
[0018]通过结合附图考虑以下对本专利技术的优选实施方式的详细说明，本专利技术的各种目
标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本专利技术的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
[0019]图1是根据一示例性实施方式示出的一种矿井水处理系统的系统示意图。
[0020]附图标记说明如下：
[0021]100.集水模块；
[0022]110.水仓；
[0023]120.泵仓；
[0024]121.水泵；
[0025]122.吸水井；
[0026]200.预处理模块；
[0027]210.调节池；
[0028]211.第一搅拌装置；
[0029]212.抽吸泵；
[0030]220.反应池；
[0031]221.第一加药装置；
[0032]222.第二搅拌装置；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿井水处理系统，其特征在于，包含：集水模块，设置于矿井的井下空间，用以收集待处理水并提升至地面；预处理模块，设置于地面，所述预处理模块的进水口连通于所述集水模块的出水口，所述预处理模块用以对待处理水进行预处理；以及深度处理模块，包含反渗透膜装置，所述反渗透膜装置为碟管式或者碟片式，所述反渗透膜装置设置于所述井下空间，所述反渗透膜装置的进水口连通于所述预处理模块的出水口，且出水口连通于所述矿井的用水模块，用以对经预处理后的预处理水进行脱盐处理；其中，所述反渗透膜装置的进水推动力的至少一部分，是通过所述预处理水经由地面输送至所述井下空间的高度落差而产生。2.根据权利要求1所述的矿井水处理系统，其特征在于，所述集水模块包含：水仓，其进水口位于所述矿井的井底车场的巷道标高最低点处，出水口通过水泵连通于所述预处理模块。3.根据权利要求2所述的矿井水处理系统，其特征在于，所述水泵设置于所述井下空间的一泵仓中，所述泵仓的吸水井连通于所述水仓的出水口，所述泵仓的出水口连通于所述预处理模块，所述泵仓与所述水仓分别由所述井下空间的两条相对独立的巷道形成。4.根据权利要求2所述的矿井水处理系统，其特征在于，所述水仓内设置有清淤装置。5.根据权利要求1所述的矿井水处理系统，其特征在于，所述矿井具有副井井筒，所述集水模块的出水口通过预进水管道连通于所述预处理模块的进水口，所述预处理模块的出水口通过预出水管道连通于所述深度处理模块的进水口；其中，所述预进水管道与所述预出水管道的至少其中之一是在所述副井井筒内布置。6.根据权利要求1～5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琦，
申请(专利权)人：北京世纪铭威水务工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：