CN120309120A - 一种煤矿井下废水净化循环利用装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤矿井下废水处理技术领域，特别涉及一种煤矿井下废水净化循环利用装置，包括底座，所述底座上侧由前至后依次通过若干支腿固定连接有絮凝箱、沉淀箱、曝气箱和滤水箱，絮凝箱前侧固定连接有主水管，絮凝箱和沉淀箱内外部共同设置有用于对煤矿废水的杂质进行初级分离的固液分离组件，曝气箱和滤水箱内外部共同设置有用于对分离后的废水进行二次滤清的二次滤清机构，本发明所采用的初次分离机构和二次滤清机构配合使用，采用工艺分步化处理的方式对煤矿废水进行多级滤出处理，能够有效去除煤矿废水中的有机和无机杂质，以此确保煤矿废水的排出洁净性，有利于煤矿废水的循环使用安全性。

Description

一种煤矿井下废水净化循环利用装置及方法

技术领域

本发明涉及煤矿井下废水处理技术领域，特别涉及一种煤矿井下废水净化循环利用装置及方法。

背景技术

煤矿井下废水主要指的是在煤炭开采过程中产生的各种废水，这类废水的特点是含有较高的矿物质和金属离子，在实际的矿区环境中，尤其是在矿区工人生活区与生产区布局较为紧凑的情况下，可能会存在煤矿井下废水和煤矿生活污水混合的情况，煤矿生活污水主要是矿区的工作人员生活中形成的污水，这类废水与城市生活污水并无较大差异，主要污染物就是有机杂质。

煤矿井下废水净化循环利用装置是一种专门用于处理煤矿废水的装置，使其达到可以再次使用标准的设备，这种装置对于减少煤矿开采对环境的影响、提高水资源利用率具有重要意义。

在中国专利公开号为CN117339300B的发明专利中提及了一种用于煤矿井下掘进作业的废水循环利用装置，包括底座、初滤桶、再滤桶和精滤桶；初滤桶内安装有初滤结构，初滤结构包括过滤筒，初滤桶内安装有一级挡板，一级挡板中部滑动安装有支撑环，支撑环上转动安装有过滤筒；再滤桶内安装有再滤结构，再滤结构包括呈U型设置在再滤桶内的滤布，再滤桶内安装有牵引结构，牵引结构分别连接滤布的两端；再滤桶内安装有多组夹持在滤布内外两面的刮板。本装置能够缩短供水和排水流程，快速完成废水过滤以及循环利用的工作，显著提升了煤矿井下作业过程中的供水和废水净化的负担。

该专利提及的装置虽然对煤矿井下废水具有一定的净化作用，但是三级过滤均是对可视化的固体杂质进行过滤，而煤矿井下废水并不是单一的无机废水，由于生活污水也会混在煤矿井下废水中，仅对无机杂质进行去除，净化后的水仍然不能直接使用，有机物会使废水具有较大腐蚀性，并散布出异味，在使用该专利净化的废水后，废水中的有机杂质会对环境造成不利影响，同时，该专利多是通过滤布的作用进行过滤，过滤技术较为落后，杂质滤除效果有待改进。

发明内容

要解决的技术问题:本发明提供的一种煤矿井下废水净化循环利用装置及方法，可以解决上述提到的问题。

技术方案:为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种煤矿井下废水净化循环利用装置，包括底座，所述底座上侧由前至后依次通过若干支腿固定连接有絮凝箱、沉淀箱、曝气箱和滤水箱，絮凝箱前侧固定连接有主水管，絮凝箱和沉淀箱内外部共同设置有用于对煤矿废水的杂质进行初级分离的固液分离组件，曝气箱和滤水箱内外部共同设置有用于对分离后的废水进行二次滤清的二次滤清机构。

初次分离机构包括设置在絮凝箱内部以及顶部用于添加絮凝剂和中和剂到废水中的药剂添加组件，絮凝箱底部固定连接有抽水泵一，抽水泵一的输入端和输出端分别通过连接管连通有絮凝箱和沉淀箱，沉淀箱内部设置有用于对絮凝物进行沉降的固液分离组件，沉淀箱底部和左侧共同设置有排出沉降物的排絮组件。

