CN214243985U - 反沉淀矿井水净化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种反沉淀矿井水净化处理系统，以解决传统矿井水处理工艺需加药和沉淀的技术问题。其包括陶瓷膜矿井水主净化系统和制水除泥膜分离系统；所述陶瓷膜矿井水主净化系统包括依次连接的调节水池、循环水池、陶瓷膜主净化设备和清水池；所述制水除泥膜分离系统包括悬浮气混器、污泥泵、污泥罐、第一隔膜泵和滤膜制水除泥机，所述调节水池和循环水池内均设有所述悬浮气混器和污泥泵，所述污泥罐与所述调节水池和循环水池的池底连通，所述第一隔膜泵连通于所述污泥罐，所述滤膜制水除泥机连通于所述第一隔膜泵。本实用新型提供一套陶瓷膜处理工艺，无需加药和沉淀可将矿井水固液分离，达到矿井水净化处理的效果。

Description

反沉淀矿井水净化处理系统

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及一种反沉淀矿井水净化处理系统。

背景技术

根据国家和环保部门的要求，保护环境、治理污染，无论是对国家政策、地方经济发展，还是对河流水体的生态平衡保护都是非常必要的。矿井水主要含氨氮、COD、BOD等污染物，此废水若不经过处理将对周围环境造成严重污染。传统矿井水处理工艺主要采用混凝沉淀的方式对矿井水进行处理。混凝沉淀工艺复杂、占地面积大；化工药剂投放量大，由于原水中的悬浮物浓度不断变化使药剂投放比例很难把握，投多了增加成本，投少了沉淀效果差；导致排水不达标；斜管堵塞后，从而造成后期维护成本大；由于斜管沉淀向水中投放有化工药剂，势必会造成对环境的污染。斜管沉淀加药后会产生大量的煤泥沉淀，初期使用时效果明显，长期使用导致沉淀物堆积极易造成斜管堵塞，从而失去沉淀效果，斜管沉淀池和调节池中大量的煤泥也无法及时排除，需借助刮泥机等大型设备。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种反沉淀矿井水净化处理系统，以解决传统矿井水处理工艺需加药和沉淀的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种反沉淀矿井水净化处理系统，包括陶瓷膜矿井水主净化系统和制水除泥膜分离系统；所述陶瓷膜矿井水主净化系统包括调节水池、循环水池、陶瓷膜主净化设备和清水池，所述循环水池连通于所述调节水池，所述陶瓷膜主净化设备连通于所述循环水池，所述清水池连通于所述陶瓷膜主净化设备；所述制水除泥膜分离系统包括悬浮气混器、污泥泵、污泥罐、第一隔膜泵和滤膜制水除泥机，所述调节水池和循环水池内均设有所述悬浮气混器和污泥泵，所述污泥罐与所述调节水池和循环水池的池底连通，所述第一隔膜泵连通于所述污泥罐，所述滤膜制水除泥机连通于所述第一隔膜泵。

进一步的，还包括气液谐振系统，所述气液谐振系统包括循环水泵和第二隔膜泵，所述循环水泵和第二隔膜泵均与所述陶瓷膜主净化设备连通。

进一步的，还包括在线反冲洗系统，所述在线反冲洗系统包括反冲罐、储气罐和空压机，所述反冲罐连通于所述陶瓷膜主净化设备，所述储气罐连通于所述反冲罐，所述空压机连接于所述储气罐。

进一步的，还包括化学清洗系统，所述化学清洗系统包括酸清洗罐和碱清洗罐，所述酸清洗罐和碱清洗罐均连通于所述陶瓷膜主净化设备。

进一步的，还包括差速错流系统，所述差速错流系统包括膜筒气动阀门，所述膜筒气动阀门设于所述陶瓷膜主净化设备的膜筒浓水口。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：

1.本实用新型利用过滤精度为纳米级别的陶瓷膜管，将矿井黑水直接进膜，无需预处理，防止膜管堵塞。

2.本实用新型无需加药和沉淀可将矿井水固液分离，达到矿井水净化处理的效果，能根据净化的水质和出水水质要求对清水进行辅助处理，最终实现达标排放或循环利用，整个系统无需进行加药预处理，煤泥无需沉淀，相反要保证煤泥不沉淀，直接黑水浓缩、煤水分离，达到矿井水循环处理的效果。

3.本实用新型不添加絮凝剂和助凝剂、调节池无沉积煤泥，主系统保证水量水质，除泥系统兼顾制水和除泥，与混凝沉淀矿井水处理系统相比有占地小、工艺简单、水质稳定、操作简单、处理时间短等优势。

