一种矿井水处理系统以及处理工艺的制作方法

1.本发明涉矿井水领域，尤其涉及到矿井水技术领域，具体是指一种矿井水处理系统以及处理工艺。


背景技术：

2.中国有70%煤矿水资源紧缺，其中有40%煤矿严重缺水，北方煤矿尤为突出，已成为影响煤矿职工生活和制约煤炭生产发展的关键因素。矿井水资源化是解决矿井水污染环境与煤矿供水严重短缺这一对矛盾的最佳出路。而将矿井水作为一种水资源加以处理回用无疑是矿井水资源化的优先选择。
3.我国将矿井水作为水资源开发利用已经有近40年的历史，含悬浮物矿井水处理工艺基本成熟。处理工艺流程一般为：悬浮物矿井水
→
水量调节池
→
提升泵
→
沉淀池（或澄清池）
→
过滤
→
消毒
→
回用。
4.而现有技术中絮凝沉淀效果较差，过滤产水水质受进水水质影响较大的问题。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术的不足，提供一种矿井水处理系统以及处理工艺，提高絮凝沉淀效果，减少建设用地，从而解决过滤产水水质受进水水质影响大的问题。
6.本发明一种矿井水处理系统，包括依次设置的调节池、叠螺机、中间水池、多介质过滤器、活性炭过滤器、自清洗过滤器、超滤装置，所述调节池与叠螺机之间的管道上还连通有絮凝加药装置。
7.本发明在使用时，絮凝加药装置用来控制调节混凝剂和助凝剂的加药量；多介质过滤器和活性炭过滤器的双重过滤效果，去除大部分的悬浮物及絮凝沉淀物；超滤装置，通过压力膜分离技术进一步去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质，以保证矿井水回用的需求；使用多介质过滤器、活性炭过滤器、自清洗过滤器、超滤装置对矿井水进行过滤，提高絮凝沉淀效果，解决过滤产水水质受进水水质影响大的问题。
8.作为优化，还包括与所述超滤装置连通的产水池，产水池内设有与多介质过滤器和活性炭过滤器连通的过滤器反水洗泵，产水池内还设有与超滤装置连通的超滤反水洗泵，超滤反水洗泵和超滤装置之间的管道上还连通有加酸装置、加碱装置、杀菌剂装置，产水池内还设有外用水泵。
9.本优化方案便于产水池内的水回用到多介质过滤器、活性炭过滤器，以及超滤装置内，从而便于用水的就地取材。
10.一种矿井水处理工艺，包括以下步骤：a、矿井水进入到调节池；b、调节池内的矿井水通过管道进入到叠螺机内，絮凝加药装置通过位于管道上的静态管式混合器将混凝剂和助凝剂依次加入到管道中，混凝剂、助凝剂，以及矿井水在管道内混合；
c、叠螺机将处理完的矿井水输送至中间水池内，并通过管道将产生的污泥运送至固废物储藏间；d、中间水池内的提升泵将矿井水输送至多介质过滤器中进行一次过滤，并将一次过滤后的矿井水输送至活性炭过滤器中进行二次过滤；e、二次过滤后的矿井水被输送自清洗过滤器中进一步精密过滤，然后输送至超滤装置中，超滤后的矿井水输送至产水池中。
11.作为优选，连通调节池的进水口的管道上设有浊度仪，调节池内设有液位计，液位计和浊度仪均电性连接控制台。
12.本优选方案通过对浊度仪、液位计的设置，及时将信息传递给控制台，从而方便混凝剂及助凝剂的投加药剂量，以保证混凝效果。
13.作为优选，所述多介质过滤器是压力过滤器，采用石英砂和无烟煤滤料，；所述活性炭过滤器也是压力过滤器，采用活性炭填料。
14.本优选方案通过多介质过滤器去除水中的大颗粒物，胶体，悬浮物，通过活性炭过滤器去除水中的有机物、颜色、异味，逐层过滤，从而使过滤效果更好。
15.作为优选，所述超滤装置内超滤膜的孔径在0.05 um
–
1 nm之间，操作压力为0.1
–
0.5 mpa。
16.本优选方案通过过超滤膜的设置，用于截留去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质，从而使过滤效果更好。
17.本发明的有益效果为：絮凝加药装置用来控制调节混凝剂和助凝剂的加药量；多介质过滤器和活性炭过滤器的双重过滤效果，去除大部分的悬浮物及絮凝沉淀物；超滤装置，通过压力膜分离技术进一步去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质，以保证矿井水回用的需求；使用多介质过滤器、活性炭过滤器、自清洗过滤器、超滤装置对矿井水进行过滤，提高絮凝沉淀效果，解决过滤产水水质受进水水质影响大的问题。
附图说明
18.图1为本发明结构矿井水流动示意图；图2为本发明结构反洗水流动示意图；图中所示：1、调节池，2、叠螺机，3、中间水池，4、多介质过滤器，5、活性炭过滤器，6、自清洗过滤器，7、超滤装置，8、产水池，9、混凝剂pac加药装置，10、助凝剂pam加药装置。
具体实施方式
19.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
20.参照附图1
