CN118062959B - 一种矿井供水净化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿井设备技术领域,特别涉及一种矿井供水净化装置及方法,包括供水管路、分支管路、净水筒、第一过滤网、第二过滤网和净化单元;本发明能够解决现有技术对井下原水过滤净化时存在的以下问题:无法将井下原水中还含有的多种矿物质、溶解物和病毒等有害杂质去除,从而影响水的纯净度;第一净化器长时间使用之后容易被杂质封堵,降低过滤效率,导致过滤后水的流量小,影响饮用;本发明可以对水进行多级过滤净化处理,能够去除水中的颗粒杂质、细小颗粒、有机物、异味物质、细菌和病毒等有害物质,从而可以提高水的纯净度;本发明可以对水加压,使其快速穿过第二过滤网,以此提高过滤效率,且确保过滤后水的流量充足。
Description
技术领域
本发明涉及矿井设备技术领域,特别涉及一种矿井供水净化装置及方法。
背景技术
煤矿矿井的矿工在采掘工作时若出现塌方等事故时,井下矿工需要在硐室避难,此时矿工并没有足够饮用的纯净水,且井下没有直接饮用的水源,因此需要向井下提供饮用水;通常井下供水的水源主要来自地面静压水池,通过供水管路输送至井下,再通过安装在供水管路上的多个分支管路向各个硐室和采掘工作面供水,为了确保井下供水能够直饮,需要对分支管路中的水进行净化;以此实现井下供水施救,确保井下人员的安全。
现有技术中也公开了关于井下供水及相应的装置,其中,如公开号为CN210195808U的中国专利公开了一种矿井供水施救装置,包括箱体,箱体上设置有门板,箱体的内部设置有第一净化器,第一净化器上连接有进水管、排污管及饮用水管,进水管及排污管均延伸至箱体的外部,进水管上设置有第二净化器、减压阀及调压阀,调压阀的减压口通过泻量管与排污管相连通,饮用水管上设置有若干支阀门,支阀门上连接有饮水软管,门板上与支阀门及饮水软管相对应的位置设置有饮水窗板。
上述现有技术在使用时,首先通过第一净化器滤除水中的细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等杂质,其次通过第二净化器对原水中的铁锰离子预先进行去除,然后打开饮水窗板即可将支阀门及饮水软管露出,便于用户开启支阀门通过饮水软管取水。
然而,在采用上述现有技术对井下原水过滤净化的过程中,还有以下不足之处:
1、虽然通过第一净化器和第二净化器能够对水进行过滤并去除水中杂质,但是由于井下原水中还含有多种矿物质、溶解物和病毒等有害杂质,而通过第一净化器和第二净化器无法将上述有害杂质去除,从而影响水的纯净度,导致井下人员饮用之后容易引起身体不适甚至产生疾病。
2、由于第一净化器用于滤除水中的铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等杂质,因此第一净化器长时间使用之后容易被上述杂质封堵,使得附着在第一净化器表面的杂质对水形成阻力,而井下原水进入进水管时得不到加压,从而导致水穿过第一净化器的时间随其封堵状态逐渐延长,降低过滤效率,且容易导致过滤后水的流量小,影响饮用。
因此,在上述陈述的观点之下,现有技术的井下供水手段还有可提高的空间。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种矿井供水净化装置,包括供水管路,供水管路上安装有多个与其相连通的分支管路,分支管路远离供水管路的一端通过单向阀设置有水平放置的净水筒,所述净水筒内部远离分支管路的一侧依次安装有第一过滤网和第二过滤网,净水筒内部远离分支管路的一侧设置有净化单元,净化单元包括安装在净水筒远离分支管路一侧的药剂桶。
