CN114180775B

CN114180775B - 一种矿井水转化为生活用水的净化装置

Info

Publication number: CN114180775B
Application number: CN202111503870.7A
Authority: CN
Inventors: 粱银英; 张晋霞; 牛福生; 郑伟东
Original assignee: North China University of Science and Technology
Current assignee: North China University of Science and Technology
Priority date: 2021-12-10
Filing date: 2021-12-10
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2041-12-10
Also published as: CN114180775A

Abstract

本发明公开了一种矿井水转化为生活用水的净化装置，属于矿井水处理技术领域。一种矿井水转化为生活用水的净化装置，包括外部保护装置，所述外部保护装置的顶部活动安装有冷凝装置，所述外部保护装置包括顶部外壳，所述顶部外壳的内部设置有两层，分别为内部的矿水离心层以及外部的冷凝水层，所述外部保护装置的底部安装有底座，所述冷凝水层的内部安装有控制装置，所述控制装置的内部设置有动力装置。本发明有效的解决了传统的净化装置因矿井水的特性而无法净化矿井水，或者因装置体积过于巨大而无法带入矿井中，无法处理突发的矿井内生活用水短缺问题。

Description

一种矿井水转化为生活用水的净化装置

技术领域

本发明涉及矿井水处理技术领域，更具体地说，涉及一种矿井水转化为生活用水的净化装置。

背景技术

在煤炭开采过程中，地下水与煤层、岩层接触，加上人类的活动的影响，发生了一系列的物理、化学和生化反应，因而水质具有显著的煤炭行业特征：含有悬浮物的矿井水的悬浮物含量远远高于地表水，感官性状差；并且所含悬浮物的粒度小、比重轻、沉降速度慢、混凝效果差；矿井水中还含有废机油、乳化油等有机物污染物。矿井水中含有的总离子含量比一般地表水高得多，而且很大一部分是硫酸根离子，矿井水往往PH值特别低，常伴有大量的亚铁离子，增加了处理的难度，采矿人员在采矿过程中有时需要就地取水，将矿井水处理为生活用水。

传统的净化装置因矿井水的特性而无法净化矿井水，或者因装置体积过于巨大而无法带入矿井中，无法处理突发的矿井内生活用水短缺问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种矿井水转化为生活用水的净化装置，以解决上述背景技术中提出的问题：

2.技术方案

一种矿井水转化为生活用水的净化装置，包括外部保护装置，所述外部保护装置的顶部活动安装有冷凝装置，所述外部保护装置包括顶部外壳，所述顶部外壳的内部设置有两层，分别为内部的矿水离心层以及外部的冷凝水层，所述外部保护装置的底部安装有底座，所述冷凝水层的内部安装有控制装置，所述控制装置的内部设置有动力装置。

优选的，所述顶部外壳的顶部活动设置有挡水圈，且所述挡水圈位于冷凝水层的上方，所述挡水圈的中心位置设置有滤网，所述滤网位于矿水离心层的上方，所述顶部外壳靠近控制装置的一侧开设有控制口，所述矿水离心层的顶部转动连接有外侧齿轮圈，所述外侧齿轮圈的内侧固定连接有数个搅拌柱，所述搅拌柱位于矿水离心层的内侧边缘。

优选的，所述底座包括底部外壳，所述底部外壳固定安装在顶部外壳的底部，所述底部外壳的顶部设置有两层隔离层，两层所述隔离层之间留有空隙且空隙内设置有数个扇叶，数个所述扇叶可以拼接成一个整圆，所述扇叶的顶部外侧固定连接有控制齿轮，所述控制齿轮位于顶部隔离层与冷凝水层的底部之间，所述控制齿轮的外侧啮合连接有双侧齿轮圈，所述底部外壳的内部设置有储砂层，所述储砂层位于矿水离心层的底部且二者连通。

优选的，所述控制装置包括保护壳，所述保护壳位于冷凝水层的内部，所述保护壳的内壁上固定连接有支撑架，所述支撑架的内部活动连接有活动杆，所述活动杆贯穿控制口，所述活动杆的外端连接有控制握把，所述活动杆的内端连接有夹持装置。