‑
2，本发明一种矿井水处理系统以及处理工艺，其中矿井水处理系统包括依次设置的调节池1、叠螺机2、中间水池3、多介质过滤器4、活性炭过滤器5、自清洗过滤器6、超滤装置7、产水池8。
21.所述调节池1与叠螺机2之间的管道上通过静态管式混合器连通有絮凝加药装置，产水池8内设有与多介质过滤器4和活性炭过滤器5连通的过滤器反水洗泵，产水池8内还设有与超滤装置7连通的超滤反水洗泵，超滤反水洗泵和超滤装置7之间的管道上还连通有加
酸装置、加碱装置、杀菌剂装置，产水池8内还设有外用水泵。
22.调节池1，根据设计处理水量设计调节池1，保证系统进水水量，均衡系统进水水质，调节池1的设计容量可根据调节池1的水力停留时间时间确定，水力停留时间一般去6
‑
8h，调节池1中增设机械搅拌或在池底布置空气曝气搅拌，从而避免悬浮物于调节池1中沉积，调节池1内设有液位计，连通调节池1进水口的管道上设有浊度仪，液位计和浊度仪均与控制台电性连接，调节池1内设有原水泵，原水泵将矿井水从调节池1中排出。
23.絮凝加药装置包括依次设置的混凝剂pac加药装置9和助凝剂pam加药装置10，混凝剂pac的投加量一般为200－300mg/l，助凝剂pam的投加量一般为3－10mg/l。
24.调节池1和叠螺机2之间的管到上设有静态管式混合器，管式混合器的口径大于等于管道口径，材质为不锈钢或碳钢衬胶材质，混凝剂pac加药装置和助凝剂pam加药装置均与一个静态管式混合器连通。
25.叠螺机2，由固定环、游动环相互层叠加，螺旋轴贯穿其中形成的过滤主体。通过重力浓缩以及污泥在推进过程中受到背压板形成的内压作用实现充分脱水，滤液从固定环和活动环所形成的滤缝排出，泥饼从脱水部的末端排出。
26.多介质过滤器4，主要由过滤器体、配套管线和阀门构成。其中过滤器体主要包括：简体、布水组件、支撑组件、反洗气管、滤料等。典型多介质过滤器4，即由无烟煤与石英砂组成的双层滤料过滤器，滤料自下而上逐层添加，分别为垫层、石英砂滤料、无烟煤滤料，其中垫层包括石英砂或鹅卵石，粒径为4
‑
8mm、填装高度为100
‑
150mm；石英砂滤料的相对密度为2.6
‑
2.65，自下而上粒径为2
‑
4mm、填装高度为100
‑
150mm，或者，粒径为1
‑
2mm、填装高度为100
‑
200mm；粒径为0.5
‑
1mm、填装高度为300
‑
500mm，垫层与石英砂滤料填装总高度800mm；无烟煤滤料的粒径为0.8
‑
2mm，相对密度为1.4
‑
1.6，填装高度为400mm。
27.活性炭过滤器5采用活性炭滤料，活性炭选用优质无烟煤为原料，外观呈黑色圆柱状颗粒。具有合理的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点。
28.过滤器反洗水泵，为保证系统连续运行，多介质过滤器4和活性炭过滤器5的反洗一般交替进行，反洗水泵的流量可根据单台过滤器的处理能力选择，一般设计要求，反洗水的强度为40 m
³
/(m
³
·
h)，反洗水的压力≤0.15 mpa。
29.自清洗过滤器6，为最大限度的减少引起超滤膜失败的原因，通常是用来减少机械杂质，以去除细小微粒，来满足后续工序对进水的要求，过滤精度为100微米。
30.超滤装置7，单元包括膜组件、阀门、仪表、管道、框架、仪表盘与取样盘等。主要元件为超滤膜，超滤膜是一种用于超滤过程能将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜，以压力为驱动力，膜孔径为1～100nm，属非对称性膜类型。孔密度约10/cm，操作压力差为100～1000kpa，适用于脱除胶体级微粒和大分子，能分离浓度小于10%的溶液。
31.活性炭过滤器5和自清洗过滤器6之间的管道上也设有静态管式混合器，这个静态管式混合器与杀菌剂加药装置连通，从而实现对二次过滤的矿井水进一步进行杀菌。
32.特别的附图1中的箭头方向为矿井水流动方向，附图2中箭头方向为反洗水流动方向。
33.一种矿井水处理工艺，包括以下步骤：a、将矿井水排入到调节池1；
b、调节池1内的矿井水通过管道进入到叠螺机2内，絮凝加药装置通过位于管道上的静态管式混合器将混凝剂和助凝剂依次加入到管道中，混凝剂、助凝剂，以及矿井水在管道内混合，以水力搅拌代替机械搅拌，节约设备成本；c、叠螺机2将处理完的矿井水输送至中间水池3内，并通过管道将产生的污泥运送至固废物储藏间；d、中间水池3内的提升泵将矿井水输送至多介质过滤器4中进行一次过滤，并将一次过滤后的矿井水输送至活性炭过滤器5中进行二次过滤；e、二次过滤后的矿井水被输送自清洗过滤器6中进一步精密过滤，然后输送至超滤装置7中，超滤后的矿井水输送至产水池8中。
34.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。