所述第一过滤网滑动设置在净水筒内壁,第一过滤网上具有多个呈矩阵排布的穿水孔,第一过滤网远离分支管路的一侧设置有滤砂网。
优选的,述净水筒靠近分支管路的一侧安装有多个靠近拐角处的气缸,气缸的伸缩端与第一过滤网相连接;
穿水孔内部转动设置有定位轴,定位轴外壁通过扭簧套设有挡水板,挡水板侧壁与穿水孔相贴合,穿水孔内壁上下两侧壁分别设置有一个限位块,两个限位块位于挡水板厚度方向两侧。
优选的,所述第二过滤网由过滤网孔板和活性炭过滤板组成,其中,过滤网孔板安装于净水筒内部,且过滤网孔板内部中空并设置有活性炭过滤板。
优选的,所述净化单元还包括滑动设置在药剂桶内部的下压板,下压板上端和药剂桶的内顶壁之间安装有推挤弹簧,第二过滤网和净水筒远离分支管路内壁之间转动设置有支撑轴,支撑轴内部沿轴线方向开设有存液腔,药剂桶下端通过连接管与存液腔相连通;
支撑轴外壁套设有套接筒,套接筒外壁均匀开设有多个环形分布并沿其长度方向等间距排布的排液孔,排液孔穿过支撑轴后与存液腔相连通。
优选的,所述净水筒远离分支管路的一侧外壁安装有固定筒,净水筒上开设有与固定筒相连通的排水口,固定筒远离净水筒的一侧通过电机座设置有驱动电机,驱动电机的输出端安装有转轴,转轴远离驱动电机的一端延伸至排水口内部并转动套设有设置于排水口内壁的定位架,转轴端部与支撑轴之间通过带传动相连接,固定筒底部远离净水筒的一侧通过水管安装有出水龙头。
优选的,所述套接筒外壁设置有多个与排液孔相连通的搅拌杆,搅拌杆内部开设有容纳槽,且搅拌杆上沿轴线方向等间距开设有多个与容纳槽相连通的贯穿孔,贯穿孔内壁设置有浸染棉,浸染棉两端均穿过贯穿孔后延伸至外部。
优选的,所述排水口内壁远离固定筒的一侧设置有半透膜,转轴外壁均匀设置有多个环形分布的电加热管。
此外,本发明还提供了一种矿井供水净化方法,包括以下步骤:S1:供水:通过供水管路将地面静压水池中的水排入矿井并经过分支管路分别排入位于不同硐室和采掘工作面中的净水筒内;
S2:初步净化:通过第一过滤网对水进行初步净化,以过滤水中的颗粒杂质;
S3:二次净化:通过第二过滤网对S2中的水进行二次过滤,以去除水中的残留的小颗粒并吸附水中有机物和异味物质;
S4:消毒处理:通过净化单元对S3中水的进行消毒处理,以消除水中的细菌和病毒等微生物以及有害矿物质,以此对水进行多级净化,从而确保净化后的水能够饮用。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
一、本发明通过第一过滤网、第二过滤网和净化单元可以对水进行多级过滤净化处理,以此能够依次去除水中的颗粒杂质、细小颗粒、有机物、异味物质、细菌和病毒等有害物质,从而可以提高水的纯净度。
二、本发明通过气缸带动第一过滤网往复移动,可以对第一过滤网和第二过滤网之间的水间歇加压,使得水能够快速穿过第二过滤网,可以防止第二过滤网对水形成的阻力而影响过滤效率,且能够确保过滤后水的流量充足,从而能够对水进行快速二次过滤净化处理。
三、本发明通过支撑轴带动套接筒和搅拌杆转动,使得搅拌杆上浸染棉中的药剂缓慢挥发在水中,且搅拌杆可以对水进行搅拌,从而可以将水和药剂进行搅拌均匀,以此提高混合速度,且采用浸染棉可以确保药剂缓慢挥发,避免药剂过量洒出而对水造成污染无法饮用。
