CN219546830U - 一种煤矿地下涌水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种煤矿地下涌水处理系统，包括依次相连的调节池、反应池、混凝分离池、反渗透处理池、成品水池，调节池内设有进水口，调节池用于对不同时间段进入调节池内的涌水进行初步调节，反应池内设有pH检测计和第一酸碱投加装置，第一酸碱投加装置与酸碱池连通，第一酸碱投加装置用于根据pH检测计的检测结果向反应池内投入酸或碱，混凝分离池内设有超滤膜组件，反渗透处理池的进水口与出水口之间设有反渗透膜，反渗透池的出水口与成品水池连通，通过第一酸碱投加装置、超滤膜组件、反渗透膜依次对涌水中的酸碱性；煤屑、粉尘、悬浮物等杂质以及无机盐、重金属离子、有机物、细菌、病毒等杂质进行清理。

Description

一种煤矿地下涌水处理系统

技术领域

本实用新型涉及地下水处理领域，具体涉及一种煤矿地下涌水处理系统。

背景技术

煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料，碳、氢、氧是煤炭有机质的主体，占95％以上，煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质，由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素，形成的黑色可燃沉积岩。

煤炭主要埋藏于地下，煤炭开采过程中在穿过溶洞发育的地段，尤其遇到地下暗河系统，厚层含水砂砾石层，及与地表水连通的较大断裂破碎带等容易出现大量涌水现象，并且有的突发性涌水具有充沛的水源补给，其主要渗透通道与地表水或地下暗河或其他含水层有着良好的水力联系，与其他水层的有着良好的水力联系的涌水往往水量较大，涌水时间也比较长。

目前，煤矿地下涌水的处理措施往往是通过抽泵抽排至地表然后沉淀处理排放，煤矿地下涌水中含有无机盐、细菌、重金属离子等有害物质，简单沉淀后直接排放后容易对地表和地下水产生污染，而且大量的地下涌水直接排放也造成水资源的浪费。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种煤矿地下涌水处理系统，以解决现有技术中煤矿地下涌水排放污染严重，造成大量水资源浪费的问题。

本实用新型提供一种煤矿地下涌水处理系统，包括依次相连的调节池、反应池、混凝分离池、反渗透处理池、成品水池，所述调节池内设有进水口，所述调节池用于对不同时间段进入的涌水进行初步调节，所述反应池内设有pH检测计和第一酸碱投加装置，所述第一酸碱投加装置与酸碱池连通，所述第一酸碱投加装置用于根据所述pH检测计的检测结果向所述反应池内投入酸或碱，所述混凝分离池内设有超滤膜组件，所述反渗透处理池的进水口与出水口之间设有反渗透膜，所述反渗透处理池的出水口与所述成品水池连通。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种煤矿地下涌水处理系统，包括依次相连调节池、反应池、混凝分离池、反渗透处理池、成品水池，调节池内可以将不同时间段的地下涌水的进行初步调节后再输送至反应池进行处理，还可以调节涌水量与处理水量的平衡，例如，一段时间内系统的处理水量小于涌水量时，多余的涌水可以暂时存储在调节池内，反应池内设有pH检测计和与酸碱池连通的第一酸碱投加装置，可以及时的调节涌水的pH值达到预设的范围内，混凝分离池内设有超滤膜组件，可以有效的去除涌水中的煤屑、粉尘、悬浮物等杂质，反渗透处理池内设有反渗透膜，可以有效的去除涌水中的无机盐、重金属离子、有机物、细菌、病毒等杂质，保证输送至成品水池中的水质，本实用新型提供的煤矿地下涌水处理系统处理效率好、效果稳定，处理后的成品水可以有效的缓解煤矿开采地的水资源短缺问题。

优选的，所述煤矿地下涌水处理系统还包括浓水池，所述浓水池与所述反渗透处理池连通，所述浓水池与所述成品水池分别设于所述反渗透膜的两侧。

优选的，所述调节池与所述浓水池之间设有应急输水管道，所述应急输水管道与所述调节池之间通过应急止通阀连通，所述混凝分离池与所述浓水池之间设有排空输水管道，所述排空输水管道与所述混凝分离池之间通过排空止通阀连通。

优选的，所述调节池的侧壁设有液位计和控制器，所述控制器用于根据所述液位计的检测结果控制所述应急止通阀开启或关闭。

优选的，所述调节池的底端设有提升泵，所述调节池内的涌水经过所述提升泵输送至所述反应池。

优选的，所述超滤膜组件包括由中空纤维超滤膜组成的膜箱，所述膜箱的底部设有曝气装置，用于给所述膜箱曝气。

优选的，所述曝气装置为脉冲曝气装置。

优选的，所述混凝分离池内设有第二酸碱投加装置，所述第二酸碱投加装置与所述酸碱池连通，所述第二酸碱投加装置用于向所述混凝分离池内投入酸或碱，对所述膜箱进行酸洗或碱洗。

