井下矿井水处理系统与处理方法
【专利摘要】本发明涉及煤矿井下排水净化处理领域，特别是一种井下矿井水处理系统，包括依次连接设置的预沉池、混合池反应池、超磁分离机和过滤器，超磁分离机连接井下水仓，井下水仓经排水泵连接过滤器，过滤器连接清水池，其中，预沉池、混合池反应池、超磁分离机、井下水仓和排水泵设置在井下水处理硐室，过滤器和清水池设置在地面。该矿井水处理系统利用了超磁分离设备固液分离时间短、效率高、设备小等特点，将矿井水处理系统建设在井下巷道中，其与地面传统矿井水处理站相比具有不受季节温度变化影响，处理水质稳定；不需要泵提升、消耗药剂少、节省运行费用；建在井下，节省地面占地。
【专利说明】井下矿井水处理系统与处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿井下排水净化处理【技术领域】，特别涉及一种井下矿井水处理系统与处理方法。
【背景技术】
[0002]我国矿井水净化处理技术起始于上世纪70年代未，已有三十多年的历史。根据矿井水固体悬浮物(煤泥)、溶解性总固体含量大的特点，通常采用物理方法进行处理；已投入使用的净化处理技术主要有沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤、絮凝反应沉淀等，这些技术主要利用重力沉降原理对水体的悬浮物进行分离，其主要缺点是占地面积大，水力停留时间长，底泥(煤泥)含水率高，对场地、池容的要求很大；近年来，随着水处理技术的不断进步，出现了絮凝斜板沉淀和高效迷宫斜板沉淀等水处理净化工艺，但仍然是重力沉降的一种形式，没有从根本上解决占地省、水力停留时间长以及底泥的高含水率问题。
[0003]目前，为了减少项目建设用地和投资、降低井下水仓清仓费用及井下排水泵磨损、减少寒冷地区防寒费用、避免矿井水处理造成地面二次污染等，现在已经有越来越多的煤矿将矿井水处理站设置在井下。然而常规的混凝沉淀、絮凝反应沉淀等工艺仍未克服占地大的问题，导致水处理硐室长、矿建费用高；超磁分离净化水技术的出现，有效解决了上述问题，其在井下矿井水处理方面得到了越来越广泛的应用。
【发明内容】
[0004]本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种占地少、处理水量大、处理时间短、运行费用低、投资省的井下矿井水处理系统与处理方法。
[0005]本发明是通过如下技术方案实现的:
本发明的井下矿井水处理系统，其特征在于:包括依次连接设置的预沉池、混合池反应池、超磁分离机和过滤器，超磁分离机连接井下水仓，井下水仓经排水泵连接过滤器，过滤器连接清水池，其中，预沉池、混合池反应池、超磁分离机、井下水仓和排水泵设置在井下水处理硐室，过滤器和清水池设置在地面。
[0006]本发明的井下矿井水处理系统进行的水处理方法，其特征在于:井下排水由巷道排水沟收集并经机械格栅除去除大块杂物后，自流入预沉池进行沉淀，预沉池的出水进入混合反应池，在混合反应池内经投加的磁粉与水充分混合产生絮凝体，反应后自流进入超磁分离机中进行固液分离，超磁分离机采用高强磁场使得絮凝体产生定向运动，被吸附在磁盘表面刮出，从而使水体得到净化，净化后的水进入井下水仓，经井下的排水泵提升至地面过滤器过滤，滤液进入清水池待用。
[0007]本发明的井下矿井水处理系统进行的水处理方法，超磁分离机中刮出来含磁性磁种的污泥，进入到磁分离磁鼓 机中进行磁种与污泥的分散和磁种稀释回收，使磁种在超磁分离系统中循环利用，经过分离后的非磁性污泥从磁分离磁鼓机排出，进入到污泥池，定期由污泥泵送入板框压滤机进行污泥脱水，脱水后滤液自流入预沉池，压滤后的泥饼由矿车运出。
[0008]本发明的有益效果是:磁分离时间短、效率高、设备小，整个分离过程不到一分钟；混凝系统用药量少，不需要大量的药剂就形成大的絮团，运行费用低；设备占地少，处理水量大，设备处理能力取决于磁盘数量的多少，水量增加，相应的磁盘数量增加即可；系统节能，省掉了通常一级提升泵的动力消耗，整个系统设施吨水的电耗成本低；将矿井水处理系统建设在井下巷道中，其与地面传统矿井水处理站相比，不受季节温度变化影响，处理水质稳定，适应能力强，处理水量大。特别在寒冷地区不需要单独考虑防寒措施，节省工程投资。建在井下，节省地面占地。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]附图1为本发明的流程示意图。
