一种不加药的用于处理矿井废水的陶瓷直滤系统的制作方法

本发明涉及废水处理领域，具体是一种不加药的用于处理矿井废水的陶瓷直滤系统。

背景技术：

目前煤矿井下在采煤过程中会产生采煤废水，污水中的主要污染物是悬浮颗粒物和油类。目前采煤废水大部分通过输送至井上，采用投加净水剂使矿井废水进行混凝沉淀，从而对水中的悬浮物进行沉淀去除。将采煤废水输送至井上进行处理后再用于井下。

现有技术存在如下缺点：

1、需要投加净水剂对矿井废水进行混凝沉淀处理，增加了处理过程中的药剂费用。

2、为了达到回用水或者外排标准，混凝沉淀处理后需要进行过滤处理，增加初期建设成本和设备购置，流程复杂。

3、污水输送至地面处理，处理后的水在下井回用，重复耗能。

4、输送至井上处理后的煤泥需要进一步压滤处理，增加投资和运行费用。

5、对井下蓄水水仓进行定期清淤，清仓费用较高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种不加药的用于处理矿井废水的陶瓷直滤系统，不需要投加净水剂即可完成矿井废水处理过程，节能环保，降低运营成本，无需设置混凝沉淀设备和过滤设备，一步到位直接达到回用或排放标准，简化水处理流程，减少水处理设备，减少投资成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种不加药的用于处理矿井废水的陶瓷直滤系统，包括调节水仓、提升泵、陶瓷直滤设备、产水泵、井下水仓、反洗水泵、曝气风机、控制器；所述调节水仓，设置在矿井巷道中，用于污水中大颗粒和大比重物质的沉积，并用于储存回流浓水和陶瓷过滤器所产生的污泥，在所述调节水仓内设置有第一液位计；所述第一液位计，与所述控制器连接，用于监测所述调节水仓中的污水液位，在污水液位超过阈值时，所述控制器控制启动所述提升泵、陶瓷直滤设备和产水泵运行，该第一液位计的液位信号输出端与所述控制器连接；所述提升泵，用于将调节水仓中的水抽取到陶瓷直滤设备中，并提供浓水回流的动力；所述陶瓷直滤设备，用于对矿井废水进行处理，处理后的水中的污泥排出至调节水仓中，处理后的出水为净化水；所述产水泵，用于将陶瓷过滤器处理后的净化水抽取至井下水仓中；所述反洗水泵，用于将井下水仓中的净水提升至陶瓷直滤设备，用于对陶瓷直滤设备进行反冲洗，防止陶瓷直滤设备堵塞；所述曝气风机，用于陶瓷直滤系统进行过滤时进行曝气，曝气有助于陶瓷直滤设备在进行过滤时，清洗平板陶瓷膜表面，防止陶瓷直滤设备堵塞。

进一步的，所述调节水仓内还设有刮泥机和排泥泵；所述刮泥机用于将所述调节水仓底部沉积污泥的聚集，所述排泥泵用于将聚集的污泥抽入所述污泥池中。

进一步的，所述污泥池中安装有用于检测污泥池中污泥液位的第二液位计，该第二液位计的液位信号输出端与所述控制器连接；所述污泥池连接有用于将所述污泥池中的污泥抽入矿井的采空区的污泥泵，所述污泥泵的控制端与所述控制器连接。

进一步的，所述陶瓷直滤设备由多组平板陶瓷膜组组成，所述平板陶瓷膜组由多片平板陶瓷膜片封胶后装于膜箱中组成，封装后平板陶瓷膜片之间间距4mm，所述平板陶瓷膜片为一种中部有积水通道，可以将过滤后清液汇集在通道中间，并通过集水口将平板陶瓷膜片过滤后的水收集，膜片为平板形状，过滤精度为0.1微米。