优选的，所述反应池与所述混凝分离池中之间设有配水池，所述混凝分离池与所述反渗透处理池之间设有中间水池。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型提供的煤矿地下涌水处理系统结构示意图；

图2为本实用新型提供的煤矿地下涌水处理系统混凝分离池结构示意图；

图3为本实用新型提供的煤矿地下涌水处理系统反渗透处理池结构示意图；

图4为本实用新型提供的煤矿地下涌水处理系统酸碱池结构示意图。

主要元件符号说明：

调节池	10	进水口	11
				反应池	20	pH检测计	21
第一酸碱投加装置	22	混凝分离池	30
				膜箱	31	第二酸碱投加装置	32
反渗透处理池	40	反渗透膜	41
				成品水池	50	酸池	61
碱池	62	浓水池	70
				应急输水管道	71	应急止通阀	72
排空输水管道	73	排空止通阀	74
				配水池	80	中间水池	90

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

具体的，如图1至图4所示，本实用新型实施例提供一种煤矿地下涌水处理系统，包括依次相连的调节池10、反应池20、混凝分离池30、反渗透处理池40、成品水池50，调节池10内设有进水口11，煤矿的地下涌水通过抽水泵由进水口11进入系统内的调节池10，调节池用于对不同时间段进入调节池内的涌水进行初步调节；煤矿地下不同时间段的涌水酸碱度不同，含有的有机无机盐的含量也不同，例如，将不同时间段的地下涌水输送至调节池，可以将不同时间段的酸性涌水和碱性涌水进行部分中和。调节池10还可以用于平衡涌水量与系统处理水量的差值，例如当一段时间内的涌水量大于系统的处理水量时，多余的涌水可以暂存于调节池10内。反应池20内设有pH检测计21和第一酸碱投加装置22，第一酸碱投加装置22与酸碱池连通，具体的，如图4所示，酸碱池包括相互独立的酸池61和碱池62，pH检测计21用于检测输送至反应池20内涌水的酸碱度，当pH检测计21反应池内的涌水酸性较大时，第一酸碱投加装置22通过防爆计量泵从酸碱池中抽取一定量的碱性液对涌水进行中和，相类似的，当pH检测计21反应池内的涌水碱性较大时，第一酸碱投加装置22通过防爆计量泵从酸碱池中抽取一定量的酸性液对涌水进行中和，使得反应池内的pH保持在预设区间6-9，具体的，在本实施例中，反应池20内的pH为设定为7.5。在混凝分离池30内设有超滤膜组件，超滤膜组件可以有效的去除煤矿地下涌水中的煤渣、粉尘、悬浮物等杂质，涌水经过超滤膜组件过滤后输送至反渗透处理池40，反渗透处理池40内设有反渗透膜41，超滤处理后的涌水经过反渗透膜41处理后与成品水池50连通。

另外，在本实施例中，反渗透处理池40还连通有浓水池70，浓水池70和成品水池50分别位于反渗透处理池40的两侧，浓水池用于存储反渗透处理池处理后的污水，也即，反渗透处理池40内的涌水，透过反渗透膜的涌水输送至成品水池50内，以供后续使用，未透过反渗透膜的涌水杂质含量高，输送至浓水池进行后续处理。调节池10与浓水池70之间设有应急输水管道71，应急输水管道71与调节池10之间通过应急止通阀72连通，调节池10与浓水池70之间设有应急输水管道71，在系统整体堵塞等紧急情况下，可以将调节池10内的涌水直接引流至浓水池70，防止调节池10溢满。混凝分离池30与浓水池70之间设有排空输水管道73，排空输水管道73与混凝分离池30之间通过排空止通阀74连通，具体的，在本实施例中，排空输水管道73与混凝分离池30的底部连接。

进一步的，在调节池10内还设有液位计和控制器，液位计用于实时记录调节池10内的液位变化，控制器用于根据液位计的检测的调节池10内的液位变化控制应急止通阀72的开启或关闭，例如，液位计检测调节池内10的涌水液位在正常范围内，应急止通阀72关闭，调节池10的涌水正常进入反应池进行处理，当液位计检测调节池内10的涌水液位在超过正常范围时，为了防止调节池10内的涌水进一步增加，控制器将应急止通阀72打开，调节池10内的部分涌水通过应急输水管道输送至浓水池70内；具体的，在本实施例中，调节池10内设有提升泵，调节池10内的涌水通过所述提升泵输送至反应池20。另外，在本实施例中，系统内各单元均配套有可远程操控的自控系统，各个单元连接的管道内均单独设有控制阀门，控制各管道的连通；各管道的始端均设有水泵，加快各单元内涌水的输送。

