CN206751559U - 矿井水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种矿井水处理系统，包括按照水流方向顺次设置并连接的用于盛容矿井水的井下水仓、集水池、平流式沉淀池、调节池、静态混合器、斜管沉淀池、无阀过滤器以及中间水池，平流式沉淀池的池底、调节池的池底和斜管沉淀池的池底均通过管道与污泥浓缩池连接，污泥浓缩池和平流式沉淀池之间连接有将污泥浓缩池的上清液回流至平流式沉淀池的回流管；污泥浓缩池、污泥储存池和带式污泥脱水机通过管道顺次连接。

Description

矿井水处理系统

技术领域

本实用新型属于地质技术领域，具体涉及矿井地质技术，更为具体地，涉及矿井水处理系统。

背景技术

地球表面的72%被水覆盖，但淡水资源仅占所有水资源的0.5%，近70%的淡水固定在南极和格陵兰的冰层中，其余多为土壤水分或深层地下水，不能被人类利用。地球上只有不到1%的淡水或约0.007%的水可为人类直接利用，而中国人均淡水资源只占世界人均淡水资源的四分之一。

地球的储水量是很丰富的，共有14.5亿立方千米之多。地球上的水，尽管数量巨大，而能直接被人们生产和生活利用的，却少得可怜。首先，海水又咸又苦，不能饮用，不能浇地，也难以用于工业。其次，地球的淡水资源仅占其总水量的2.5%，而在这极少的淡水资源中，又有70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中，加上难以利用的高山冰川和永冻积雪，有87%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分，约占地球总水量的0.26%。全球淡水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡。按地区分布，巴西、俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼西亚、印度、哥伦比亚和刚果等9个国家的淡水资源占了世界淡水资源的60%。

随着世界经济的发展，人口不断增长，城市日渐增多和扩张，各地用水量不断增多。据联合国估计，1900年，全球用水量只有4000亿立方米/年，1980年为30000亿立方米/年，1985年为39000亿立方米/年。到2000年，水量需增加到60000亿立方米/年。其中以亚洲用水量最多，达32000亿立方米/年，其次为北美洲、欧洲、南美洲等。约占世界人口总数40%的80个国家和地区约15亿人口淡水不足，其中26个国家约3亿人极度缺水。更可怕的是，预计到2025年，世界上将会有30亿人面临缺水，40个国家和地区淡水严重不足。

中国水资源总量2.8万亿m³，居世界第五位。我国2014年用水总量6094.9亿立方米，仅次于印度，位居世界第二位。由于人口众多，人均水资源占有量仅2100m³左右，仅为世界人均水平的28%。另外，中国属于季风气候，水资源时空分布不均匀，南北自然环境差异大，其中北方9省区，人均水资源不到500立方米，实属水少地区；特别是城市人口剧增，生态环境恶化，工农业用水技术落后，浪费严重，水源污染，更使原本贫乏的水“雪上加霜”，而成为国家经济建设发展的瓶颈。全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。

据监测，当前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。

矿井水通常是指采掘开采过程中所有渗入井下采掘空间的水。据不完全统计，在采掘过程中，全国年排矿井水约22亿m³，平均吨采掘涌水量约为4m³。采矿行业产生废水不经过处理而直接排放，势必会造成水体的污染。矿井水既是一种具有行业特点的污染源，又是一种宝贵的水资源。目前我国很多矿一方面严重缺水，另一方面未经处理直接外排，造成大量水资源的浪费，并且污染环境。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种矿井水处理系统，充分利用矿井水水资源，节省地下水资源。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种矿井水处理系统，包括按照水流方向顺次设置并连接的用于盛容矿井水的井下水仓、集水池、平流式沉淀池、调节池、静态混合器、斜管沉淀池、无阀过滤器以及中间水池，井下水仓与集水池之间的连接管道上设置泵，格栅设置于集水池中，调节池中设置曝气机，调节池与静态混合器之间的连接管道上设置泵和流量计，流量计与静态混合器之间的连接管道上连接混凝剂PAC加药装置，静态混合器连接助凝剂PAM加药装置，二氧化氯消毒剂加药装置连接中间水池，中间水池通过管道与生产用水系统连接；平流式沉淀池的池底、调节池的池底和斜管沉淀池的池底均通过管道与污泥浓缩池连接，污泥浓缩池和平流式沉淀池之间连接有将污泥浓缩池的上清液回流至平流式沉淀池的回流管；污泥浓缩池、污泥储存池和带式污泥脱水机通过管道顺次连接，污泥浓缩池与污泥储存池之间的连接管道上设置泵，污泥储存池与带式污泥脱水机之间的连接管道上设置泵。