进一步的，所述陶瓷直滤设备还设置有进水口/溢流口、产水口/反洗进水口、底部排泥口、底部错流口、曝气盘、曝气进气口、排气口；

所述进水口与提升泵连接，用于平板陶瓷膜组进水；

所述溢流口连接至调节水仓，用于平板陶瓷膜组反冲洗排水回流和部分浓水回流；

所述产水口连接产水泵，用于平板陶瓷膜组生产净水；

所述反冲洗进水口连接反冲洗水泵，用于平板陶瓷膜组反冲洗进水；

所述底部排泥口连接至调节水仓，用于平板陶瓷膜组进行定期排泥；

所述底部错流口连接至调节水仓，用于平板陶瓷膜组浓水回流；

所述曝气盘，分布于平板陶瓷膜组底部，用于平板陶瓷膜组曝气；

所述曝气进气口连接曝气风机，用于平板陶瓷膜组曝气进气；

所述排气口与大气环境直接相连，用于平板陶瓷膜组内气体排至大气环境内。

进一步的，所述矿井的采空区设置有过滤层，抽入所述矿井的采空区的污泥过滤出的清水排入所述巷道水沟内。

进一步的，所述陶瓷直滤系统由多个陶瓷直滤设备组成，陶瓷直滤设备由管道和阀门进行连接。

本发明提供的一种不加药的用于处理矿井废水的陶瓷直滤系统，使用时按照如下步骤进行：

步骤1：设置调节水仓，调节水仓内设置有第一液位计，用于污水中大颗粒和大比重物质的沉积，并用于储存回流浓水和陶瓷过滤器所产生的污泥；

步骤2：第一液位计监测所述调节水仓的污水液位，并将液位数据传输到控制器，在控制器判断污水液位超过阈值时，所述控制器控制启动所述提升泵、陶瓷过滤设备和产水泵、曝气风机运行；

步骤3：提升泵将调节水仓中的水抽取到陶瓷直滤设备中；

步骤4：提升泵提升的一半水量通过产水泵将经过陶瓷直滤设备处理后的水抽取到井下水仓，以待回用或达标外排，另外一半水量通过底部错流口回流至调节水仓；

步骤5：曝气风机通过曝气盘对陶瓷直滤设备进行曝气；

步骤6：停止产水，启动反冲洗水泵，反冲洗水泵将井下水仓中的净水提升至陶瓷直滤设备中，对陶瓷直滤设备进行反冲洗，反冲洗排水回流至调节水仓；

步骤7：停止反冲洗，重新进行步骤2；

步骤8：陶瓷直滤设备所产生的污泥通过底部排泥口流至调节水仓。

进一步的，还包括对调节水仓底部沉积物进行刮泥和排泥的步骤；采用在调节水仓内设有刮泥机和排泥泵，所述刮泥机将所述调节水仓底部沉积物进行聚集进行刮泥步骤；排泥泵将聚集的污泥抽入污泥池中，进行排泥步骤。

进一步的，还包括污泥池排泥的步骤，在所述污泥池中安装第二液位计，该第二液位计将污泥池中的液位信号输出至所述控制器；在所述污泥池中液位超过阈值，控制器控制启动污泥泵，将污泥池中的污泥抽入矿井的采空区。

本发明的有益效果是：整个水处理系统设置在井下，不需要投加净水剂即可完成矿井废水处理过程，节能环保，降低运营成本，无需设置混凝沉淀设备及过滤设备，一步到位直接达到回用或排放标准，简化水处理流程，减少水处理设备，减少投资成本。

附图说明

图1为陶瓷直滤系统的结构示意图。

图2为平板陶瓷膜片结构及原理示意图。

图3为平板陶瓷膜组结构示意图。

图4为陶瓷直滤设备结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1-图4所示,一种不加药的用于处理矿井废水的陶瓷直滤系统，包括调节水仓、提升泵、陶瓷直滤设备、产水泵、井下水仓、反洗水泵、曝气风机、控制器；所述调节水仓，设置在矿井巷道中，用于污水中大颗粒和大比重物质的沉积，并用于储存回流浓水和陶瓷过滤器所产生的污泥，在所述调节水仓内设置有第一液位计；所述第一液位计，与所述控制器连接，用于监测所述调节水仓中的污水液位，在污水液位超过阈值时，所述控制器控制启动所述提升泵、陶瓷直滤设备和产水泵、曝气风机运行，该第一液位计的液位信号输出端与所述控制器连接；所述提升泵，用于将调节水仓中的水抽取到陶瓷直滤设备中，并提供浓水回流的动力；所述陶瓷直滤设备，用于对矿井废水进行处理，处理后的水中的污泥排出至调节水仓中，处理后的出水为净化水；所述产水泵，用于将陶瓷过滤器处理后的净化水抽取至井下水仓中；所述反洗水泵，用于将井下水仓中的净水提升至陶瓷直滤设备，用于对陶瓷直滤设备进行反冲洗，防止陶瓷直滤设备堵塞；所述曝气风机，用于陶瓷直滤系统进行过滤时进行曝气，曝气有助于陶瓷直滤设备在进行过滤时，清洗平板陶瓷膜表面，防止陶瓷直滤设备堵塞。