优选的，所述动力装置包括电动机，所述电动机螺纹安装在底部外壳的底部内壁上，所述电动机的顶部输出端固定连接有转轴，所述转轴的外侧嵌合套设有外轴，所述外轴的顶部和底部均连接有卡块，所述上方卡块的上方设置有顶部齿轮，所述顶部齿轮与外侧齿轮圈啮合，所述下方卡块的下方设置有底部齿轮，所述底部齿轮与双侧齿轮圈啮合，所述底部齿轮和顶部齿轮的内侧均开设有与卡块形状对应的镶嵌槽，所述外轴的外侧固定连接有调节圈，所述调节圈位于夹持装置的外侧。

优选的，所述矿水离心层的外侧套设有隔离管，所述隔离管的内部设置有电热丝，所述冷凝水层的外侧底部设有出水口。

优选的，所述冷凝装置包括顶盖，所述顶盖的底部固定连接有数个导流条，所述导流条的外端固定连接有导流杆，所述顶盖的顶部焊接有把手。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

1、本发明利用装置内部的矿水离心层为矿井水进行离心过滤，使用时先将顶盖取下，然后向矿水离心层内注入矿井水，矿井水内的大体积杂物被滤网过滤，且冷凝水层的顶部被挡水圈密封，矿井水不会漏入冷凝水层内，此时扇叶打开，矿水离心层与储砂层连通以提高空间容量，然后外侧齿轮圈转动带动搅拌柱转动，搅拌柱位于矿水离心层的内侧边缘，能够在转动时带动水流旋转，也不会扰乱离心过程水流中心形成的砂石龙卷，在离心过程中向矿井水内加入絮凝剂可以提高净化率，再离心结束后静置一段时间，让砂石等沉淀完全后关闭扇叶，将矿水离心层与储砂层隔断，进而有效降低顶部矿井水的杂质含量。

2、本发明在离心沉淀过后，取出挡水圈和滤网，盖上顶盖，给电热丝通电，从而对矿水离心层内沉淀后的矿井水进行加热，矿井水加热沸腾后形成水蒸气上升接触顶盖后冷凝，冷凝水顺着导流条流至导流杆，然后顺着导流杆落入到冷凝水层内，这样可以得到纯净的水以用作生活用水，净化效果好，得到的生活用水可直接饮用。

3、本发明通过控制装置以及动力装置为整个设备提供动力，节省设备空间，而且操作简单方便。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明去除顶盖示意图；

图3为本发明去除挡水圈示意图；

图4为本发明的外部保护装置剖面图；

图5为本发明的外部保护装置内部图；

图6为本发明的A处放大图；

图7为本发明的扇叶示意图；

图8为本发明的动力装置示意图；

图9为本发明的冷凝装置示意图。

图中标号说明：1、外部保护装置；101、顶部外壳；102、矿水离心层；103、冷凝水层；104、隔离管；105、出水口；106、滤网；107、挡水圈；108、控制口；109、电热丝；110、外侧齿轮圈；111、搅拌柱；2、冷凝装置；201、顶盖；202、导流条；203、导流杆；204、把手；3、底座；301、底部外壳；302、隔离层；303、扇叶；304、控制齿轮；305、双侧齿轮圈；306、储砂层；4、控制装置；401、保护壳；402、支撑架；403、活动杆；404、夹持装置；405、调节圈；406、控制握把；5、动力装置；501、电动机；502、转轴；503、外轴；504、卡块；505、底部齿轮；506、顶部齿轮；507、镶嵌槽。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅1-6图，一种矿井水转化为生活用水的净化装置，包括外部保护装置1，外部保护装置1的顶部活动安装有冷凝装置2，外部保护装置1包括顶部外壳101，顶部外壳101的内部设置有两层，分别为内部的矿水离心层102以及外部的冷凝水层103，外部保护装置1的底部安装有底座3，冷凝水层103的内部安装有控制装置4，控制装置4的内部设置有动力装置5。

