CN204918084U - 一种矿井水处理系统 - Google Patents

Abstract

一种矿井水处理系统，包括矿井水处理池、矿井水处理池一侧上方设置有矿井水进水管线，进水管线下方的矿井水处理池底设置为泥斗型，泥斗型池底内设置有污泥排出泵，泥斗型池底右侧矿井水处理池内设置有中空纤维膜过滤装置，所述中空纤维膜过滤装置包括框型过滤支架以及设置于过滤支架上的中空纤维膜，所述中空纤维膜过滤装置下方设置有膜擦洗曝气器，膜擦洗曝气器管道连接矿井水处理池上方的擦洗风机。替代了传统工艺的初沉池、斜管沉淀池、过滤器，而且不需要加药，大量节约了占地面积。

Description

一种矿井水处理系统

技术领域

本实用新型工艺属于矿井水处理领域，是一种膜处理系统。

背景技术

矿井水无论排放还是回用，一般都需要进行不同程度的净化处理。其水处理工艺及技术是关键和核心。其技术的好坏，直接涉及到处理的水质效果、设备投资与运行成本等。现国内使用的矿井废水处理技术主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤、清污分流法等。处理后排放的矿井水，通常采用沉淀或混凝沉淀处理技术；处理后作为生产用水或其它用水的，通常采用混凝沉淀过滤处理技术；处理后作为生活用水，过滤后必须再经过除酚、除重金属等对人体有害物质及消毒处理；有些矿井水含盐量较高，处理后作为生活饮用水还必须在净化后再经过脱盐处理。

A、沉淀法：原水→沉淀澄清→排放

B、加药混凝沉淀法：原水→加药→反应→沉淀澄清→排放

C、加药混凝沉淀过滤法：原水→加药→反应→沉淀澄清→砂滤（→消毒）→排放（回用）

上述工艺中，投加药剂一般为石灰或氧化镁（去除硅酸盐）、铝系或铁系絮凝剂等，主要用于增加沉降速度，提高去除效果；砂滤一般采用石英砂滤池，沉淀池一般为钢砼结构斜板或斜管沉淀池，主要用来去除浊度等；消毒一般采用液氯或二氧化氯，用于杀灭病菌类微生物。

存在的主要问题：

●大部分工艺的出水水质只能排放，无法达到回用要求。工艺A、B、C一般只能滤除较粗大的颗粒，其过滤精度通常只能达到100微米左右，一些较细小的颗粒、胶体、分子及离子并不能被有效滤除，但正是这些细小颗粒和胶体往往蓄积着大量的重金属、酚类和苯类等致癌物，因此只能排放，或回用于水质要求很低的场所。

●药剂的运行费用高。为了加快沉淀速度，提高处理效果，一般需要连续长期地加入大量的絮凝剂或助凝剂，即浪费化工材料，增加环境污染，又增加了运行费用、煤泥的处置量和处理成本，还增加了煤泥的设备投资。

●耗时长，所需占地大。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种在提高水的利用率，结合国家节能减排的政策导向，同时在出水水质达到回用标准的前提下尽量降低系统占地和运行费用的要求的矿井水处理系统。

为实现本实用新型目的，提供以下技术方案：一种矿井水处理系统，包括矿井水处理池、矿井水处理池一侧上方设置有矿井水进水管线，进水管线下方的矿井水处理池底设置为泥斗型，泥斗型池底内设置有污泥排出泵，其特征在于泥斗型池底右侧矿井水处理池内设置有中空纤维膜过滤装置，所述中空纤维膜过滤装置包括框型过滤支架以及设置于过滤支架上的中空纤维膜，所述中空纤维膜过滤装置下方设置有膜擦洗曝气器，膜擦洗曝气器管道连接矿井水处理池上方的擦洗风机。

作为优选，矿井水处理池上方设置有膜清洗池，膜清洗池上端设置有加药管道，下端设置有出水管道，出水管道连通矿井水处理池，出水管道上设置有循环泵。

作为优选，中空纤维膜材质为PVDF，孔径为0.1-0.2μm。

作为优选，过滤支架包括若干段集水支管以及与集水支管连通的集水主管，集水支管拼接为长方形框架，框架内设置于中空纤维膜，中空纤维膜两端与集水支管连通。

本实用新型的技术关键主要通过超低压超大通量中空纤维膜实现，具体机理如下：

中空纤维膜的外形像纤维状，具有自支撑作用，属非对称膜，其致密层位于纤维的内表面。被初级净化的污水进入膜处理池内，膜处理池内的中空纤维超滤膜的过滤孔径0.1-0.2μm，即只有小于这个尺寸的物质才能通过，因此只有水分子、离子及小分子有机物才能透过中空纤维超滤膜的外管壁进入中空纤维膜的中空管内，但煤泥、泥砂、细菌病毒、胶体、大分子有机物均大于该尺寸，一般为中空纤维超滤膜的过滤孔径的数十倍以上，如自然界中很小的大肠杆菌的尺寸也仍有0.45μm以上，仍比膜过滤孔大约十倍，因此这些物质均不能透过中空纤维膜的外管壁进入中空纤维膜的中空管内，而被截留于中空纤维膜的外管壁表面或之外。由于这些颗料物质的表面还吸附了大量的重金属离子及有机物，因此，在去除这此物质的同时，也去除了这些离子和有机物，这也是为何要去除浊度的重要理由，浊度去除越高，对重金属离子及有机物的去除效果越好。