[0010]图中，I预沉池，2混合反应池，3超磁分离机，4过滤器，5井下水仓，6排水泵，7清水池，8井下水处理硐室，9地面过滤设备间。
【具体实施方式】
[0011]附图为本发明的一种具体实施例。
[0012]本发明的井下矿 井水处理系统，包括依次连接设置的预沉池1、混合池反应池2、超磁分离机3和过滤器4，超磁分离机连接井下水仓5，井下水仓经排水泵6连接过滤器，过滤器连接清水池7，其中，预沉池、混合池反应池、超磁分离机、井下水仓和排水泵设置在井下水处理硐室8，过滤器和清水池设置在地面。过滤器安装在地面过滤设备间9内。
[0013]本发明的井下矿井水处理系统进行的水处理方法，井下排水由巷道排水沟收集并经机械格栅除去除大块杂物后，自流入预沉池I进行沉淀，预沉池I的出水进入混合反应池2，在混合反应池内经投加的磁粉与水充分混合产生絮凝体，反应后自流进入超磁分离机3中进行固液分离，超磁分离机3采用高强磁场使得絮凝体产生定向运动，被吸附在磁盘表面刮出，从而使水体得到净化，净化后的水进入井下水仓，经井下的排水泵提升至地面过滤器4过滤，滤液进入清水池待用。
[0014]本发明的井下矿井水处理系统进行的水处理方法，超磁分离机3中刮出来含磁性磁种的污泥，进入到磁分离磁鼓机中进行磁种与污泥的分散和磁种稀释回收，使磁种在超磁分离系统中循环利用，经过分离后的非磁性污泥从磁分离磁鼓机排出，进入到污泥池，定期由污泥泵送入板框压滤机进行污泥脱水，脱水后滤液自流入预沉池1，压滤后的泥饼由矿车运出。
[0015]本发明的井下矿井水处理系统，核心设备超磁分离机是由一组强磁力稀土磁盘打捞分离机械组成，工作原理为:当流体流经稀土磁盘组之间的流道时，流体中所含的磁性悬浮絮团受到强磁场力的作用，吸附在磁盘盘面上，随着磁盘的转动，逐渐从水体中分离出来；待悬浮物脱去大部份水份，产生的废渣自流进入磁分离磁鼓机；处理后的废水从出水口流出，完成净化过程。被刮去渣的磁盘又重新转入水体，形成周而复始的超磁分离净化水体的全过程。
[0016]超磁分离机和磁分离磁鼓机为现有产品，例如四川环能德美公司就出售该种设备。[0017]本发明磁分离时间短，磁分离技术因采用稀土钕铁硼，磁盘表面产生磁力是重力的640倍以上，能快速地捕捉到微磁性絮团，整个分离过程不到一分钟。混凝系统用药量少，磁分离工艺不靠重力沉降且磁盘表面磁场的场强和梯度高，不需要大量的药剂就形成大的絮团，运行费用低；设备占地少，处理水量大，设备处理能力取决于磁盘数量的多少，水量增加，相应的磁盘数量增加即可；系统节能，省掉了通常一级提升泵的动力消耗，整个系统设施吨水的电耗成本低；处理水质稳定，不受季节变化影响，适应能力强，处理水量大。
【权利要求】
1.一种井下矿井水处理系统，其特征在于:包括依次连接设置的预沉池、混合池反应池、超磁分离机和过滤器，超磁分离机连接井下水仓，井下水仓经排水泵连接过滤器，过滤器连接清水池，其中，预沉池、混合池反应池、超磁分离机、井下水仓和排水泵设置在井下水处理硐室，过滤器和清水池设置在地面。
2.—种权利要求1所述的井下矿井水处理系统进行的水处理方法，其特征在于:井下排水由巷道排水沟收集并经机械格栅除去除大块杂物后， 自流入预沉池进行沉淀，预沉池的出水进入混合反应池，在混合反应池内经投加的磁粉与水充分混合产生絮凝体，反应后自流进入超磁分离机中进行固液分离，使得絮凝体被吸附在磁盘表面刮出，从而使水体得到净化，净化后的水进入井下水仓，经井下的排水泵提升至地面过滤器过滤，滤液进入清水池待用。
3.根据权利要求2所述的水处理方法，其特征在于:超磁分离机中刮出来含磁性磁种的污泥，进入到磁分离磁鼓机中进行磁种与污泥的分散和磁种稀释回收，使磁种在超磁分离系统中循环利用，经过分离后的非磁性污泥从磁分离磁鼓机排出，进入到污泥池，定期由污泥泵送入板框压滤机进行污泥脱水，脱水后滤液自流入预沉池，压滤后的泥饼由矿车运出。
【文档编号】C02F1/52GK103570179SQ201310558994
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】李培云, 李爱民, 宋恩民, 彭民建, 王斌, 董金岳, 杨安震, 王亚南, 王海燕 申请人:煤炭工业济南设计研究院有限公司