CN202766374U - 一种用于煤矿矿井水的双膜处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于煤矿矿井水的双膜处理系统，包括调节预沉池与污泥处理系统，还包括污水双膜处理系统，污水处理系统包括依次连接的管道混合器、反应沉淀池、中间水池、活性炭石英砂过滤池、100μm过滤器、超滤机组、超滤产水池、5μm过滤器与反渗透机组与复用水池；管道混合器还与调节预沉池连接。本实用新型具有较大的适应性与耐冲击负荷能力强，从而可以满足一定范围内水质与水量的波动变化。

Description

一种用于煤矿矿井水的双膜处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水治理及时领域，特别涉及一种用于煤矿矿井水的双膜处理系统。

技术背景

在采煤过程中，所有渗入井下采掘空间的水称为煤矿矿井水。矿井水的排放是煤炭工业具有行业特点的污染源之一，量大面广，我国煤炭开发每年矿井的涌水量为20多亿立方米⑴，其特性取决于成煤的地质环境和煤系地层的矿物化学成分。矿井水流经采煤工作面和巷道时，因受人为活动影响，煤岩粉和一些有机物进入水中，我国矿井水中普遍含有以煤岩粉为主的悬浮物以及可溶的无机盐类，但有机污染物较少且一般不含有毒物质。因此，对矿井水进行净化处理利用，将产生巨大大经济效益和社会效益。

通过对煤矿矿井水处理工程现状的了解，配合矿井水处理选用工艺合理，技术成熟。但是，矿井水处理工程良莠不齐，存在不少问题，主要有：调节池没有起到良好的调节和预沉作用、一体化净水器处理效果差、土建和安装工程质量较差、消毒系统和污泥脱水系统运行的较少、自动化程度不高及运行管理水平有待提高等。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于煤矿矿井水的双膜处理系统。

为达上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种用于煤矿矿井水的双膜处理系统，包括调节预沉池与污泥处理系统,还包括污水双膜处理系统，所述污水双膜处理系统包括依次连接的管道混合器、反应沉淀池、中间水池、活性炭石英砂过滤池、100μm过滤器、超滤机组、超滤产水池、5μm过滤器与反渗透机组与复用水池；所述管道混合器还与调节预沉池连接；所述超滤机组包括依次连接的超滤反洗泵、计量泵与超滤装置；所述反渗透机组包括依次连接的清洗溶液箱、清洗水泵、精密过滤器与反渗透装置；所述反渗透装置还与清洗溶液箱连接，用于浓水回流。

优选地，所述污泥处理系统包括煤泥池与带式污泥浓缩压榨过滤一体机；所述调节预沉池通过煤泥排污泵与煤泥池连接，所述煤泥池还通过煤泥输送泵与带式污泥浓缩压榨过滤一体机连接。

优选地，所述计量泵为杀菌计量泵、氢氧化钠计量泵或盐酸计量泵。超滤机组，就是进一步滤除前级过滤漏下的细小颗粒、悬浮物、有机物、胶体等杂物，确保反渗透进水SDI等水质指标符合要求。

优选地，所述调节预沉池通过原水提升泵与管道混合器连接；所述管道混合器设有混凝剂投放装置，用于投放混凝剂；所述管道混合器还设有助凝剂投放装置，用于投放助凝剂。

优选地，所述反应沉淀池还通过污泥提升泵与煤泥池连接。

优选地，所述中间水池通过第二提升泵与活性炭石英砂过滤池连接；所述中间水池还与灌浆供水泵连接，用于为灌浆防灭火用水供水。中间水池贮存斜板沉淀池出水以供深度处理。

优选地，所述超滤产水池通过反渗透供水泵与5μm过滤器连接；所述超滤产水池还通过超滤勾兑水提升泵与复用水池连接。超滤产水池，就是超滤产水带有一定的压力，可以自行进入超滤产水池暂存，其作用是缓冲由于后级反渗透系统阀门切换时造成的压力波动，并可通过超滤产水池的液位控制反渗透装置的启、停运行。

优选地，所述5μm过滤器设有阴垢剂投放装置与还原剂投放装置，阴垢剂投放装置用于投放阴垢剂，还原剂投放装置用于投放还原剂。5μm过滤器就是通过深层过滤再次保证反渗透的进水安全。

优选地，所述超滤机组还与调节预沉池连接，用于浓水回流。

优选地，所述复用水池与第二供水泵连接，用于为用水点供水。复用水池贮存反渗透成品出水以供各用水点回用。

活性炭石英砂过滤器滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、有机物、胶体等杂质；截留粒径大于过滤精度150μm的颗粒物，保证超滤装置正常工作时间和产水率。