矿水离心层102的外侧套设有隔离管104，隔离管104的内部设置有电热丝109，冷凝水层103的外侧底部设有出水口105，顶部外壳101的顶部活动设置有挡水圈107，且挡水圈107位于冷凝水层103的上方，挡水圈107的中心位置设置有滤网106，滤网106位于矿水离心层102的上方，顶部外壳101靠近控制装置4的一侧开设有控制口108，矿水离心层102的顶部转动连接有外侧齿轮圈110，外侧齿轮圈110的内侧固定连接有数个搅拌柱111，搅拌柱111位于矿水离心层102的内侧边缘。

底座3包括底部外壳301，底部外壳301固定安装在顶部外壳101的底部，底部外壳301的顶部设置有两层隔离层302，两层隔离层302之间留有空隙且空隙内设置有数个扇叶303，数个扇叶303可以拼接成一个整圆，扇叶303的顶部外侧固定连接有控制齿轮304，控制齿轮304位于顶部隔离层302与冷凝水层103的底部之间，控制齿轮304的外侧啮合连接有双侧齿轮圈305，底部外壳301的内部设置有储砂层306，储砂层306位于矿水离心层102的底部且二者连通。

本发明利用装置内部的矿水离心层102为矿井水进行离心过滤，使用时先将顶盖201取下，然后向矿水离心层102内注入矿井水，矿井水内的大体积杂物被滤网106过滤，且冷凝水层103的顶部被挡水圈107密封，矿井水不会漏入冷凝水层103内，此时扇叶303打开，矿水离心层102与储砂层306连通以提高空间容量，然后外侧齿轮圈110转动带动搅拌柱111转动，搅拌柱111位于矿水离心层102的内侧边缘，能够在转动时带动水流旋转，也不会扰乱离心过程水流中心形成的砂石龙卷，在离心过程中向矿井水内加入絮凝剂可以提高净化率，再离心结束后静置一段时间，让砂石等沉淀完全后关闭扇叶303，将矿水离心层102与储砂层306隔断，进而有效降低顶部矿井水的杂质含量。

实施例2：

请参阅2-6图，结合实施例1的基础有所不同之处在于，矿水离心层102的外侧套设有隔离管104，隔离管104的内部设置有电热丝109，冷凝水层103的外侧底部设有出水口105，顶部外壳101的顶部活动设置有挡水圈107，且挡水圈107位于冷凝水层103的上方，挡水圈107的中心位置设置有滤网106，滤网106位于矿水离心层102的上方，顶部外壳101靠近控制装置4的一侧开设有控制口108，矿水离心层102的顶部转动连接有外侧齿轮圈110，外侧齿轮圈110的内侧固定连接有数个搅拌柱111，搅拌柱111位于矿水离心层102的内侧边缘。

冷凝装置2包括顶盖201，顶盖201的底部固定连接有数个导流条202，导流条202的外端固定连接有导流杆203，顶盖201的顶部焊接有把手204。

本发明在离心沉淀过后，取出挡水圈107和滤网106，盖上顶盖201，给电热丝109通电，从而对矿水离心层102内沉淀后的矿井水进行加热，矿井水加热沸腾后形成水蒸气上升接触顶盖201后冷凝，冷凝水顺着导流条202流至导流杆203，然后顺着导流杆203落入到冷凝水层103内，这样可以得到纯净的水以用作生活用水。

实施例3：

请参阅7、8图，结合实施例1、2的基础有所不同之处在于，控制装置4包括保护壳401，保护壳401位于冷凝水层103的内部，保护壳401的内壁上固定连接有支撑架402，支撑架402的内部活动连接有活动杆403，活动杆403贯穿控制口108，活动杆403的外端连接有控制握把406，活动杆403的内端连接有夹持装置404。

动力装置5包括电动机501，电动机501螺纹安装在底部外壳301的底部内壁上，电动机501的顶部输出端固定连接有转轴502，转轴502的外侧嵌合套设有外轴503，外轴503的顶部和底部均连接有卡块504，上方卡块504的上方设置有顶部齿轮506，顶部齿轮506与外侧齿轮圈110啮合，下方卡块504的下方设置有底部齿轮505，底部齿轮505与双侧齿轮圈305啮合，底部齿轮505和顶部齿轮506的内侧均开设有与卡块504形状对应的镶嵌槽507，外轴503的外侧固定连接有调节圈405，调节圈405位于夹持装置404的外侧。