二次滤清机构包括设置在沉淀箱和曝气箱之间的过滤组件，曝气箱内部设置有用于对废水进行曝气的曝气组件，滤水箱内部设置有用于排出可利用水的超滤组件。

通过初次分离机构和二次滤清机构配合使用，能够有效去除煤矿废水中的杂质，排出可利用水源。

作为本发明的一种优选技术方案，所述药剂添加组件包括固定连接在絮凝箱上侧的电机一，电机一的输出端固定连接有锥齿轮一，锥齿轮啮合连接有锥齿轮二，锥齿轮二中心固定连接有空心的药剂分配杆，药剂分配杆上端转动连接有空心的汇药盒，汇药盒通过固定架与电机一固定相连，汇药盒顶部管道连通有两组输药管，两组输药管分别管道连通有药罐，药剂分配杆转动贯穿至絮凝箱内部，药剂分配杆位于絮凝箱内部的部分固定连接有若干L型支臂，L型支臂中部固定一体式固定连接有L型支管，L型支管和药剂分配杆内部相通，L型支管上安装有若干单向阀。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固液分离组件包括沿左右向等距排布在沉淀箱内部上侧的若干溢流收集管，溢流收集管左端固定连接在沉淀箱左侧壁上，溢流收集管后端贯穿沉淀箱的右侧壁并延伸至沉淀箱外部，溢流收集管上侧等距开设有若干进水口，若干溢流收集管下侧设置有若干等距倾斜的沉淀板，沉淀板为波浪形板，若干沉淀板下端共同固定连接有若干前后向分布的固定杆，若干固定杆的前后两端均共同固定连接有连接板，连接板固定连接在沉淀箱内壁上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述排絮组件包括转动连接在沉淀箱底部中心的废料输送绞龙，废料输送绞龙通过电机二进行驱动，电动机二固定连接在沉淀箱外部，沉淀箱左侧壁中心开设有安装口，安装口外部固定连接有外接壳，外接壳内转动连接有废料脱水绞龙，废料脱水绞龙的螺距由下至上逐渐缩小，安装口内固定连接有弧形滤网，弧形滤网上贴附有滤布，弧形滤网内壁与废料脱水绞龙滑动接触，废料脱水绞龙通过电机三驱动，电机三固定连接在外接壳外部，外接壳上端左侧开设有出絮口。

作为本发明的一种优选技术方案，所述过滤组件包括通过管道连通在各溢流收集管后端的输水管一，曝气箱前侧壁沿左右方向等距贯穿固定有若干输水管二，输水管一和输水管二一一对应通过过滤管连通，过滤管呈垂直分布且其内由上至下依次填充有砂滤层、活性炭滤层和微滤介质层，输水管一上还通过管道连通有短管一，各短管一共同连通有出水管，出水管与外部收集系统连通，输水管二上还通过管道连通有短管二，各短管二共同连通有进水管，进水管与外部输水系统连通，输水管一、输水管二、短管一和短管二上均设置有电控阀。

作为本发明的一种优选技术方案，所述曝气组件包括通过固定连接在曝气箱左右侧壁底部的进气管，曝气箱上侧开口且内部投放有活性污泥，进气管一端延伸至曝气箱外部并与外部的曝气设备相通，进气管位于曝气箱内部的部分等距安装有若干分气管，分气管上安装有若干喷气头，喷气头呈蘑菇形，喷气头的蘑菇头罩下侧壁开设有若干倾斜的出气孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述超滤组件包括固定连接在滤水箱前后壁之间的若干外接管，外接管位于滤水箱内部接入有超滤管，若干外接管后端延伸至滤水箱外部并共同连通有汇总管，汇总管下侧中心通过管道连通抽水泵二的输入端，超滤管外围设置有用于对其表面进行快速清理的清理部件，滤水箱底部设置有用于将沉降活性污泥抽送到曝气箱内的回泥部件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述清理部件包括套设在超滤管外围的若干刮环，同一超滤管上的若干刮环共同固定连接在连接杆上，若干连接杆的后端滑动贯穿滤水箱的后侧壁并共同固定连接在牵引板上，牵引板左右两端固定连接有连接架，连接架固定连接在电动推杆的输出端上，电动推杆固定连接在滤水箱外侧壁上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述回泥部件包括安装在滤水箱底部的抽水泵三，抽水泵三的输入端连通有回泥管，抽水泵三的输出管与曝气箱向通，回泥管上开设有透孔。