100μm精密过滤器过滤精度100μm以上的颗粒物，保证超滤装置正常工作时间和产水率。

反渗透装置是本系统中最主要的脱盐装置，反渗透系统利用反渗透膜的特性来除去水中绝大部分可溶性盐分，胶体、有机物以及微生物。经过预处理合格的原水进入置于反渗透装置的膜组件，水分子和极少量的小分子量有机物通过膜层，经收集管道集中后，通过产水管再注入复用水池。反之，不能通过的就过由另一组收集管道集中后通过浓水排放管，排入浓盐水池。系统的进水、产水和浓水管道上都装有一系列的控制阀门监控仪表及程控操作系统，它们将保证设备能长期保持、保量的系统化运行。

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

（1）本实用新型用于煤矿矿井水的双膜处理系统具有较大的适应性与耐冲击负荷能力强，从而可以满足一定范围内水质与水量的波动变化；

（2）本实用新型用于煤矿矿井水的双膜处理系统运行稳定可靠、运行费用低廉且管理维护方便；该双膜处理系统采用PLC控制，从而实现操作自动化及自动加药，减轻劳动者劳动强度；

（3）本实用新型用于煤矿矿井水的双膜处理系统积极利用现代科学技术、现代测试和控制手段，充分利用现代计算机技术，提高运行管理的自动化程度；

（4）本实用新型用于煤矿矿井水的双膜处理系统的设备兼顾通用性与先进性，运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量少且价格适中；

（5）本实用新型用于煤矿矿井水的双膜处理系统采取相应措施尽量减少煤矿矿井水对周围环境的影响，合理控制噪音、气味，并妥善处理固体废弃物，以避免造成二次污染。

附图说明：

图1为本实用新型用于煤矿矿井水的双膜处理系统的结构框图；

图2为超滤机组的结构框图；

图3为反渗透机组的结构框图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实用新型目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本实用新型采用的材料和加工方法为本技术领域常规材料和加工方法。

实施例

如图1 所示，以金凤矿井为例，矿井下排水排至调节预沉池1。调节预沉池1用于收集金凤矿井下矿井水，对污水进行预沉并隔除浮油，同时对污水起均衡水质水量的作用。在调节预沉池1中对污水进行水量和水质的均衡，并对浮油格除，以免对后续处理措施的冲击，造成出水不达标。

经均衡后，污水由原水提升泵16通过管道混合器2输送至反应沉淀池3的反应池。在进入反应沉淀池3前，在管道混合器2中通过混凝剂投放装置投加混凝剂和通过助凝剂投放装置投加助凝剂，使悬浮物、有机物与油等更容易沉淀。反应池使原水与混凝剂、絮凝剂充分混合反应。反应后的污水流入反应沉淀池的斜板沉淀池，斜板沉淀池用于截留水中悬浮物颗粒，并去除井水中的COD。在斜板沉淀池中，沉淀滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、有机物与胶体等杂质，以及经加药后形成的矾花，使污水经预处理后达到进反渗透系统的条件。

预处理后污水流入中间水池4。中间水池4用于贮存斜板沉淀池出水，以供深度处理。中间水池的预处理水一部分经灌浆供水泵17供灌浆防灭火用水5，另一部分经第二提升泵18加压后，进入活性炭石英砂过滤器6。

活性炭石英砂过滤器6是反渗透系统的重要预处理装置，它由两层填料组成（石英砂与活性炭）。活性炭石英砂过滤器6用于滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、有机物、胶体等杂质。截留粒径大于过滤精度150μm的颗粒物，保证超滤装置正常工作时间和产水率。石英砂作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、有机物与胶体等杂质，以及经加药后形成的矾花，从而保证其出水污染指数（SDI值）≤5。活性炭颗粒的多微孔结构可吸附前级过滤中无法去除水中的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级漏过来的低分子有机物等污染性物质，对水中重金属离子与COD等有较明显的吸附去除作用，也能减少水中异味，色度和臭味。经过活性炭颗粒处理的产水，其游离氯含量正常情况下小于0.1mg/L。

活性炭石英砂过滤器6的出水再进入100μm精密过滤器7，截留粒径大于过滤精度100u的颗粒物，再进入超滤机组8。100μm精密过滤器7用于过滤精度100μm以上的颗粒物并保证超滤装置正常工作时间和产水率。超滤机组8就是进一步滤除前级过滤漏下的细小颗粒、悬浮物、有机物、胶体等杂物，确保反渗透进水SDI等水质指标符合要求。