另外，混凝分离池30内的超滤膜组件包括由若干中空纤维超滤膜组成的膜箱31，膜箱31的底部设有曝气装置，曝气装置包括曝气管和与曝气管相连的曝气风机，具体的，在本实施例中，曝气装置为脉冲曝气装置。在混凝分离池30内还设有第二酸碱投加装置32，第二酸碱投加装置32与酸碱池连通，用于向混凝分离池30内投入酸液或碱液，以对混凝分离池30内的膜箱31进行清洗。进一步的，在本实施例中，在反应池20与混凝分离池30之间设有配水池80，在混凝分离池30与反渗透处理池40之间设有中间水池90。通过在反应池20与混凝分离池30之间设置配水池80，可以有效的缓解反应池20的出水量与混凝分离池30进水量的关系，反应池20处理的水量先存储于配水池80中，再通过配水池80输送至混凝分离池30处理的水量，当反应池20处理的水量大于混凝分离池30处理的水量时，多余的水量可以暂存在配水池80内，当反应池20处理的水量小于混凝分离池30处理的水量时，混凝分离池30可以从配水池80内抽水进行处理，在混凝分离池30与反渗透处理池40之间设置中间水池90的效果与配水池80的效果类似，此处不再赘述。

本实施例提供的煤矿地下涌水处理系统，在使用时，首先将不同时间段煤矿地下涌水输送至调节池1内进行初步的调节，然后通过提升泵将初步调节后的涌水输送至反应池20，反应池20内pH检测计检测反应池20内涌水的酸碱性，第一酸碱投加装置22根据pH检测计的检测结果向反应池20内投入酸性或者碱性液，以中和反应池20内涌水的pH值，经过pH调节的涌水输送至配水池80后再输送至混凝分离池30，涌水依次经过膜箱31内的各个中空纤维超滤膜进行过滤，去除涌水中的绝大部分的煤屑、粉尘、悬浮物等杂质，经过超滤处理的涌水输送至中间水池90后在输送至反渗透处理池40进行处理，进一步去除涌水中的无机盐、重金属离子、有机物、细菌、病毒等杂质，透过反渗透膜的清水输送至成品水池50以供后续使用，未透过反渗透膜的浓水输送至浓水池进行进一步处理。本实施例提供的煤矿地下涌水处理系统，在进行膜箱31清洗时，通过第二酸碱投加装置32向混凝分离池内注入酸液、碱液，脉冲曝气装置对混凝分离池进行曝气，在曝气与酸碱液的共同作用下，对膜箱31进行清洗。

需要说明的是，上述的实施过程只是为了说明本申请的可实施性，但这并不代表本申请的煤矿地下涌水处理系统只有上述实施流程，相反的，只要能够将本申请的煤矿地下涌水处理系统实施起来，都可以被纳入本申请的可行实施方案。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种煤矿地下涌水处理系统，其特征在于，包括依次相连的调节池、反应池、混凝分离池、反渗透处理池、成品水池，所述调节池内设有进水口，所述调节池用于对不同时间段进入的涌水进行初步调节，所述反应池内设有pH检测计和第一酸碱投加装置，所述第一酸碱投加装置与酸碱池连通，所述第一酸碱投加装置用于根据所述pH检测计的检测结果向所述反应池内投入酸或碱，所述混凝分离池内设有超滤膜组件，所述反渗透处理池的进水口与出水口之间设有反渗透膜，所述反渗透处理池的出水口与所述成品水池连通。

2.根据权利要求1所述的煤矿地下涌水处理系统，其特征在于，所述煤矿地下涌水处理系统还包括浓水池，所述浓水池与所述反渗透处理池连通，所述浓水池与所述成品水池分别设于所述反渗透膜的两侧。

3.根据权利要求2所述的煤矿地下涌水处理系统，其特征在于，所述调节池与所述浓水池之间设有应急输水管道，所述应急输水管道与所述调节池之间通过应急止通阀连通，所述混凝分离池与所述浓水池之间设有排空输水管道，所述排空输水管道与所述混凝分离池之间通过排空止通阀连通。

4.根据权利要求3所述的煤矿地下涌水处理系统，其特征在于，所述调节池的侧壁设有液位计和控制器，所述控制器用于根据所述液位计的检测结果控制所述应急止通阀开启或关闭。

5.根据权利要求1所述的煤矿地下涌水处理系统，其特征在于，所述调节池的底端设有提升泵，所述调节池内的涌水经过所述提升泵输送至所述反应池。

6.根据权利要求1所述的煤矿地下涌水处理系统，其特征在于，所述超滤膜组件包括由中空纤维超滤膜组成的膜箱，所述膜箱的底部设有曝气装置，用于给所述膜箱曝气。

7.根据权利要求6所述的煤矿地下涌水处理系统，其特征在于，所述曝气装置为脉冲曝气装置。

8.根据权利要求6所述的煤矿地下涌水处理系统，其特征在于，所述混凝分离池内设有第二酸碱投加装置，所述第二酸碱投加装置与所述酸碱池连通，所述第二酸碱投加装置用于向所述混凝分离池内投入酸或碱，对所述膜箱进行酸洗或碱洗。

9.根据权利要求1所述的煤矿地下涌水处理系统，其特征在于，所述反应池与所述混凝分离池中之间设有配水池，所述混凝分离池与所述反渗透处理池之间设有中间水池。