四、本发明通过半透膜可以进一步对水进行净化处理并去除水中的溶解物和有害离子,且通过电加热管能够对固定筒中的水进行加热处理,不仅能够对水进行进一步消毒杀菌,还可以将水进行加热,使得井下人员饮用热水。
五、本发明通过不完全齿轮和齿条之间的相配合可以在第一过滤网往复移动时使得联动轴始终保持同一转动方向,使得联动轴带动滤砂网周向运动,与此同时,通过拨板将附着在滤砂网表面的颗粒杂质剔落并在抽气泵的作用下吸入至收集腔室中,以此可以及时去除滤砂网表面的颗粒杂质,避免颗粒杂质对滤砂网造成封堵而影响对水的过滤速度,从而确保滤砂网的过滤效果和效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明净水筒的内部结构示意图。
图3是本发明净水筒和第一过滤网的内部结构示意图。
图4是本发明图3的A处局部放大图。
图5是本发明净化单元的结构示意图。
图6是本发明图5的B处局部放大图。
图7是本发明图5的C处局部放大图。
图8是本发明自清洁机构的第一结构示意图。
图9是本发明图8的D处局部放大图。
图10是本发明联动轴、不完全齿轮和齿条之间的结构示意图。
图11是本发明自清洁机构的第二结构示意图。
图12是本发明净水筒、第一过滤网和防水板之间的结构示意图。
图13是本发明的工艺流程图。
图中,1、供水管路;2、分支管路;3、净水筒;31、气缸;43、定位轴;44、挡水板;45、限位块;4、第一过滤网;41、穿水孔;42、滤砂网;5、第二过滤网;51、过滤网孔板;52、活性炭过滤板;6、净化单元;61、药剂桶;62、下压板;63、推挤弹簧;64、支撑轴;65、存液腔;66、套接筒;661、搅拌杆;662、容纳槽;663、浸染棉;67、固定筒;68、驱动电机;69、转轴;691、半透膜;692、电加热管;60、定位架;7、自清洁机构;71、联动轴;72、不完全齿轮;73、齿条;74、抽气泵;75、辅助管;76、收集腔室;77、空心板;78、进尘口;79、导向筒;80、拨板;81、防水板。
具体实施方式
以下结合附图1-图13对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本申请实施例公开了一种矿井供水净化装置,说明的有,本矿井供水净化装置主要是应用在对矿井供水的净化过程中,在技术效果上能够对水进行多级过滤净化处理,以此能够依次去除水中的颗粒杂质、细小颗粒、有机物、异味物质、细菌和病毒等有害物质,从而可以提高水的纯净度;特别是在过滤净化的过程中,能够对水间歇加压,防止水受到阻力而影响过滤效率,从而能够加快对水的过滤净化效率,进一步的,本矿井供水净化装置还能够在水中添加药剂,并将水和药剂进行搅拌均匀,以此提高混合速度,且通过药剂能够消除水中的有害物质。
实施例一:
参照图1所示,由于地面静压水池中的水中可能含有细砂颗粒物、有机物、细菌以及多种有害矿物质,因此为了便于井下人员能够饮用,需要对水进行相应的净化过滤处理;基于此,本实施例中提供了一种矿井供水净化装置,具体的,其包括供水管路1,供水管路1上安装有多个与其相连通的分支管路2,分支管路2远离供水管路1的一端通过单向阀设置有水平放置的净水筒3,净水筒3内部远离分支管路2的一侧依次安装有第一过滤网4和第二过滤网5,净水筒3内部远离分支管路2的一侧设置有净化单元6。
