短流程煤矿矿井排水余热回收综合利用处理系统的制作方法
【专利摘要】一种短流程煤矿矿井排水余热回收综合利用处理系统，它包括预沉池、自清洗过滤器、管式微滤装置和水源热泵机组；预沉池内设预沉池提升泵，预沉池提升泵将预沉池内的煤矿矿井排水输送到自清洗过滤器，自清洗过滤器的出水端与管式微滤装置连通，管式微滤装置的出水口与水源热泵机组连通。本实用新型以自清洗过滤器和管式微滤装置代替了传统工艺流程上澄清池、生水箱、生水泵和介质过滤器，减小了设备级数和数量，降低建造成本，节约能源。此外，本实用新型系统处理后的矿井水，出地面前后热量损失较少，极大地提高了水源热泵机组的制热效率，且换热后的矿井水无需再处理可直接用于生活及生产用，提高了运行效率并降低了运行成本。
【专利说明】短流程煤矿矿井排水余热回收综合利用处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种短流程煤矿矿井排水余热回收综合利用处理系统，属于煤矿矿井排水余热回收利用领域。
【背景技术】
[0002]煤矿矿井排水是指煤炭开采过程中，各地下地质性涌渗水涌渗到巷道里被排出的自然地下水，另外，井下采煤生产过程中的洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水也是矿井水的一部分。因此它既具有地下水特征，但又受到人为污染，矿井水的特性取决于成煤的地质环境和煤系地层的矿物化学成分，其中水温地质条件及充水因素对于矿井开采过程矿井废水的水质、水量有决定性影响。煤矿矿井排水中的含有数量不等的悬浮物，少量有机物和菌类，其中悬浮物的主要成分是煤粉，煤粉含量高达100(T4000mg/L。矿井水水温常年保持在16°C?25°C，有很高的热回收价值。
[0003]传统的煤矿矿井排水余热回收处理系统是将煤矿矿井排水导入预沉池经过混凝沉淀后，上清水层被预沉池提升泵导入澄清池，而后进入生水箱，经生水泵导入介质过滤器，过滤消毒后，经水源热泵提取矿井水余热后，就地排放或用于场地洒扫，整个回收利用系统为:煤矿矿井排水一预沉池一预沉池提升泵一澄清池一生水箱一生水泵一介质过滤器—水源热泵(提取矿井水余热)一就地排放或用于场地洒扫。传统的回收处理系统工艺流程长，设备级数多、数量多，矿井水水温损失较大(水温损失约5°C?I(TC)导致水源热泵初投资较大，且厂区占地庞大，投资高，已不能满足“资源友好型、环境节约型”的煤矿企业建设要求；另一方面，澄清池的运行受来水负荷变化而变动，出水水质不稳定，自动化程度低，严重影响后续设备的出水水质。因此，系统的最终出水往往被直接排放，造成大量的水资源浪费。
实用新型内容
[0004]针对现有技术中的不足，本实用新型提出一种工艺流程短、设备级数少、数量少，厂区占地较小、投资节省、综合利用程度高的煤矿矿井余热回收利用综合处理系统。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]一种短流程煤矿矿井排水余热回收综合利用处理系统，它包括预沉池、自清洗过滤器、管式微滤装置和水源热泵机组；预沉池内设预沉池提升泵，预沉池提升泵将预沉池内的煤矿矿井排水经管道输送到自清洗过滤器，自清洗过滤器的出水端与管式微滤装置的进水端连通，管式微滤装置的出水口与水源热泵机组连通。
[0007]预沉池与自清洗过滤器之间的管道上设凝聚剂储存及投压装置和杀菌剂储存及投压装置。
[0008]另外，自清洗过滤器和管式微滤装置设反洗排水管道，反洗排水管道连通预沉池。
[0009]自清洗过滤器为304不锈钢孔径过滤器，过滤精度为500Mffl。
[0010]管式微滤装置长3800mm，膜壳直径150mm，膜壳长3000mm，进水悬浮物含量小于1000mg/L。管式微滤装置内部的管式膜元件为超高分子量聚丙烯(PP)材质，膜内径为
5.5mm,膜孔径为0.2Mm。