本发明通过控制装置4以及动力装置5为整个设备提供动力，当离心工作开始时，先向上板动控制握把406，带动外轴503向下移动，使得卡块504与底部齿轮505嵌合，底部齿轮505在电动机501的带动下转动，然后带动双侧齿轮圈305以及控制齿轮304转动，使得矿水离心层102与储砂层306连通，然后向下板动控制握把406，使得卡块504与顶部齿轮506嵌合，带动外侧齿轮圈110以及搅拌柱111转动，离心工作开始；当离心完成后，再板动控制握把406关断开矿水离心层102与储砂层306之间的连通。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种矿井水转化为生活用水的净化装置，包括外部保护装置（1），其特征在于：所述外部保护装置（1）的顶部活动安装有冷凝装置（2），所述外部保护装置（1）包括顶部外壳（101），所述顶部外壳（101）的内部设置有两层，分别为内部的矿水离心层（102）以及外部的冷凝水层（103），所述外部保护装置（1）的底部安装有底座（3），所述冷凝水层（103）的内部安装有控制装置（4），所述控制装置（4）的内部设置有动力装置（5）；

所述顶部外壳（101）的顶部活动设置有挡水圈（107），且所述挡水圈（107）位于冷凝水层（103）的上方，所述挡水圈（107）的中心位置设置有滤网（106），所述滤网（106）位于矿水离心层（102）的上方，所述顶部外壳（101）靠近控制装置（4）的一侧开设有控制口（108），所述矿水离心层（102）的顶部转动连接有外侧齿轮圈（110），所述外侧齿轮圈（110）的内侧固定连接有数个搅拌柱（111），所述搅拌柱（111）位于矿水离心层（102）的内侧边缘；

所述底座（3）包括底部外壳（301），所述底部外壳（301）固定安装在顶部外壳（101）的底部，所述底部外壳（301）的顶部设置有两层隔离层（302），两层所述隔离层（302）之间留有空隙且空隙内设置有数个扇叶（303），数个所述扇叶（303）可以拼接成一个整圆，所述扇叶（303）的顶部外侧固定连接有控制齿轮（304），所述控制齿轮（304）位于顶部隔离层（302）与冷凝水层（103）的底部之间，所述控制齿轮（304）的外侧啮合连接有双侧齿轮圈（305），所述底部外壳（301）的内部设置有储砂层（306），所述储砂层（306）位于矿水离心层（102）的底部且二者连通；

所述控制装置（4）包括保护壳（401），所述保护壳（401）位于冷凝水层（103）的内部，所述保护壳（401）的内壁上固定连接有支撑架（402），所述支撑架（402）的内部活动连接有活动杆（403），所述活动杆（403）贯穿控制口（108），所述活动杆（403）的外端连接有控制握把（406），所述活动杆（403）的内端连接有夹持装置（404）；

所述动力装置（5）包括电动机（501），所述电动机（501）螺纹安装在底部外壳（301）的底部内壁上，所述电动机（501）的顶部输出端固定连接有转轴（502），所述转轴（502）的外侧嵌合套设有外轴（503），所述外轴（503）的顶部和底部均连接有卡块（504），上方所述卡块（504）的上方设置有顶部齿轮（506），所述顶部齿轮（506）与外侧齿轮圈（110）啮合，下方所述卡块（504）的下方设置有底部齿轮（505），所述底部齿轮（505）与双侧齿轮圈（305）啮合，所述底部齿轮（505）和顶部齿轮（506）的内侧均开设有与卡块（504）形状对应的镶嵌槽（507），所述外轴（503）的外侧固定连接有调节圈（405），所述调节圈（405）位于夹持装置（404）的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种矿井水转化为生活用水的净化装置，其特征在于：所述矿水离心层（102）的外侧套设有隔离管（104），所述隔离管（104）的内部设置有电热丝（109），所述冷凝水层（103）的外侧底部设有出水口（105）。

3.根据权利要求2所述的一种矿井水转化为生活用水的净化装置，其特征在于：所述冷凝装置（2）包括顶盖（201），所述顶盖（201）的底部固定连接有数个导流条（202），所述导流条（202）的外端固定连接有导流杆（203），所述顶盖（201）的顶部焊接有把手（204）。