在具体实施过程中,首先通过供水管路1将地面静压水池中的水排入矿井并经过分支管路2分别排入位于不同硐室和采掘工作面中的净水筒3内,其次通过第一过滤网4和第二过滤网5依次对水进行净化,以过滤水中的细砂颗粒物、水中有机物和异味物质;随后通过净化单元6对水进行消毒处理,以消除水中的细菌和病毒等微生物以及有害矿物质,以此对水进行多级净化,从而确保净化后的水能够饮用。
参照图2所示,为了过滤水中的颗粒杂质,在本实施例中,第一过滤网4滑动设置在净水筒3内壁,第一过滤网4上具有多个呈矩阵排布的穿水孔41,第一过滤网4远离分支管路2的一侧设置有滤砂网42。
在实际使用过程中,当水进入净水筒3内部之后穿过穿水孔41,然后通过滤砂网42对水中的颗粒杂质进行过滤,以此去除水中的颗粒杂质,随后过滤之后的水穿过第二过滤网5进行二次过滤净化处理。
参照图2、图3和图4所示,在第一过滤网4和第二过滤网5同时对水进行过滤时,水沿净水筒3流动时相应的会受到阻力而影响过滤效率;基于此,在本实施例中,净水筒3靠近分支管路2的一侧安装有多个靠近拐角处的气缸31,气缸31的伸缩端与第一过滤网4相连接。
进一步的,于本实施例中,在穿水孔41内部转动设置有定位轴43,定位轴43外壁通过扭簧套设有挡水板44,挡水板44侧壁与穿水孔41相贴合,穿水孔41内壁上下两侧壁分别设置有一个限位块45,两个限位块45位于挡水板44厚度方向两侧;需要说明是,本实施例中采用的扭簧始终对挡水板44施加扭转力,使得挡水板44上侧在扭簧的作用下向远离滤砂网42的一侧旋转,而挡水板44下侧向靠近滤砂网42的一侧旋转,且挡水板44在初始状态下其上下两侧分别与限位块45相抵接并处于竖直状态,以此封闭穿水孔41。
为了便于理解,本实施例中,第一过滤网4和净水筒3靠近分支管路2一侧内壁之间为首次净化区,第一过滤网4和第二过滤网5之间为二次净化区。
在具体实施过程中,启动气缸31,气缸31带动第一过滤网4沿净水筒3的长度方向往复移动,当第一过滤网4向靠近分支管路2的一侧移动时,在首次净化区中的水受到压力并穿过挡水板44,使得挡水板44上侧向靠近滤砂网42的一侧旋转,而挡水板44下侧向远离滤砂网42的一侧旋转,以此解除挡水板44对穿水孔41的封闭效果,使得水能够穿过穿水孔41进入二次净化区。
随后第一过滤网4向远离分支管路2的一侧移动,此时挡水板44在扭簧的作用下复位至竖直状态并再次对穿水孔41封闭,使得第一过滤网4移动时能够对二次净化区中的水进行加压,使得水能够快速穿过第二过滤网5,可以防止第二过滤网5对水形成的阻力而影响过滤效率,且能够确保过滤后水的流量充足;以此重复上述步骤,即可实现将首次净化区中的水快速推入至二次净化区并对水进行快速二次过滤净化处理。
需要进行补充说明的是,本实施例中扭簧的弹性大于第一过滤网4向远离分支管路2一侧移动时挡水板44受到二次净化区中水的反作用力,也就是说,第一过滤网4对二次净化区中的加压时,挡水板44不会反向转动而影响对穿水孔41的封闭效果导致加压失效。
参照图2所示,为了过滤水中的残留的小颗粒、有机物和异味物质,在本实施例中,第二过滤网5由过滤网孔板51和活性炭过滤板52组成,其中,过滤网孔板51安装于净水筒3内部,且过滤网孔板51内部中空并设置有活性炭过滤板52。
在实际净化过程中,通过过滤网孔板51可以对首次净化之后的水进行二次过滤,以便于去除水中残留的细小颗粒;在此期间,通过活性炭过滤板52可以去除水中的有机物并吸附水中的异味物质,从而可以对水进行二级净化,以此提高水的纯净度。