上述矿井水处理系统，中间水池还通过管道与水净化系统连接，水净化系统包括按照水流方向顺次设置并连接的中间水泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、超滤装置、超滤水箱、增压泵、保安过滤器以及反渗透装置。

上述矿井水处理系统，还包括向调节池中加入MICROCAT 微生物添加剂的加药装置。

上述矿井水处理系统，无阀过滤器为自动反冲洗式无阀过滤器。

上述矿井水处理系统，曝气机包括外壳，多个浮筏以曝气机为中心在曝气机外周分散设置，每个浮筏均通过绳索与曝气机的外壳连接。

上述矿井水处理系统，斜管沉淀池包括在左右方向上顺次设置的配水槽、过渡区、沉淀区以及集水槽，配水槽和过渡区之间通过淹没孔口连通，过渡区和沉淀区通过隔墙分开，沉淀区布置斜管、污泥斗以及排泥管，过渡区内布置左隔板和右隔板，左隔板和右隔板将过渡区顺次分为第一区、第二区和第三区，左隔板底部开孔以沟通第一区和第二区，右隔板的顶边低于水位以实现水从第二区溢流进入第三区，沉淀区从上到下顺次分为清水区、斜管布置区、配水区以及集泥区，第三区和配水区之间通过矩形孔连通。

上述矿井水处理系统，斜管长度为1.0-1.2m，斜管布置的倾斜角为55°-69°。

矿井水泵送至集水池，格栅设置于集水池中，用于去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止阻塞管道。集水池中的水进入平流式沉淀池中进行初步沉淀，平流式沉淀池中的水进入调节池，水在调节池内得到水质、水量的调节并停留沉降，在静态混合器前投加混凝剂PAC和助凝剂PAM，混合反应后，在斜管沉淀池中将大部分悬浮物下沉除去，斜管沉淀池的上清液进入无阀过滤器，拦截水中的胶体及水中很细的物质，确保出水水质。在中间水池中投加二氧化氯，细菌杀灭、消毒，中间水池通过管道与生产用水系统连接，作为生产补充水。平流式沉淀池、调节池和斜管沉淀池的污泥排入污泥浓缩池，最后经由带式污泥脱水机脱水后形成干泥，另作用途。将矿井水处理后作为工业用水，不仅解决了矿区缺水问题，而且充分利用了矿井水水资源，节省了地下水资源，具有明显经济、环境和社会效益。

本实用新型要解决的技术问题是提供一种矿井水处理系统中的斜管沉淀池，沉淀效果好，出水水质好。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种矿井水处理系统中的斜管沉淀池，斜管沉淀池包括在左右方向上顺次设置的配水槽、过渡区、沉淀区以及集水槽，配水槽和过渡区之间通过淹没孔口连通，过渡区和沉淀区通过隔墙分开，沉淀区布置斜管、污泥斗以及排泥管，过渡区内布置左隔板和右隔板，左隔板和右隔板将过渡区顺次分为第一区、第二区和第三区，左隔板底部开孔以沟通第一区和第二区，右隔板的顶边低于水位以实现水从第二区溢流进入第三区，沉淀区从上到下顺次分为清水区、斜管布置区、配水区以及集泥区，第三区和配水区之间通过矩形孔连通。