本发明还提供了一种煤矿井下废水净化循环利用方法，利用上述的煤矿井下废水净化循环利用装置配合实施，具体包括如下步骤：

步骤一：通过主水管将废水输入到絮凝箱，通过药剂添加组件添加絮凝剂和中和剂到废水中并进行混合。

步骤二：通过抽水泵一将絮凝后的废水输入到沉淀箱，由固液分离组件对絮凝物进行沉降，去除大部分悬浮物和部分有机物，接着通过溢流收集管将沉淀箱上部的水输送到过滤组件内。

步骤三：通过过滤管去除残余悬浮物和胶体物质，通过输水管二将滤出的水输入到曝气箱内。

步骤四：通过曝气组件去除溶解性有机物和部分氨氮。

步骤五：通过超滤组件截留微小颗粒、细菌、病毒和难降解物，排出洁净水进行循环利用。

有益效果:

1.本发明所采用的初次分离机构，能够针对矿井废水，采用“初沉调节+絮凝缓沉”的初步处理方案，通过调节废水pH值和加入絮凝剂，去除大部分悬浮物和部分有机污染物，通过引入多级机械过滤技术，依次采用砂滤、炭滤及微滤介质，去除残余悬浮物及胶体物质。

2.本发明所采用的二次滤清机构，能够利用生物曝气处理工艺，通过曝气设备对活性污泥进行培养，有活性污泥去除溶解性有机污染物和部分氨氮，通过超滤技术进行深度处理，利用极小孔径的过滤膜，截留微小颗粒物、细菌、病毒和难降解有机物。

3.本发明所采用的初次分离机构和二次滤清机构配合使用，采用工艺分步化处理的方式对煤矿废水进行多级滤出处理，能够有效去除煤矿废水中的有机和无机杂质，以此确保煤矿废水的排出洁净性，有利于煤矿废水的循环使用安全性，矿井废水再回用于矿井内部生产、地面洒水降尘、绿化等环节，充分体现水资源的再利用价值，在实现矿井废水的零排放同时，还能有效降低矿井的运营成本，为煤炭行业的绿色转型和可持续发展提供有力支持。

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是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明初次分离机构的立体剖视结构示意图。

图3是本发明排絮组件的部分立体展开结构示意图。

图4是本发明图2中A区域的放大结构示意图。

图5是本发明过滤组件的立体结构示意图。

图6是本发明输水管一、输水管二和过滤管的剖视连接结构示意图。

图7是本发明二次滤清机构的立体剖视结构示意图。

图8是本发明喷气头的剖视结构示意图。

图中：1、底座；2、初次分离机构；21、絮凝箱；22、药剂添加组件；221、药罐；222、药剂分配杆；223、L型支管；224、单向阀；225、L型支臂；226、抽水泵一；227、连接管；228、电机一；229、锥齿轮一；2210、锥齿轮二；2211、汇药盒；2212、输药管；23、沉淀箱；231、安装口；24、排絮组件；241、电机二；242、废料输送绞龙；243、电机三；244、废料脱水绞龙；245、弧形滤网；246、外接壳；2461、出絮口；25、固液分离组件；251、溢流收集管；2511、进水口；252、沉淀板；253、连接板；254、固定杆；3、二次滤清机构；31、曝气箱；32、过滤组件；321、输水管一；322、过滤管；323、输水管二；324、出水管；325、进水管；33、滤水箱；34、曝气组件；341、进气管；342、分气管；343、喷气头；3431、出气孔；35、超滤组件；351、抽水泵二；352、超滤管；353、汇总管；354、外接管；355、清理部件；3551、连接架；3552、电动推杆；3553、牵引板；3554、连接杆；3555、刮环；356、回泥部件；3561、回泥管；3562、抽水泵三；4、主水管。