参照图5和图6所示,为了进一步过滤水中的细菌和病毒等微生物以及有害矿物质,所以在本实施例中还设置了净化单元6,具体的,净化单元6包括安装在净水筒3远离分支管路2一侧的药剂桶61,药剂桶61内部滑动设置有下压板62,下压板62上端和药剂桶61的内顶壁之间安装有推挤弹簧63,第二过滤网5和净水筒3远离分支管路2内壁之间转动设置有支撑轴64,支撑轴64内部沿轴线方向开设有存液腔65,药剂桶61下端通过连接管与存液腔65相连通。
进一步的,于本实施例中,在支撑轴64外壁套设有套接筒66,套接筒66外壁均匀开设有多个环形分布并沿其长度方向等间距排布的排液孔,排液孔穿过支撑轴64后与存液腔65相连通。
需要说明的是,推挤弹簧63始终对下压板62施加推挤力,使得下压板62在初始状态下具备向下移动的趋势,使得下压板62始终对药剂桶61中的药剂加压,因此药剂始终经过连接管流入存液腔65中并经过排液孔排出至净水筒3内部的水中,以此实现药剂的自动添加。
此外,本实施例中采用的药剂为现有技术中用于消除水中的细菌、病毒以及有害矿物质的化学药剂,为了增强对水的净化效果,化学药剂优选为饮水消毒丸和次氯化钠,其中,饮水消毒丸可有效杀灭水中的致病菌、病毒等有害微生物,一颗饮水消毒丸可用于一升水的消毒净化,在消毒时,外层消毒剂先崩解消毒,一定时间以后内核部分的中和剂释放脱去水中余氯。
而次氯化钠杀菌的机理是通过抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物和有害物质,同时次氯化钠也可以对水中的有害矿物质起到消除作用,且次氯酸钠消毒剂属于无毒、无害的环保绿色杀菌消毒剂,其使用1:5的比例对水进行消毒净化;采用上述的饮水消毒丸和次氯化钠可以有效的消除水中的细菌和病毒等有害微生物以及有害矿物质。
在具体实施过程中,穿过第二过滤网5后的水进入第二过滤网5和净水筒3远离分支管路2一侧之间形成的三次净化区中,在此期间,存液腔65中的药剂经过排液孔排出并混合至水中,通过药剂可以消除水中的有害物质,从而能够进一步对水进行净化处理。
参照图5、图6和图7所示,为了提高药剂对水的净化效果,需要使药剂与水混合均匀,基于此,于本实施例中,在净水筒3远离分支管路2的一侧外壁安装有固定筒67,净水筒3上开设有与固定筒67相连通的排水口,排水口内壁远离固定筒67的一侧设置有半透膜691,固定筒67远离净水筒3的一侧通过电机座设置有驱动电机68,驱动电机68的输出端安装有转轴69,转轴69外壁均匀设置有多个环形分布的电加热管692,转轴69远离驱动电机68的一端延伸至排水口内部并转动套设有设置于排水口内壁的定位架60,转轴69端部与支撑轴64之间通过带传动相连接,固定筒67底部远离净水筒3的一侧通过水管安装有出水龙头。
在实际使用过程中,启动驱动电机68,驱动电机68通过转轴69带动支撑轴64进行转动,使得支撑轴64带动套接筒66同步转动并将药剂周向甩出至水中,以此将药剂均匀洒在水中,实现药剂与水之间的混合;随后经过药剂净化完成的水穿过半透膜691,通过半透膜691可以进一步对水进行净化处理,并去除水中的溶解物和有害离子;穿过半透膜691的水进入固定筒67内部,此时通过电加热管692能够对固定筒67中的水进行加热处理,不仅能够对水进行进一步消毒杀菌,还可以将水进行加热,使得井下人员饮用热水。
继续参照图6所示,为了提高药剂与水之间混合速度,所以需要在药剂洒在水中之后进行搅拌,基于此,在本实施例中,套接筒66外壁设置有多个与排液孔相连通的搅拌杆661,搅拌杆661内部开设有容纳槽662,且搅拌杆661上沿轴线方向等间距开设有多个与容纳槽662相连通的贯穿孔,贯穿孔内壁设置有浸染棉663,浸染棉663两端均穿过贯穿孔后延伸至外部。