附图说明

图1为本实用新型反沉淀矿井水净化处理系统中主制水系统示意图。

图2为本实用新型反沉淀矿井水净化处理系统中无机陶瓷膜净化水处理设备示意图。

图3为本实用新型反沉淀矿井水净化处理系统中制水除泥膜分离设备示意图。

图4为本实用新型反沉淀矿井水净化处理系统中气液谐振系统示意图。

图5为本实用新型反沉淀矿井水净化处理系统中在线反冲洗系统示意图。

图6为本实用新型反沉淀矿井水净化处理系统中化学清洗系统示意图。

图7为本实用新型反沉淀矿井水净化处理系统中差速错流系统示意图。

图中，1为调节水池，2为循环水池，3为循环水泵，4为陶瓷膜主净化设备，5为回水口，6为清水口，7为清水池，8为悬浮气混器，9为污泥泵，10为污泥罐，11为第一隔膜泵，12为滤膜制水除泥机，13为第二隔膜泵，14为空压机，15为储气罐，16为反冲罐，171为第一气动阀门，172为第二气动阀门，173为第三气动阀门，174为第四气动阀门，175为第五气动阀门，18为进水阀门，19为内循环阀门，20为酸清洗罐，21为碱清洗罐，22为膜筒气动阀门，23为供水管道，24为分流腔，25为多孔膜通道，26为浓缩集液腔，27为浓缩回流管，28为清水收集管，31为液压装置，32为滤板，33为隔膜泵进水口，34为高压软管，35为清水收集管，36为自动清洗装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：一种反沉淀矿井水净化处理系统，参见图1-7，包括陶瓷膜矿井水主净化系统、制水除泥膜分离系统、气液谐振系统、差速错流系统、在线反冲洗装置和化学清洗系统。

陶瓷膜矿井水主净化系统包括调节水池1、循环水池2、陶瓷膜主净化设备4和清水池7，循环水池2连通于调节水池1，陶瓷膜主净化设备4连通于循环水池2，清水池7连通于陶瓷膜主净化设备4；制水除泥膜分离系统包括悬浮气混器8、污泥泵9、污泥罐10、第一隔膜泵11和滤膜制水除泥机12，调节水池1和循环水池2内均设有悬浮气混器8和污泥泵9，污泥罐10与调节水池1和循环水池2的池底连通，第一隔膜泵11连通于污泥罐10，滤膜制水除泥机12连通于第一隔膜泵11。

气液谐振系统包括循环水泵和第二隔膜泵13，循环水泵和第二隔膜泵13均与陶瓷膜主净化设备4连通。在线反冲洗系统包括反冲罐16、储气罐15和空压机14，反冲罐16连通于陶瓷膜主净化设备4，储气罐15连通于反冲罐16，空压机14连接于储气罐15。化学清洗系统包括酸清洗罐20和碱清洗罐21，酸清洗罐20和碱清洗罐21均连通于陶瓷膜主净化设备4。差速错流系统包括膜筒气动阀门22，膜筒气动阀门22设于陶瓷膜主净化设备4的膜筒浓水口。

使用时，从井下抽上来的矿井水加次氯酸钠消毒后送到调节水池1，调节水池1负责调节水量，调节水池1的水经循环泵提升至循环水池2，循环水池2中的矿井水分成两路进行净化处理。一路为无机陶瓷膜主净化设备，由循环泵将矿井水送入陶瓷膜矿井水净化设备分离净化，分离后的净水进入清水管，送入清水池，浓缩水送回循环池，不断循环、不断分离净化。另一路为制水除泥膜分离系统，将调节水池1和循环水池2中的浓水气混后，确保污泥不沉淀，并达到一定浓度，由污泥泵9送入污泥浓缩罐，再由配套泵送入滤膜制水除泥机12，制得的清水汇入陶瓷膜处理设备的清水管路，同时浓水中的煤泥不断浓缩并最终制成煤饼、外运处理。

如图1所示：主制水系统分为陶瓷膜矿井水主净化系统和制水除泥膜分离系统。

陶瓷膜矿井水主净化系统的使用方法如下：从井下抽上来的矿井水加次氯酸钠消毒后送到调节水池1，调节水池1主要用于调节来水量，调节池水经水泵抽到循环水池2中，循环水池2中的矿井水经循环水泵3由进入无机陶瓷膜主净化设备4进行净化处理。净化产生的清水由清水口6产出进入清水池7中，清水池7中水可直接外排回用，浓水由回水口5排至循环水池2继续处理。

制水除泥膜分离系统的使用方法如下：调节池、循环池中的浓水经悬浮气混器8搅拌，保证池底不淤积煤泥，浓水由污泥泵9抽至污泥罐10中，污泥罐10中的浓水由配套第一隔膜泵11送入滤膜制水除泥机12中处理，制得的清水汇入陶瓷膜处理设备的清水管路，同时浓水中的煤泥不断浓缩并最终制成煤饼、外运处理。

图2为主系统无机陶瓷膜净化水处理设备，该设备工作时，循环池中的煤矿矿井黑水通过吸水管进入循环泵，由循环泵送入供水管道23，通过供水阀门进入分流腔24，再进入膜组件中的多孔膜通道25，黑水在多孔膜通道内高速流动进入浓缩集液腔26，再进入浓缩回流管27，通过件调压阀最终再回到循环池，完成封闭循环。我们调整浓缩回流管27上的调压阀让多孔膜通道内产生一定的压力，黑水在膜通道内高速循环流动的同时，会有一部分水在压力的作用下透过膜孔进入膜壳腔体，清水由清水收集管28收集，送至清水池中外排。而较大颗粒的杂质，包括煤粉、油脂、细菌等就会随着浓缩的矿井水回到调节池。

