[發(fā)明專利]一種煤礦井下全膜法模塊化礦井廢水處理方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010932480.0
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN111792764B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張美玉;姜斐;李國祥
• 申請（專利權(quán)）人: 格潤內(nèi)澤姆新水務(wù)有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/10
• 代理公司: 北京翔石知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11816
• 代理人: 蔡宜飛

本發(fā)明涉及一種煤礦井下全膜法模塊化礦井廢水處理方法及裝置，其包括，一種煤礦井下全膜法模塊化礦井廢水處理方法以及用于以上凈水方法的一種煤礦井下全膜法模塊化礦井廢水處理裝置，所述裝置包括，依次連接的第一提水泵，旋流固液分離器、第一產(chǎn)水池、第二提水泵、旋流混合器、旋流澄清器、第二產(chǎn)水池、超濾循環(huán)泵、超濾分離裝置、第三產(chǎn)水池、納濾進水泵、納濾膜裝置、第四產(chǎn)水箱、反滲透進水泵、反滲透分離裝置以及最終成水箱；本發(fā)明整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，根據(jù)環(huán)境因素對整個裝置實施精確控制，便于礦井內(nèi)設(shè)置，凈化后的水滿足礦井下用水要求，解決了傳統(tǒng)地面凈水裝置需要將礦井下廢水提升至地面處理所耗費大量能量的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明領(lǐng)域為廢水凈化領(lǐng)域，具體為一種煤礦井下全膜法模塊化礦井廢水處理方法及裝置。

背景技術(shù)

我國是世界上煤炭產(chǎn)量和礦井?dāng)?shù)量最多的國家，礦井水的排放量也位居世界之首。目前，我國常規(guī)的礦井水處理工藝為“混凝-沉淀-過濾-消毒”：反應(yīng)池以穿孔旋流或隔板反應(yīng)池為主，沉淀池以斜管為主，濾池一般為無閥濾池，消毒采用次氯酸鈉或二氧化氯。這些構(gòu)筑物一般較大，只適用于礦井水的地面處理。而在這種常規(guī)工藝的處理過程中，混凝劑用量大，反應(yīng)時間長，處理成本高，易引發(fā)二次污染。

現(xiàn)有工藝處理方式基本都是在井上進行處理，首先需要將井下廢水提升至地面。但是還存在以下問題，

1、一般礦井深度都在600~1000米左右，井下大量廢水的升井所需能耗巨大，例如將150m3/h的水升井600米，就需要一臺約350kW的水泵。而廢水中含有大量懸浮物和煤渣等雜質(zhì)，也會導(dǎo)致系統(tǒng)頻繁故障。綜合計算升井費用十分巨大，且易出故障，影響生產(chǎn)。

2、沒有根據(jù)環(huán)境參量對裝置進行精確控制，消除環(huán)境因素帶來的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，為此本發(fā)明提供一種煤礦井下全膜法模塊化礦井廢水處理方法，其包括：

步驟一、布置煤礦井下全膜法模塊化礦井廢水處理裝置，在布置前測量礦井巷道的寬度、高度以及長度，測量礦井的深度以及煤礦層含量，并計算綜合控制系數(shù)K，將井下廢水都進行統(tǒng)一收集，通過第一提升泵將廢水經(jīng)過篩網(wǎng)去除石塊以及砂石后輸送至全膜法模塊化礦井廢水處理裝置的緩沖池中；

步驟二、將所述緩沖池中的廢水送入旋流固液分離器中，通過所述旋流固液分離器去除廢水中直徑大于等于0.1mm的固體顆粒后將廢水輸送至第一產(chǎn)水池進行短暫沉淀，同時，對分離出的固體顆粒進行快速脫水并稱重，確定固體顆粒物重量M，稱重后將其運走；

步驟三、將所述第一產(chǎn)水池中的廢水添加絮凝劑，送入旋流混合器充分反應(yīng)后經(jīng)過水泵輸送至旋流澄清器內(nèi)沉降分離，將廢水濃液從所述旋流澄清器底部排出，廢水清液從所述旋流澄清器上部流入第二產(chǎn)水池短暫沉淀；

步驟四、將所述第二產(chǎn)水池的廢水經(jīng)過水泵輸送至超濾膜裝置，將穿過超濾膜裝置的所有廢水輸送至第三產(chǎn)水箱內(nèi)，被超濾膜截留的懸浮物、膠體和大分子有機物等雜質(zhì)通過定時氣擦洗、水反洗和/或正洗以及定期的化學(xué)清洗排出膜組件；

步驟五、將所述第三產(chǎn)水池內(nèi)的廢水經(jīng)鈉濾進水泵輸送至鈉濾膜裝置，所述鈉濾進水泵的流量及揚程需實時調(diào)節(jié)，以使得水流通過時沖走所述鈉濾膜表面截流的雜質(zhì)，將穿過鈉濾膜裝置的廢水輸送至第四產(chǎn)水箱，被截流的膠體、小分子有機物、離子、離子以及離子排出膜組件；

步驟六、將第四產(chǎn)水池內(nèi)的廢水通過高壓水泵輸送至反滲透分離裝置，將穿過反滲透分離裝置的廢水輸送至最終成水箱，所述廢水中的小分子有機物、離子、離子以及離子被濃水帶走排出膜組件。

進一步地，所述步驟一根據(jù)礦井巷道的長度L，高度H，寬度D以及礦井所處深度E，礦井所處海拔R，以及礦井巷道內(nèi)實時的溫度T、濕度C通過以下公式計算綜合控制系數(shù)K，