在具体操作过程中,存液腔65中的药剂经过排液孔进入容纳槽662中并浸染在浸染棉663上,当支撑轴64带动套接筒66转动时,浸染棉663上的药剂缓慢挥发在水中,且套接筒66带动搅拌杆661同步转动并对三次净化区中的水进行搅拌,从而可以将水和药剂进行搅拌均匀,以此提高混合速度,且采用浸染棉663可以确保药剂缓慢挥发,避免药剂过量洒出而对水造成污染无法饮用。
实施例二:
参照图8、图9和图10所示,在实施例一的基础上,由于滤砂网42用于过滤水中的颗粒杂质,因此滤砂网42使用一段时间之后,其表面容易附着大量颗粒杂质,从而容易影响水穿过滤砂网42的速度,进而影响过滤效果和效率;基于此,本实施例中还提供了用于滤砂网42的自清洁机构7,该自清洁机构7具体如下:
滤砂网42为传送带结构,第一过滤网4内部上下两侧均转动安装有抵接在滤砂网42内壁的联动轴71,上侧联动轴71两端均套设有不完全齿轮72,净水筒3内顶壁安装有两个与不完全齿轮72相啮合的齿条73。
进一步的,为了便于将附着在滤砂网42表面的细砂颗粒物去除,于本实施例中,在第一过滤网4上端沿宽度方向等间距开设有多个吸气孔,净水筒3上端安装有抽气泵74,抽气泵74下端的输入端通过辅助管75与吸气孔相连通,净水筒3内顶壁开设有用于辅助管75随第一过滤网4往复移动的让位槽,净水筒3侧壁设置有收集腔室76,抽气泵74的输出端延伸至收集腔室76内。
更进一步的,在本实施例中,第一过滤网4内顶壁设置有与吸气孔相连通的空心板77,空心板77下端沿宽度方向等间距开设有多个进尘口78,空心板77底部安装有多个与进尘口78相连通的导向筒79以及与其交错排布的拨板80。
在具体实施过程中,第一过滤网4往复移动时带动联动轴71和不完全齿轮72整体移动,需要说明的是,两个不完全齿轮72呈中心对称排布,因此其中一个不完全齿轮72与齿条73啮合时,另一个不完全齿轮72不与齿条73啮合,从而使得不完全齿轮72配合齿条73带动联动轴71进行转动,且第一过滤网4往复移动时联动轴71始终保持同一转动方向,联动轴71带动滤砂网42周向运动。
与此同时,启动抽气泵74,抽气泵74通过辅助管75对空心板77和进尘口78施加吸力,使得导向筒79底部形成负压,当滤砂网42周向运动时,拨板80可以将附着在滤砂网42表面的颗粒杂质剔落并在导向筒79的作用下吸入空心板77,随后抽气泵74将颗粒杂质从空心板77中抽出并排入至收集腔室76中,以此可以及时去除滤砂网42表面的颗粒杂质,避免颗粒杂质对滤砂网42造成封堵而影响对水的过滤速度,从而确保滤砂网42的过滤效果和效率。
参照图11和图12所示,在第一过滤网4顶部和净水筒3内顶壁之间安装不完全齿轮72、齿条73和辅助管75的基础上,第一过滤网4顶部无法与净水筒3内顶壁保持紧密贴合,容易出现未经过滤的水穿过的现象;为了避免该问题的发生,于本实施例中,在净水筒3上侧开设有多个滑移孔,滑移孔分别位于齿条73下方和辅助管75下方,且多个滑移孔沿第一过滤网4对称排布,第一过滤网4上端沿厚度方向对称设置有多个滑动对接在滑移孔内的防水板81;通过防水板81和滑移孔之间的相配合能够对净水筒3中的水进行阻挡,避免净水筒3中的水渗出。
此外,本发明还提供了一种矿井供水净化方法,包括以下步骤:
S1:供水:通过供水管路1将地面静压水池中的水排入矿井并经过分支管路2分别排入位于不同硐室和采掘工作面中的净水筒3内。