具体实施方式

以下结合附图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。

参阅图1，一种煤矿井下废水净化循环利用装置及方法，包括底座1，所述底座1上侧由前至后依次通过若干支腿固定连接有絮凝箱21、沉淀箱23、曝气箱31和滤水箱33，絮凝箱21前侧固定连接有主水管4，絮凝箱21和沉淀箱23内外部共同设置有用于对煤矿废水的杂质进行初级分离的固液分离组件25，曝气箱31和滤水箱33内外部共同设置有用于对分离后的废水进行二次滤清的二次滤清机构3。

参阅图1和图2，所述初次分离机构2包括设置在絮凝箱21内部以及顶部用于添加絮凝剂和中和剂到废水中的药剂添加组件22，絮凝箱21底部固定连接有抽水泵一226，抽水泵一226的输入端和输出端分别通过连接管227连通有絮凝箱21和沉淀箱23，沉淀箱23内部设置有用于对絮凝物进行沉降的固液分离组件25，沉淀箱23底部和左侧共同设置有排出沉降物的排絮组件24。

参阅图1和图7，所述二次滤清机构3包括设置在沉淀箱23和曝气箱31之间的过滤组件32，曝气箱31内部设置有用于对废水进行曝气的曝气组件34，滤水箱33内部设置有用于排出可利用水的超滤组件35。

通过初次分离机构2和二次滤清机构3配合使用，能够有效去除煤矿废水中的杂质，排出可利用水源。

参阅图1、图2和图4，所述药剂添加组件22包括固定连接在絮凝箱21上侧的电机一228，电机一228的输出端固定连接有锥齿轮一229，锥齿轮啮合连接有锥齿轮二2210，锥齿轮二2210中心固定连接有空心的药剂分配杆222，药剂分配杆222上端转动连接有空心的汇药盒2211，汇药盒2211通过固定架与电机一228固定相连，汇药盒2211顶部管道连通有两组输药管2212，两组输药管2212分别管道连通有药罐221(一组药罐221内部填充絮凝剂，另一组药罐221内部填充中和剂，药罐221内还设置有用于鼓出药剂的鼓出泵)，药剂分配杆222转动贯穿至絮凝箱21内部，药剂分配杆222位于絮凝箱21内部的部分固定连接有若干L型支臂225，L型支臂225中部固定一体式固定连接有L型支管223，L型支管223和药剂分配杆222内部相通，L型支管223上安装有若干单向阀224(单向阀224出水端指向外部)。

具体工作时，通过电机一228控制锥齿轮一229带动锥齿轮二2210转动，由锥齿轮二2210带动药剂分配杆222转动，通过分叉样式的L型支臂225对药剂和废水进行充分混合，通过分叉样式的L型支管223将药剂均匀分散到絮凝箱21各部位，加快絮凝效率，通过药罐221将药剂从输药管2212输送到汇药盒2211内，通过汇药盒2211集中来两种药剂到药剂分配杆222内。

参阅图2，所述固液分离组件25包括沿左右向等距排布在沉淀箱23内部上侧的若干溢流收集管251，溢流收集管251左端固定连接在沉淀箱23左侧壁上，溢流收集管251后端贯穿沉淀箱23的右侧壁并延伸至沉淀箱23外部，溢流收集管251上侧等距开设有若干进水口2511，若干溢流收集管251下侧设置有若干等距倾斜的沉淀板252，沉淀板252为波浪形板，若干沉淀板252下端共同固定连接有若干前后向分布的固定杆254，若干固定杆254的前后两端均共同固定连接有连接板253，连接板253固定连接在沉淀箱23内壁上。

具体工作时，絮凝箱21内的水不断进入到沉淀箱23内，沉淀箱23水面会逐渐升高，絮凝物因重于周围的液体而逐渐下沉到箱底，形成一层沉积物，沉淀板252会对部分随水流动缓慢上升的细碎絮凝物进行汇集，设置波浪形的沉淀板252，能够加大沉淀板252的有效利用面积，有效确保絮凝物的收集效果，汇集的絮凝物重力加大，会沿倾斜的沉淀板252下降到箱底，以此絮凝物和水产生分层，沉淀箱23上侧为去除大量絮凝物后的水，水面上升到进水口2511后，会进入到溢流收集管251内。