[0011]与传统单一煤矿矿井排水余热回收水处理系统相比，本实用新型在工艺流程上取消了澄清池、生水箱、生水泵和介质过滤器，以自清洗过滤器和管式微滤装置代替了它们，减小了设备级数和数量，降低近一半的能源消耗，减少了一半的占地面积，这在降低建造成本的同时节约了能源。此外，经本实用新型系统处理后的矿井水，出地面前后热量损失较少，温差1°(T5 °C，这极大地提高了水源热泵机组的制热效率，且换热后的矿井水无需再处理可直接用于生活及生产用，提高了运行效率并降低了运行成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为实用新型的结构示意图。
[0013]附图标记:预沉池1、预沉池提升泵2、清洗过滤池3、管式微滤装置4、凝聚剂储存及投压装置5、杀菌剂储存及投压装置6、水源热泵机组7、用户供热8、用户回水9、补充用水10。
【具体实施方式】
[0014]一种短流程煤矿矿井排水余热回收综合利用处理系统，如图1所示，它包括预沉池1、自清洗过滤器3、管式微滤装置4和水源热泵机组7 ;预沉池I内设预沉池提升泵2，预沉池提升泵2将预沉池I内的煤矿矿井排水经管道输送到自清洗过滤器3，自清洗过滤器3的出水端与管式微滤装置4的进水端连通，管式微滤装置4的出水口与水源热泵机组7连通。预沉池I与自清洗过滤器3之间的管道上设凝聚剂储存及投压装置5和杀菌剂储存及投压装置6。另外，自清洗过滤器3和管式微滤装置4设反洗系统和反洗排水管道，反洗后的浑浊水通过反洗排水管道进入预沉池I。
[0015]煤矿矿井排水直接进入预沉池1，去除大直径漂浮物和颗粒物后，经预沉池提升泵2升压后送至自清洗过滤器3 ;来自凝聚剂储存及投压装置5和杀菌剂储存及投压装置6投加的次氯酸钠和聚合铁，与自清洗过滤器3的进水混合；自清洗过滤器3出水进入管式微滤装置4，在此直径大于0.2Mm的菌体、病毒、悬浮固体等将被分离，出水浊度小于1° ;经处理后的矿井水送至水源热泵机组7，在此提取矿井水余热并加热，可进行用户供热8，供热后的用户回水9可在水源热泵机组7内与处理后的矿井排水进行热交换，加热后可再次循环利用，供热效果良好；另外，换热后的低温矿井水可直接用作生活及其他生产用。
[0016]管式微滤装置4配套有自动反洗装置，当管式微滤装置4进出口压差或出水浊度达到设定值时，系统自动进入反洗程序。
[0017]管式微滤装置4配套有人工化学清洗装置，当管式微滤装置4跨膜压差超出规定值0.12MPa时，系统提示进行化学清洗。
[0018]自清洗过滤器3、管式微滤装置4的反洗排水回收至预沉池1，降低处理系统自用水率。
[0019]预沉池I的排泥，经脱水后，为品质优良的煤粉，可为煤矿形成稳定的收益来源。
[0020]水源热泵机组7换热后的低温矿井水，可直接用作煤矿的采暖系统、洗澡热水的补充用水10，亦可经简单二次处理后成为饮用水，经济实用。
【权利要求】
1.一种短流程煤矿矿井排水余热回收综合利用处理系统，它包括预沉池(I)、自清洗过滤器(3)、管式微滤装置(4)和水源热泵机组(7);其特征在于:预沉池(I)内设预沉池提升泵(2)，预沉池提升泵(2)将预沉池(I)内的煤矿矿井排水经管道输送到自清洗过滤器(3)，自清洗过滤器(3)的出水端与管式微滤装置(4)的进水端连通，管式微滤装置(4)的出水口与水源热泵机组(7 )连通。
2.如权利要求1所述的短流程煤矿矿井排水余热回收综合利用处理系统，其特征在于:所述的预沉池(I)与自清洗过滤器(3)之间的管道上设凝聚剂储存及投压装置(5)和杀菌剂储存及投压装置(6)。
3.如权利要求1所述的短流程煤矿矿井排水余热回收综合利用处理系统，其特征在于:所述的自清洗过滤器(3)和管式微滤装置(4)设反洗排水管道，反洗排水管道连通预沉池⑴。
4.如权利要求1-3任一所述的短流程煤矿矿井排水余热回收综合利用处理系统，其特征在于:所述的自清洗过滤器(3)为304不锈钢孔径过滤器，过滤精度为500μπι。
5.如权利要求1-3任一所述的短流程煤矿矿井排水余热回收综合利用处理系统，其特征在于:所述的管式微滤装置(4)内的管式膜元件为超高分子量聚丙烯材质。
【文档编号】C02F103/10GK203653356SQ201320820503
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月15日 优先权日:2013年12月15日
【发明者】严迪春, 霍书浩, 韩卡, 王义波, 郭红兵, 张细刚, 徐倩, 葛连锋 申请人:河南省电力勘测设计院