超滤机组8能对水中的粉尘颗粒、悬浮物、金属氧化物、胶体、大分子有机物与细菌类都有很好的去除效果且运行工况几乎不受原水水质的变化造成的影响，从而保证其出水污染指数（SDI值）≤4，满足后续反渗透（RO）机组的进水水质要求，出水进入超滤产水池9。超滤机组8在运行一段时间后需要进行必要的反洗，反洗采用超滤产水池9的水，反洗排放水集中排放到污水处理站进行再处理。而超滤产水池9，就是超滤产水带有一定的压力，可以自行进入超滤产水池9暂存，其作用是缓冲由于后级反渗透系统阀门切换时造成的压力波动，并可通过超滤产水池9的液位控制反渗透装置的启与停的运行。

超滤产水池9出路分两部分，一部分经反渗透供水泵19的提升，并投加阴垢剂和还原剂，经5μm精密过滤器10后，然后经反渗透高压泵的再加压进入反渗透机组11，反渗透机组11的脱盐水进入复用水池12，浓水进入浓盐水池。另一部分超滤产水通过超滤勾兑水提升泵20直接进入复用水池12与反渗透出水进行勾兑满足用水处13的用水要求。复用水池成品水经第二供水泵19加压分别送至井下消防洒水水池与选煤厂生产补充水，经消毒后送至金凤集中配水厂，进行复用。

同时，每一个水处理环节都设有事故排出口，排放水经超越溢流管排至尾水库。

调节预沉池中的沉积污泥经煤泥排污泵21抽到煤泥池14，斜板沉淀池的污泥亦通过污泥提升泵22提至煤泥池14。污泥在煤泥池14收集后，由煤泥输送泵23输送至带式污泥浓缩压榨过滤一体机15，经脱水处理，减少污泥含水率，压滤的泥饼外运处理，压滤水再排至调节预沉池1。

如图2所示，超滤机组包括依次连接的超滤反洗泵、计量泵与超滤装置。其中，计量泵为杀菌计量泵、氢氧化钠计量泵或盐酸计量泵。

如图3所示，反渗透机组包括依次连接的清洗溶液箱、清洗水泵、精密过滤器与反渗透装置；反渗透装置还与清洗溶液箱连接，用于浓水回流。

如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于煤矿矿井水的双膜处理系统，包括调节预沉池与污泥处理系统, 其特征在于，还包括污水双膜处理系统，所述污水双膜处理系统包括依次连接的管道混合器、反应沉淀池、中间水池、活性炭石英砂过滤池、100μm过滤器、超滤机组、超滤产水池、5μm过滤器与反渗透机组与复用水池；所述管道混合器还与调节预沉池连接；所述超滤机组包括依次连接的超滤反洗泵、计量泵与超滤装置；所述反渗透机组包括依次连接的清洗溶液箱、清洗水泵、精密过滤器与反渗透装置；所述反渗透装置还与清洗溶液箱连接，用于浓水回流。

2.根据权利要求1所述的用于煤矿矿井水的双膜处理系统，其特征在于，所述污泥处理系统包括煤泥池与带式污泥浓缩压榨过滤一体机；所述调节预沉池通过煤泥排污泵与煤泥池连接，所述煤泥池还通过煤泥输送泵与带式污泥浓缩压榨过滤一体机连接。

3.根据权利要求1所述的用于煤矿矿井水的双膜处理系统，其特征在于，所述计量泵为杀菌计量泵、氢氧化钠计量泵或盐酸计量泵。

4.根据权利要求1所述的用于煤矿矿井水的双膜处理系统，其特征在于，所述调节预沉池通过原水提升泵与管道混合器连接；所述管道混合器设有混凝剂投放装置；所述管道混合器还设有助凝剂投放装置。

5.根据权利要求1所述的用于煤矿矿井水的双膜处理系统，其特征在于，所述反应沉淀池还通过污泥提升泵与煤泥池连接。

6.根据权利要求1所述的用于煤矿矿井水的双膜处理系统，其特征在于，所述中间水池通过第二提升泵与活性炭石英砂过滤池连接；所述中间水池还与灌浆供水泵连接，用于为灌浆防灭火用水供水。

7.根据权利要求1所述的用于煤矿矿井水的双膜处理系统，其特征在于，所述超滤产水池通过反渗透供水泵与5μm过滤器连接；所述超滤产水池还通过超滤勾兑水提升泵与复用水池连接。

8.根据权利要求1所述的用于煤矿矿井水的双膜处理系统，其特征在于，所述5μm过滤器设有阴垢剂投放装置与还原剂投放装置。

9.根据权利要求1所述的用于煤矿矿井水的双膜处理系统，其特征在于，所述超滤机组还与调节预沉池连接，用于浓水回流。

10.根据权利要求1所述的用于煤矿矿井水的双膜处理系统，其特征在于，所述复用水池与第二供水泵连接，用于为用水点供水。

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