参阅图2和图3，所述排絮组件24包括转动连接在沉淀箱23底部中心的废料输送绞龙242，废料输送绞龙242通过电机二241进行驱动，电动机二固定连接在沉淀箱23外部，沉淀箱23左侧壁中心开设有安装口231，安装口231外部固定连接有外接壳246，外接壳246内转动连接有废料脱水绞龙244，废料脱水绞龙244的螺距由下至上逐渐缩小，安装口231内固定连接有弧形滤网245245，弧形滤网245上贴附有滤布，弧形滤网245245内壁与废料脱水绞龙244滑动接触，废料脱水绞龙244通过电机三243驱动，电机三243固定连接在外接壳246外部，外接壳246上端左侧开设有出絮口2461。

具体工作时，通过电机二241驱动废料输送绞龙242转动将沉淀箱23底部的絮凝物输送到外接壳246底部，通过电机三243驱动废料脱水绞龙244转动将外接壳246底部的絮凝物输送到出絮口2461排出，废料脱水绞龙244的螺距不断缩小能够逐渐压缩絮凝物挤出絮凝物中的水分，方便后期处理，挤出的水通过弧形滤网245245会进入到沉淀箱23内，能够进行二次利用。

参阅图1、图5和图6，所述过滤组件32包括通过管道连通在各溢流收集管251后端的输水管一321，曝气箱31前侧壁沿左右方向等距贯穿固定有若干输水管二323，输水管一321和输水管二323一一对应通过过滤管322连通，过滤管322呈垂直分布且其内由上至下依次填充有砂滤层、活性炭滤层和微滤介质层，输水管一321上还通过管道连通有短管一，各短管一共同连通有出水管324，出水管324与外部收集系统连通(外部收集系统图示中未展出，外部收集系统用于收集出水管324中的反冲水)，输水管二323上还通过管道连通有短管二，各短管二共同连通有进水管325，进水管325与外部输水系统连通(外部输水系统图示中未展出，其用于向进水管325中输入反冲水)，输水管一321、输水管二323、短管一和短管二上均设置有电控阀。

具体工作时，溢流收集管251中收集的废水进入到输水管一321内，由过滤管322对废水中的残余悬浮物和胶状物进行过滤，过滤层滤孔逐渐缩小，杂质被过滤分层，通过输水管二323将过滤后的水排入到曝气箱31内，通过电控阀关闭输水管一321和输水管二323的输送，通过电控阀开启短管一和短管二的输送，由外部输水系统输入反冲水到过滤管322内，水逆向流动能够带动过滤层内的杂质流出，由外部收集系统对杂质进行收集处理，以此达到对过滤管322的反冲清理效果。

参阅图7和图8，所述曝气组件34包括通过固定连接在曝气箱31左右侧壁底部的进气管341，曝气箱31上侧开口且内部投放有活性污泥，进气管341一端延伸至曝气箱31外部并与外部的曝气设备相通(曝气设备图示中未展出)，进气管341位于曝气箱31内部的部分等距安装有若干分气管342，分气管342上安装有若干喷气头343，喷气头343呈蘑菇形，喷气头343的蘑菇头罩下侧壁开设有若干倾斜的出气孔3431。

具体工作时，通过曝气设备充入氧气到进气管341内，由进气管341和分气管342将氧气分散，再通过分散的喷气头343排出氧气，对曝气箱31内的废水进行均匀曝气，将出气孔3431设置在喷气头343下侧，能够避免停止工作时，活性污泥固化堵塞出气孔3431，曝气箱31内还安装有潜泵，潜泵的输出端与滤水箱33相通，曝气完成的废水通过潜泵输送到滤水箱33内，在曝气箱31中引入活性污泥，并持续供氧，使水中的有机污染物在微生物的代谢作用下得到降解。