当被过滤的污染物的外形尺寸小于膜过滤孔径的物质时，该污染物在过滤过程中通过污染物间的相互挤压、架桥作用及膜表面的电性能吸附作用也能部分地被阻挡于膜管壁外表面或膜孔内而不能透过膜孔，因此对游离于水中的部分离子和有机物也有部分去除作用。

本项目中，在膜过滤去除浊度和细菌的同时，也去除了吸附于煤泥、胶体等引起浊度超标的颗粒物上的有机物和重金属，且方法简单，操作简便，无须用药，不造成二次污染。

本实用新型有益效果：选用超低压超大通量中空纤维膜(3)对矿井水内的悬浮物质进行彻底固液分离，替代了传统工艺的初沉池、斜管沉淀池、过滤器，且出水水质远远优于常规絮凝沉淀过滤工艺可以直接达到回用标准。在不加药絮凝药剂的情况下，将矿井水通过超低压超大通量中空纤维膜经行固液分离，由于选用的PVDF材质超低压超大通量中空纤维膜孔径为0.1-0.2μm，因此产水达到回用标准且远优于常规远远优于常规絮凝沉淀过滤可直接回用，并且不需要加药，极大降低运行费用和占地面积。取消了预沉环节，减少了污水提升次数，降低了运行费用，提高了矿井水处理的工艺先进性，符合国家节能减排的政策导向。

附图说明

图1为本实用新型系统示意图。

图2为图1中中空纤维膜过滤装置结构示意图。

具体实施方式

实施例1：一种矿井水处理系统，包括矿井水处理池1、矿井水处理池1一侧上方设置有矿井水进水管线2，进水管线2下方的矿井水处理池1底设置为泥斗型，泥斗型池底内设置有污泥排出泵3，泥斗型池底右侧矿井水处理池1内设置有中空纤维膜过滤装置4，所述中空纤维膜过滤装置4包括框型过滤支架4.1以及设置于过滤支架4.1上的中空纤维膜4.2，所述中空纤维膜过滤装置4下方设置有膜擦洗曝气器5，膜擦洗曝气器5管道连接矿井水处理池1上方的擦洗风机6。矿井水处理池1上方设置有膜清洗池7，膜清洗池7上端设置有加药管道7.1，下端设置有出水管道7.2，出水管道7.2连通矿井水处理池1，出水管道7.2上设置有循环泵8。中空纤维膜4.2材质为PVDF，孔径为0.1-0.2μm。过滤支架4.1包括若干段集水支管4.1.1以及与集水支管4.1.1连通的集水主管4.1.2，集水支管4.1.1拼接为长方形框架，框架内设置于中空纤维膜4.2，中空纤维膜4.2两端与集水支管4.1.1连通。

具体工艺流程为：将矿井水输入矿井水处理池1，使矿井水淹没中空纤维膜4.2，启动膜擦洗曝气器5、擦洗风机6以及虹吸或抽吸水泵，水从膜外进入到膜内，经集水支管4.1.1、汇入集水主管4.1.2后流出至清水池，矿井水中的悬浮物被填充并悬浮于中空纤维膜空间和矿井水处理池的空间，调节气水比，使悬浮物在气水作用下随气流产生流动、转动或抖动，悬浮体间以及悬浮体与中空纤维膜间产生磨蹭，将中空纤维膜的外表面进行清洗，当气泡遇到悬浮体，特别是遇到悬浮体的棱角或表面设置的凸起时，有的气泡会改变原有运行方向，到达中空纤维膜表面，有的气泡会被挤破变小，加剧水的扰动，这些均使气水分布均匀，气水混合作用加强，强化了对中空纤维膜的清洗作用，提高了水中溶解氧的浓度，有利于好氧微生物的生长，达到了省气节能、曝气充分、生物降解作用增强的目的。

Claims (4)

1.一种矿井水处理系统，包括矿井水处理池、矿井水处理池一侧上方设置有矿井水进水管线，进水管线下方的矿井水处理池底设置为泥斗型，泥斗型池底内设置有污泥排出泵，其特征在于泥斗型池底右侧矿井水处理池内设置有中空纤维膜过滤装置，所述中空纤维膜过滤装置包括框型过滤支架以及设置于过滤支架上的中空纤维膜，所述中空纤维膜过滤装置下方设置有膜擦洗曝气器，膜擦洗曝气器管道连接矿井水处理池上方的擦洗风机。

2.根据权利要求1所述的一种矿井水处理系统，其特征在于矿井水处理池上方设置有膜清洗池，膜清洗池上端设置有加药管道，下端设置有出水管道，出水管道连通矿井水处理池，出水管道上设置有循环泵。

3.根据权利要求1所述的一种矿井水处理系统，其特征在于中空纤维膜材质为PVDF，孔径为0.1-0.2μm。

4.根据权利要求1所述的一种矿井水处理系统，其特征在于过滤支架包括若干段集水支管以及与集水支管连通的集水主管，集水支管拼接为长方形框架，框架内设置于中空纤维膜，中空纤维膜两端与集水支管连通。