S2:初步净化:当水进入净水筒3内部之后穿过穿水孔41,然后通过滤砂网42对水中的颗粒杂质进行过滤,以此去除水中的颗粒杂质。
S3:二次净化:通过过滤网孔板51可以对首次净化之后的水进行二次过滤,以便于去除水中残留的细小颗粒;在此期间,通过活性炭过滤板52可以去除水中的有机物并吸附水中的异味物质,从而可以对水进行二级净化,以此提高水的纯净度。
与此同时,启动气缸31,气缸31带动第一过滤网4沿净水筒3的长度方向往复移动并配合挡水板44对二次净化区中的水进行加压,使得水能够快速穿过第二过滤网5,可以防止第二过滤网5对水形成的阻力而影响过滤效率;以此重复上述步骤,即可实现将首次净化区中的水快速推入至二次净化区并对水进行快速二次过滤净化处理。
S4:消毒处理:穿过第二过滤网5后的水进入第二过滤网5和净水筒3远离分支管路2一侧之间形成的三次净化区中,此时启动驱动电机68,驱动电机68通过转轴69带动支撑轴64进行转动,支撑轴64带动套接筒66转动时,浸染棉663上的药剂缓慢挥发在水中,且套接筒66带动搅拌杆661同步转动并对三次净化区中的水进行搅拌,从而可以将水和药剂进行搅拌均匀,以此提高混合速度;从而通过药剂可以消除水中的细菌和病毒等微生物以及有害矿物质。
随后经过药剂净化完成的水穿过半透膜691得到进一步净化处理,并去除水中的溶解物和有害离子;穿过半透膜691的水进入固定筒67内部并通过电加热管692对水进行加热处理,不仅能够对水进行进一步消毒杀菌,还可以将水进行加热,使得井下人员饮用热水。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种矿井供水净化装置,包括供水管路(1),供水管路(1)上安装有多个与其相连通的分支管路(2),分支管路(2)远离供水管路(1)的一端通过单向阀设置有水平放置的净水筒(3),其特征在于:所述净水筒(3)内部远离分支管路(2)的一侧依次安装有第一过滤网(4)和第二过滤网(5),净水筒(3)远离分支管路(2)的一端设置有净化单元(6),净化单元(6)包括安装在净水筒(3)远离分支管路(2)一侧的药剂桶(61),其中:
所述第一过滤网(4)滑动设置在净水筒(3)内壁并沿净水筒(3)的长度方向往复移动,第一过滤网(4)上具有多个呈矩阵排布的穿水孔(41),第一过滤网(4)远离分支管路(2)的一侧设置有滤砂网(42);
所述净水筒(3)靠近分支管路(2)的一侧安装有多个靠近拐角处的气缸(31),气缸(31)的伸缩端与第一过滤网(4)相连接;
穿水孔(41)内部转动设置有定位轴(43),定位轴(43)外壁通过扭簧套设有挡水板(44),挡水板(44)侧壁与穿水孔(41)相贴合,穿水孔(41)内壁上下两侧壁分别设置有一个限位块(45),两个限位块(45)位于挡水板(44)厚度方向两侧;
扭簧始终对挡水板(44)施加扭转力,使得挡水板(44)上侧在扭簧的作用下向远离滤砂网(42)的一侧旋转,而挡水板(44)下侧向靠近滤砂网(42)的一侧旋转,且挡水板(44)在初始状态下其上下两侧分别与限位块(45)相抵接并处于竖直状态,以此封闭穿水孔(41);第一过滤网(4)和净水筒(3)靠近分支管路(2)一侧内壁之间为首次净化区,第一过滤网(4)和第二过滤网(5)之间为二次净化区;