上述矿井水处理系统中的斜管沉淀池，斜管长度为1.0-1.2m，斜管布置的倾斜角为55°-69°。

现有技术中的第三区和配水区之间通过多孔板连通，由于斜管布置区和集泥区的限制，该区域面积较小，这就造成了流通面积较小，进水水流流速较快，容易冲起集泥区的死泥，并将其带到清水区，造成出水浊度较高。本实用新型第三区和配水区之间直接通过矩形孔连通，矩形孔为一整体孔，流通面积增大，流速下降，就减弱了对死泥的冲击，沉淀效果好，出水水质好。为了实现进水的均匀分布，过渡区中设置左隔板和右隔板，右隔板的顶边低于水位以实现水从第二区溢流进入第三区，水流成S形流动。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步详细的说明：

图1为本实用新型的示意图。

图2为斜管沉淀池的结构示意图。

图中：1井下水仓,2格栅,3集水池,4平流式沉淀池,5调节池,6混凝剂PAC加药装置,7助凝剂PAM加药装置,8流量计,9静态混合器,10斜管沉淀池,11无阀过滤器,12中间水池,13污泥浓缩池,14污泥储存池,15带式污泥脱水机，16回流管,17中间水泵,18多介质过滤器,19活性炭过滤器,20超滤装置,21超滤水箱,22增压泵,23保安过滤器,24反渗透装置,25配水槽,26淹没孔口,27左隔板,28孔,29右隔板,30配水区,31矩形孔,32集水槽,33斜管,34隔墙。

具体实施方式

如图1所示，一种矿井水处理系统，包括按照水流方向顺次设置并连接的用于盛容矿井水的井下水仓1、集水池3、平流式沉淀池4、调节池5、静态混合器9、斜管沉淀池10、无阀过滤器11以及中间水池12。井下水仓与集水池之间的连接管道上设置泵，格栅2设置于集水池中，格栅用于去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止阻塞排泥管道。

调节池中设置曝气机，调节池与静态混合器之间的连接管道上设置泵和流量计8，流量计与静态混合器之间的连接管道上连接混凝剂PAC（聚合氯化铝）加药装置6，静态混合器连接助凝剂PAM（聚丙烯酰胺）加药装置7，PAC是使胶体脱稳凝聚的水处理药剂，PAM是使凝聚在一起的微小絮体成为较大絮团的水处理药剂。

二氧化氯消毒剂加药装置连接中间水池，在中间水池中通过二氧化氯的强氧化作用把水中的细菌杀灭，中间水池通过管道与生产用水系统连接，作为生产用水的补充水。

平流式沉淀池的池底、调节池的池底和斜管沉淀池的池底均通过管道与污泥浓缩池13连接，污泥排入污泥浓缩池。污泥浓缩池和平流式沉淀池之间连接有将污泥浓缩池的上清液回流至平流式沉淀池的回流管16。污泥浓缩池、污泥储存池14和带式污泥脱水机15通过管道顺次连接，污泥浓缩池与污泥储存池之间的连接管道上设置泵，污泥储存池与带式污泥脱水机之间的连接管道上设置泵。

为了能够提供饮用水，中间水池还通过管道与水净化系统连接，水净化系统包括按照水流方向顺次设置并连接的中间水泵17、多介质过滤器18、活性炭过滤器19、超滤装置20、超滤水箱21、增压泵22、保安过滤器23以及反渗透装置24。

矿井水处理系统还包括向调节池中加入MICROCAT 微生物添加剂的加药装置，在调节池中加入MICROCAT 微生物添加剂，并采用曝气机对废水进行曝气，主要是去除废水中的CODcr及油类，同时也防止了煤泥的沉淀。

具体地，无阀过滤器为自动反冲洗式无阀过滤器。

曝气机包括外壳，多个浮筏以曝气机为中心在曝气机外周分散设置，每个浮筏均通过绳索与曝气机的外壳连接，通过浮筏的浮力稳定曝气机。

斜管沉淀池包括在左右方向上顺次设置的配水槽25、过渡区、沉淀区以及集水槽32，配水槽和过渡区之间通过淹没孔口26连通，过渡区和沉淀区通过隔墙34分开，沉淀区布置斜管33、污泥斗以及排泥管，过渡区内布置左隔板27和右隔板29，左隔板和右隔板将过渡区顺次分为第一区、第二区和第三区，左隔板底部开孔28以沟通第一区和第二区，右隔板的顶边低于水位以实现水从第二区溢流进入第三区，沉淀区从上到下顺次分为清水区、斜管布置区、配水区以及集泥区，第三区和配水区30之间通过矩形孔31连通。