进一步的，所述调节水仓内还设有刮泥机和排泥泵；所述刮泥机用于将所述调节水仓底部沉积污泥的聚集，所述排泥泵用于将聚集的污泥抽入所述污泥池中。

进一步的，所述污泥池中安装有用于检测污泥池中污泥液位的第二液位计，该第二液位计的液位信号输出端与所述控制器连接；所述污泥池连接有用于将所述污泥池中的污泥抽入矿井的采空区的污泥泵，所述污泥泵的控制端与所述控制器连接。

进一步的，所述陶瓷直滤设备由多组平板陶瓷膜组组成，所述平板陶瓷膜组由多片平板陶瓷膜片封胶后装于膜箱中组成，封装后平板陶瓷膜片之间间距4mm，所述平板陶瓷膜片为一种中部有积水通道，可以将过滤后清液汇集在通道中间，并通过集水口将平板陶瓷膜片过滤后的水收集，膜片为平板形状，过滤精度为0.1微米。

进一步的，所述陶瓷直滤设备还设置有进水口/溢流口、产水口/反洗进水口、底部排泥口、底部错流口、曝气盘、曝气进气口、排气口；

所述进水口与提升泵连接，用于平板陶瓷膜组进水；

所述溢流口连接至调节水仓，用于平板陶瓷膜组反冲洗排水回流和部分浓水回流；

所述产水口连接产水泵，用于平板陶瓷膜组生产净水；

所述反冲洗进水口连接反冲洗水泵，用于平板陶瓷膜组反冲洗进水；

所述底部排泥口连接至调节水仓，用于平板陶瓷膜组进行定期排泥；

所述底部错流口连接至调节水仓，用于平板陶瓷膜组浓水回流；

所述曝气盘，分布于平板陶瓷膜组底部，用于平板陶瓷膜组曝气；

所述曝气进气口连接曝气风机，用于平板陶瓷膜组曝气进气；

所述排气口与大气环境直接相连，用于平板陶瓷膜组内气体排至大气环境内。

进一步的，所述矿井的采空区设置有过滤层，抽入所述矿井的采空区的污泥过滤出的清水排入所述巷道水沟内。

进一步的，所述陶瓷直滤系统由多个陶瓷直滤设备组成，陶瓷直滤设备由管道和阀门进行连接。

本发明提供的一种不加药的用于处理矿井废水的陶瓷直滤系统，使用时按照如下步骤进行：

步骤1：设置调节水仓，调节水仓内设置有第一液位计，用于污水中大颗粒和大比重物质的沉积，并用于储存回流浓水和陶瓷过滤器所产生的污泥；

步骤2：第一液位计监测所述调节水仓的污水液位，并将液位数据传输到控制器，在控制器判断污水液位超过阈值时，所述控制器控制启动所述提升泵、陶瓷过滤设备和产水泵、曝气风机运行；

步骤3：提升泵将调节水仓中的水抽取到陶瓷直滤设备中；

步骤4：提升泵提升的一半水量通过产水泵将经过陶瓷直滤设备处理后的水抽取到井下水仓，以待回用或达标外排，另外一半水量通过底部错流口回流至调节水仓；

步骤5：曝气风机通过曝气盘对陶瓷直滤设备进行曝气；

步骤6：停止产水，启动反冲洗水泵，反冲洗水泵将井下水仓中的净水提升至陶瓷直滤设备中，对陶瓷直滤设备进行反冲洗，反冲洗排水回流至调节水仓；

步骤7：停止反冲洗，重新进行步骤2；

步骤8：陶瓷直滤设备所产生的污泥通过底部排泥口流至调节水仓。

进一步的，还包括对调节水仓底部沉积物进行刮泥和排泥的步骤；采用在调节水仓内设有刮泥机和排泥泵，所述刮泥机将所述调节水仓底部沉积物进行聚集进行刮泥步骤；排泥泵将聚集的污泥抽入污泥池中，进行排泥步骤。

进一步的，还包括污泥池排泥的步骤，在所述污泥池中安装第二液位计，该第二液位计将污泥池中的液位信号输出至所述控制器；在所述污泥池中液位超过阈值，控制器控制启动污泥泵，将污泥池中的污泥抽入矿井的采空区。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。