参阅图7，所述超滤组件35包括固定连接在滤水箱33前后壁之间的若干外接管354，外接管354位于滤水箱33内部接入有超滤管352，若干外接管354后端延伸至滤水箱33外部并共同连通有汇总管353，汇总管353下侧中心通过管道连通抽水泵二351的输入端，超滤管352外围设置有用于对其表面进行快速清理的清理部件355，滤水箱33底部设置有用于将沉降活性污泥抽送到曝气箱31内的回泥部件356；清理部件355包括套设在超滤管352外围的若干刮环3555，同一超滤管352上的若干刮环3555共同固定连接在连接杆3554上，若干连接杆3554的后端滑动贯穿滤水箱33的后侧壁并共同固定连接在牵引板3553上，牵引板3553左右两端固定连接有连接架3551，连接架3551固定连接在电动推杆3552的输出端上，电动推杆3552固定连接在滤水箱33外侧壁上；回泥部件356包括安装在滤水箱33底部的抽水泵三3562，抽水泵三3562的输入端连通有回泥管3561，抽水泵三3562的输出管与曝气箱31向通，回泥管3561上开设有透孔。

具体工作时，通过抽水泵二351运行抽取滤水箱33内的水，由超滤管352对水进行再次过滤，滤除污泥、微小颗粒、细菌、病毒和难降解物，通过电动推杆3552运行控制牵引板3553前后向移动，由牵引板3553带动连接杆3554控制刮环3555在超滤管352表面刮动，以此避免杂质堆积在超滤管352表面，对超滤管352造成堵塞影响，通过抽水泵三3562运行抽取沉降在滤水箱33底部的活性污泥到曝气箱31内，进行活性污泥的二次回收利用。

此外，本发明还提供一种一种煤矿井下废水净化循环利用方法，和上述的煤矿井下废水净化循环利用装置配合使用，具体步骤如下：

S1：通过主水管4将废水输入到絮凝箱21内，通过电机一228控制锥齿轮一229带动锥齿轮二2210转动，由锥齿轮二2210带动药剂分配杆222转动，通过药罐221将药剂从输药管2212输送到汇药盒2211内，通过汇药盒2211集中来两种药剂到药剂分配杆222内，通过分叉样式的L型支臂225对药剂和废水进行充分混合。

S2：通过抽水泵一226将絮凝后的废水排入到沉淀箱23内，絮凝箱21内的水不断进入到沉淀箱23内，沉淀箱23水面会逐渐升高，絮凝物因重于周围的液体而逐渐下沉到箱底，形成一层沉积物，沉淀板252会对部分随水流动缓慢上升的细碎絮凝物进行汇集，汇集的絮凝物重力加大，会沿倾斜的沉淀板252下降到箱底，沉淀箱23上侧为去除大量絮凝物后的水，水面上升到进水口2511后，会进入到溢流收集管251内。

S3：沉淀一定周期后，通过电机二241驱动废料输送绞龙242转动将沉淀箱23底部的絮凝物输送到外接壳246底部，通过电机三243驱动废料脱水绞龙244转动将外接壳246底部的絮凝物输送到出絮口2461排出，废料脱水绞龙244的螺距不断缩小能够逐渐压缩絮凝物挤出絮凝物中的水分，挤出的水通过弧形滤网245245进入到沉淀箱23内，进行二次利用。

S4：溢流收集管251中收集的废水进入到输水管一321内，由过滤管322对废水中的残余悬浮物和胶状物进行过滤，过滤层滤孔逐渐缩小，杂质被过滤分层，通过输水管二323将过滤后的水排入到曝气箱31内，通过曝气设备充入氧气到进气管341内，由进气管341和分气管342将氧气分散，再通过分散的喷气头343排出氧气，对曝气箱31内的废水进行均匀曝气，曝气结束后，曝气完成的废水通过潜泵输送到滤水箱33内，通过抽水泵二351运行抽取滤水箱33内的水，由超滤管352对水进行再次过滤，滤除污泥、微小颗粒、细菌、病毒和难降解物，通过电动推杆3552运行控制牵引板3553前后向移动，由牵引板3553带动连接杆3554控制刮环3555在超滤管352表面刮动，以此避免杂质堆积在超滤管352表面，对超滤管352造成堵塞影响，通过抽水泵三3562运行抽取沉降在滤水箱33底部的活性污泥到曝气箱31内，进行活性污泥的二次回收利用。