现有技术中的第三区和配水区之间通过多孔板连通，由于斜管布置区和集泥区的限制，该区域面积较小，这就造成了流通面积较小，进水水流流速较快，容易冲起集泥区的死泥，并将其带到清水区，造成出水浊度较高。本实用新型第三区和配水区之间直接通过矩形孔连通，矩形孔为一整体孔，流通面积增大，流速下降，就减弱了对死泥的冲击，沉淀效果好，出水水质好。为了实现进水的均匀分布，过渡区中设置左隔板和右隔板，右隔板的顶边低于水位以实现水从第二区溢流进入第三区，水流成S形流动。矩形孔就是将现有的多孔板去除，成为一个整体孔。

斜管长度为1.0-1.2m，斜管布置的倾斜角为55°-69°，经过运行证明，这种斜管以及布置倾斜角，斜管上附着泥较少。

将矿井水处理后作为工业用水或生活饮用水，不仅解决了矿区缺水问题，而且充分利用了矿井水水资源，节省了地下水资源，具有明显经济、环境和社会效益。

Claims (7)

1.一种矿井水处理系统，其特征在于：包括按照水流方向顺次设置并连接的用于盛容矿井水的井下水仓、集水池、平流式沉淀池、调节池、静态混合器、斜管沉淀池、无阀过滤器以及中间水池，井下水仓与集水池之间的连接管道上设置泵，格栅设置于集水池中，调节池中设置曝气机，调节池与静态混合器之间的连接管道上设置泵和流量计，流量计与静态混合器之间的连接管道上连接混凝剂PAC加药装置，静态混合器连接助凝剂PAM加药装置，二氧化氯消毒剂加药装置连接中间水池，中间水池通过管道与生产用水系统连接；平流式沉淀池的池底、调节池的池底和斜管沉淀池的池底均通过管道与污泥浓缩池连接，污泥浓缩池和平流式沉淀池之间连接有将污泥浓缩池的上清液回流至平流式沉淀池的回流管；污泥浓缩池、污泥储存池和带式污泥脱水机通过管道顺次连接，污泥浓缩池与污泥储存池之间的连接管道上设置泵，污泥储存池与带式污泥脱水机之间的连接管道上设置泵。

2.根据权利要求1所述的矿井水处理系统，其特征在于：中间水池还通过管道与水净化系统连接，水净化系统包括按照水流方向顺次设置并连接的中间水泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、超滤装置、超滤水箱、增压泵、保安过滤器以及反渗透装置。

3.根据权利要求1所述的矿井水处理系统，其特征在于：还包括向调节池中加入MICROCAT 微生物添加剂的加药装置。

4.根据权利要求1所述的矿井水处理系统，其特征在于：无阀过滤器为自动反冲洗式无阀过滤器。

5.根据权利要求1所述的矿井水处理系统，其特征在于：曝气机包括外壳，多个浮筏以曝气机为中心在曝气机外周分散设置，每个浮筏均通过绳索与曝气机的外壳连接。

6.根据权利要求1所述的矿井水处理系统，其特征在于：斜管沉淀池包括在左右方向上顺次设置的配水槽、过渡区、沉淀区以及集水槽，配水槽和过渡区之间通过淹没孔口连通，过渡区和沉淀区通过隔墙分开，沉淀区布置斜管、污泥斗以及排泥管，过渡区内布置左隔板和右隔板，左隔板和右隔板将过渡区顺次分为第一区、第二区和第三区，左隔板底部开孔以沟通第一区和第二区，右隔板的顶边低于水位以实现水从第二区溢流进入第三区，沉淀区从上到下顺次分为清水区、斜管布置区、配水区以及集泥区，第三区和配水区之间通过矩形孔连通。

7.根据权利要求6所述的矿井水处理系统，其特征在于：斜管长度为1.0-1.2m，斜管布置的倾斜角为55°-69°。