图3为制水除泥膜分离设备，使用方法如下：浓缩罐的浓水无需沉淀，经无机陶瓷膜净化水处理设备浓缩后，可直接进入制水除泥膜分离设备处理。该设备液压装置31将滤板32压紧后，滤板32上安装有精度级别达到微米级滤膜，浓水通过配套隔膜泵进水口33进入，在压力作用下，清水由高压软管34收集至清水收集管35中排至清水池，无法过滤的煤泥压缩成煤饼后，液压装置31收回，滤板32自动拉回清理煤饼，煤饼经皮带机外运，在清理煤泥的过程中，配套自动清洗装置36可同步对滤膜进行高压冲洗。

系统长期运行，势必会产生膜管堵塞等，为了解决该问题，主系统配套了气液谐振系统、在线反冲洗系统、化学清洗系统、差速错流系统、膜保护装置，以保障系统正常运行。

气液谐振系统如图4所示，使用方法如下：在无机陶瓷膜主净化设备4运行过程中，循环水泵3为主要进水装置，在旁路安装第二隔膜泵13，可产生脉冲水流，使进水对膜面产生冲击，达到清理膜面的效果，同时可增加进水量。

在线反冲洗系统如图5所示，使用方法如下：系统配套件空压机14和储气罐15，空压机14产生压缩空气储存于储气罐15中，反冲罐16储存清水。无机陶瓷膜净化水处理系统运行10-20分钟后，第二气动阀门172关闭、第三气动阀门173打开、第一气动阀门171打开，储气罐15中的压缩空气压着反冲罐16中清水由第三气动阀门173进入设备，高压力的水流对膜管进行反冲洗，冲洗废水由第四气动阀门174排出，反冲洗结束后，第二气动阀门172打开，第三气动阀门173关闭，主系统正常运转。多余气体由第五气动阀门175排出。同时对反冲罐16进行补水。

化学清洗系统如图6所示，使用方法如下：系统运行30-50天，长时间运行会有部分微小粒子堵塞膜孔，需要对设备进行化学清洗，清洗前设备停止运行，关闭进水阀门18，打开内循环阀门19，酸清洗罐20和碱清洗罐21中的酸碱清洗液体送至无机陶瓷膜主净化设备4中，待设备灌满后由回水口5回至储液罐。打开循环水泵3对设备进行循环清洗。

差速错流系统如图7所示，使用方法如下：在每个膜筒浓水口安装膜筒气动阀门22，通过调节膜筒气动阀门22，可改变该膜筒水流速度，提高膜面冲击效果，达到清洗的作用。阀门轮流调节，可增加设备运行时间。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明；但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，或者是对相关部件、结构进行等同替代，从而形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，不再一一详述。

Claims (5)

1.一种反沉淀矿井水净化处理系统，其特征在于，包括陶瓷膜矿井水主净化系统和制水除泥膜分离系统；所述陶瓷膜矿井水主净化系统包括调节水池、循环水池、陶瓷膜主净化设备和清水池，所述循环水池连通于所述调节水池，所述陶瓷膜主净化设备连通于所述循环水池，所述清水池连通于所述陶瓷膜主净化设备；所述制水除泥膜分离系统包括悬浮气混器、污泥泵、污泥罐、第一隔膜泵和滤膜制水除泥机，所述调节水池和循环水池内均设有所述悬浮气混器和污泥泵，所述污泥罐与所述调节水池和循环水池的池底连通，所述第一隔膜泵连通于所述污泥罐，所述滤膜制水除泥机连通于所述第一隔膜泵。

2.根据权利要求1所述的反沉淀矿井水净化处理系统，其特征在于，还包括气液谐振系统，所述气液谐振系统包括循环水泵和第二隔膜泵，所述循环水泵和第二隔膜泵均与所述陶瓷膜主净化设备连通。

3.根据权利要求1所述的反沉淀矿井水净化处理系统，其特征在于，还包括在线反冲洗系统，所述在线反冲洗系统包括反冲罐、储气罐和空压机，所述反冲罐连通于所述陶瓷膜主净化设备，所述储气罐连通于所述反冲罐，所述空压机连接于所述储气罐。

4.根据权利要求1所述的反沉淀矿井水净化处理系统，其特征在于，还包括化学清洗系统，所述化学清洗系统包括酸清洗罐和碱清洗罐，所述酸清洗罐和碱清洗罐均连通于所述陶瓷膜主净化设备。

5.根据权利要求1所述的反沉淀矿井水净化处理系统，其特征在于，还包括差速错流系统，所述差速错流系统包括膜筒气动阀门，所述膜筒气动阀门设于所述陶瓷膜主净化设备的膜筒浓水口。

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