气缸(31)带动第一过滤网(4)沿净水筒(3)的长度方向往复移动,当第一过滤网(4)向靠近分支管路(2)的一侧移动时,在首次净化区中的水受到压力并穿过挡水板(44),使得挡水板(44)上侧向靠近滤砂网(42)的一侧旋转,而挡水板(44)下侧向远离滤砂网(42)的一侧旋转,以此解除挡水板(44)对穿水孔(41)的封闭效果,使得水穿过穿水孔(41)进入二次净化区;随后第一过滤网(4)向远离分支管路(2)的一侧移动,此时挡水板(44)在扭簧的作用下复位至竖直状态并再次对穿水孔(41)封闭,第一过滤网(4)移动时对二次净化区中的水进行加压,使得水快速穿过第二过滤网(5)。
2.根据权利要求1所述的一种矿井供水净化装置,其特征在于:所述第二过滤网(5)由过滤网孔板(51)和活性炭过滤板(52)组成,其中,过滤网孔板(51)安装于净水筒(3)内部,且过滤网孔板(51)内部中空并设置有活性炭过滤板(52)。
3.根据权利要求1所述的一种矿井供水净化装置,其特征在于:所述净化单元(6)还包括滑动设置在药剂桶(61)内部的下压板(62),下压板(62)上端和药剂桶(61)的内顶壁之间安装有推挤弹簧(63),第二过滤网(5)和净水筒(3)远离分支管路(2)内壁之间转动设置有支撑轴(64),支撑轴(64)内部沿轴线方向开设有存液腔(65),药剂桶(61)下端通过连接管与存液腔(65)相连通;
支撑轴(64)外壁套设有套接筒(66),套接筒(66)外壁均匀开设有多个环形分布并沿其长度方向等间距排布的排液孔,排液孔穿过支撑轴(64)后与存液腔(65)相连通。
4.根据权利要求3所述的一种矿井供水净化装置,其特征在于:所述净水筒(3)远离分支管路(2)的一侧外壁安装有固定筒(67),净水筒(3)上开设有与固定筒(67)相连通的排水口,固定筒(67)远离净水筒(3)的一侧通过电机座设置有驱动电机(68),驱动电机(68)的输出端安装有转轴(69),转轴(69)远离驱动电机(68)的一端延伸至排水口内部并转动套设有设置于排水口内壁的定位架(60),转轴(69)端部与支撑轴(64)之间通过带传动相连接,固定筒(67)底部远离净水筒(3)的一侧通过水管安装有出水龙头。
5.根据权利要求3所述的一种矿井供水净化装置,其特征在于:所述套接筒(66)外壁设置有多个与排液孔相连通的搅拌杆(661),搅拌杆(661)内部开设有容纳槽(662),且搅拌杆(661)上沿轴线方向等间距开设有多个与容纳槽(662)相连通的贯穿孔,贯穿孔内壁设置有浸染棉(663),浸染棉(663)两端均穿过贯穿孔后延伸至外部。
6.根据权利要求4所述的一种矿井供水净化装置,其特征在于:所述排水口内壁远离固定筒(67)的一侧设置有半透膜(691),转轴(69)外壁均匀设置有多个环形分布的电加热管(692)。
7.一种矿井供水净化方法,包括如权利要求1-6任意一项所述的一种矿井供水净化装置,其特征在于,净化方法包括以下步骤:
S1:供水:通过供水管路(1)将地面静压水池中的水排入矿井并经过分支管路(2)分别排入位于不同硐室和采掘工作面中的净水筒(3)内;
S2:初步净化:通过第一过滤网(4)对水进行初步净化,以过滤水中的颗粒杂质;
S3:二次净化:通过第二过滤网(5)对S2中的水进行二次过滤,以去除水中的残留的小颗粒并吸附水中有机物和异味物质;
S4:消毒处理:通过净化单元(6)对S3中水的进行消毒处理,以消除水中的细菌、病毒以及有害矿物质,以此对水进行多级净化,从而确保净化后的水能够饮用。
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