S5：在需要对过滤管322进行清理时，通过电控阀开启短管一和短管二的输送，由外部输水系统输入反冲水到过滤管322内，水逆向流动能够带动过滤层内的杂质流出，由外部收集系统对杂质进行收集处理。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤矿井下废水净化循环利用装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上侧由前至后依次通过若干支腿固定连接有絮凝箱(21)、沉淀箱(23)、曝气箱(31)和滤水箱(33)，絮凝箱(21)前侧固定连接有主水管(4)，絮凝箱(21)和沉淀箱(23)内外部共同设置有用于对煤矿废水的杂质进行初级分离的固液分离组件(25)，曝气箱(31)和滤水箱(33)内外部共同设置有用于对分离后的废水进行二次滤清的二次滤清机构(3)；

初次分离机构(2)包括设置在絮凝箱(21)内部以及顶部用于添加絮凝剂和中和剂的药剂添加组件(22)，絮凝箱(21)底部固定连接有抽水泵一(226)，抽水泵一(226)的输入端和输出端分别通过连接管(227)连通有絮凝箱(21)和沉淀箱(23)，沉淀箱(23)内部设置有用于对絮凝物进行沉降的固液分离组件(25)，沉淀箱(23)底部和左侧共同设置有排出沉降物的排絮组件(24)；

二次滤清机构(3)包括设置在沉淀箱(23)和曝气箱(31)之间的过滤组件(32)，曝气箱(31)内部设置有用于对废水进行曝气的曝气组件(34)，滤水箱(33)内部设置有用于排出可利用水的超滤组件(35)；

通过初次分离机构(2)和二次滤清机构(3)配合使用，能够有效去除煤矿废水中的杂质，排出可利用水源。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下废水净化循环利用装置，其特征在于：所述药剂添加组件(22)包括固定连接在絮凝箱(21)上侧的电机一(228)，电机一(228)的输出端固定连接有锥齿轮一(229)，锥齿轮啮合连接有锥齿轮二(2210)，锥齿轮二(2210)中心固定连接有空心的药剂分配杆(222)，药剂分配杆(222)上端转动连接有空心的汇药盒(2211)，汇药盒(2211)通过固定架与电机一(228)固定相连，汇药盒(2211)顶部管道连通有两组输药管(2212)，两组输药管(2212)分别管道连通有药罐(221)，药剂分配杆(222)转动贯穿至絮凝箱(21)内部，药剂分配杆(222)位于絮凝箱(21)内部的部分固定连接有若干L型支臂(225)，L型支臂(225)中部固定一体式固定连接有L型支管(223)，L型支管(223)和药剂分配杆(222)内部相通，L型支管(223)上安装有若干单向阀(224)。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下废水净化循环利用装置，其特征在于：所述固液分离组件(25)包括沿左右向等距排布在沉淀箱(23)内部上侧的若干溢流收集管(251)，溢流收集管(251)左端固定连接在沉淀箱(23)左侧壁上，溢流收集管(251)后端贯穿沉淀箱(23)的右侧壁并延伸至沉淀箱(23)外部，溢流收集管(251)上侧等距开设有若干进水口(2511)，若干溢流收集管(251)下侧设置有若干等距倾斜的沉淀板(252)，沉淀板(252)为波浪形板，若干沉淀板(252)下端共同固定连接有若干前后向分布的固定杆(254)，若干固定杆(254)的前后两端均共同固定连接有连接板(253)，连接板(253)固定连接在沉淀箱(23)内壁上。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下废水净化循环利用装置，其特征在于：所述排絮组件(24)包括转动连接在沉淀箱(23)底部中心的螺旋轴一(242)，螺旋轴一(242)通过电机二(241)进行驱动，电动机二固定连接在沉淀箱(23)外部，沉淀箱(23)左侧壁中心开设有安装口(231)，安装口(231)外部固定连接有外接壳(246)，外接壳(246)内转动连接有废料脱水绞龙(244)，废料脱水绞龙(244)的螺距由下至上逐渐缩小，安装口(231)内固定连接有弧形滤网(245)，弧形滤网(245)上贴附有滤布，弧形滤网(245)内壁与废料脱水绞龙(244)滑动接触，废料脱水绞龙(244)通过电机三(243)驱动，电机三(243)固定连接在外接壳(246)外部，外接壳(246)上端左侧开设有出絮口(2461)。

5.根据权利要求3述的一种煤矿井下废水净化循环利用装置，其特征在于：所述过滤组件(32)包括通过管道连通在各溢流收集管(251)后端的输水管一(321)，曝气箱(31)前侧壁沿左右方向等距贯穿固定有若干输水管二(323)，输水管一(321)和输水管二(323)一一对应通过过滤管(322)连通，过滤管(322)呈垂直分布且其内由上至下依次填充有砂滤层、活性炭滤层和微滤介质层，输水管一(321)上还通过管道连通有短管一，各短管一共同连通有出水管(324)，出水管(324)与外部收集系统连通，输水管二(323)上还通过管道连通有短管二，各短管二共同连通有进水管(325)，进水管(325)与外部输水系统连通，输水管一(321)、输水管二(323)、短管一和短管二上均设置有电控阀。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下废水净化循环利用装置，其特征在于：所述曝气组件(34)包括通过固定连接在曝气箱(31)左右侧壁底部的进气管(341)，曝气箱(31)上侧开口且内部投放有活性污泥，进气管(341)一端延伸至曝气箱(31)外部并与外部的曝气设备相通，进气管(341)位于曝气箱(31)内部的部分等距安装有若干分气管(342)，分气管(342)上安装有若干喷气头(343)，喷气头(343)呈蘑菇形，喷气头(343)的蘑菇头罩下侧壁开设有若干倾斜的出气孔(3431)。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿井下废水净化循环利用装置，其特征在于：所述超滤组件(35)包括固定连接在滤水箱(33)前后壁之间的若干外接管(354)，外接管(354)位于滤水箱(33)内部接入有超滤管(352)，若干外接管(354)后端延伸至滤水箱(33)外部并共同连通有汇总管(353)，汇总管(353)下侧中心通过管道连通抽水泵二(351)的输入端，超滤管(352)外围设置有用于对其表面进行快速清理的清理部件(355)，滤水箱(33)底部设置有用于将沉降活性污泥抽送到曝气箱(31)内的回泥部件(356)。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿井下废水净化循环利用装置，其特征在于：所述清理部件(355)包括套设在超滤管(352)外围的若干刮环(3555)，同一超滤管(352)上的若干刮环(3555)共同固定连接在连接杆(3554)上，若干连接杆(3554)的后端滑动贯穿滤水箱(33)的后侧壁并共同固定连接在牵引板(3553)上，牵引板(3553)左右两端固定连接有连接架(3551)，连接架(3551)固定连接在电动推杆(3552)的输出端上，电动推杆(3552)固定连接在滤水箱(33)外侧壁上。

9.根据权利要求7所述的一种煤矿井下废水净化循环利用装置，其特征在于：所述回泥部件(356)包括安装在滤水箱(33)底部的抽水泵三(3562)，抽水泵三(3562)的输入端连通有回泥管(3561)，抽水泵三(3562)的输出管与曝气箱(31)向通，回泥管(3561)上开设有透孔。

10.一种煤矿井下废水净化循环利用方法，其特征在于，利用权利要求5中任一项所述的煤矿井下废水净化循环利用装置对煤矿井下废水进行净化处理，具体包括如下步骤：

步骤一：通过主水管(4)将废水输入到絮凝箱(21)，通过药剂添加组件(22)添加絮凝剂和中和剂到废水中并进行混合；

步骤二：通过抽水泵一(226)将絮凝后的废水输入到沉淀箱(23)，由固液分离组件(25)对絮凝物进行沉降，去除大部分悬浮物和部分有机物，接着通过溢流收集管(251)将沉淀箱(23)上部的水输送到过滤组件(32)内；

步骤三：通过过滤管(322)去除残余悬浮物和胶体物质，通过输水管二(323)将滤出的水输入到曝气箱(31)内；

步骤四：通过曝气组件(34)去除溶解性有机物和部分氨氮；

步骤五：通过超滤组件(35)截留微小颗粒、细菌、病毒和难降解物，排出洁净水进行循环利用。