一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，包括：设置在移动式矿车上的管式膜组件、反洗机构和药洗机构；所述管式膜组件包括管式膜、管式膜壳、进口法兰和出口法兰；所述管式膜壳上设有净水出水管；所述进口法兰与原水进水管连接；所述出口法兰与浓缩泥水出水管连接。本实用新型的有益效果如下：降低电能的消耗，进一步降低煤矿矿井水处理成本；不占用地面的土地资源，节约建设投资成本。管式膜过滤净水出水的水质稳定；整个处理系统的水处理过程中不需要添加任何药剂，节约药剂成本的同时，避免了对水质的二次污染，净化后的水浊度小于1.5NTU。
【专利说明】一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿井下矿井水处理【技术领域】，特别是指一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统。
【背景技术】
[0002]目前，煤矿矿井水处理系统均建在地面上，处理过程中首先需要使用提升泵将煤矿矿井水从煤矿井下的水仓提升到调节池，然后从调节池中提升到混凝沉淀池。在进入混凝沉淀池的管路中分别加入絮凝剂与助凝剂，使水中悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体，并在重力作用下沉淀，从而去除水中的大量悬浮物。上清液进入中间水池，污泥沉淀到混凝沉淀池池底的集泥坑内，集泥坑内的污泥再由污泥泵输送至污泥浓缩池，污泥定期通过脱水设备处理后，泥饼外运，析出的矿井水回流到调节池中继续参与净化处理。中间水池中的水进一步通过提升泵被提升到多介质过滤器，如活性炭过滤器中，通过多介质的吸附与拦截进一步去除水中的悬浮物、颗粒和胶体，从过滤器流出的净水进入净水池后，大多重新返回到煤矿井下再利用，小部分用于地面杂用。
[0003]上述煤矿井下矿井水处理工艺中存在如下几方面的问题:
[0004]1、煤矿井水需要从煤矿井下提升到地面进行净化处理，平均需要提升的高度达200米，这个过程需要使用提升泵，消耗大量电能，提高水处理的成本，不利于环保。
[0005]2、上述的处理工艺中用到的多介质过滤器处理方式比较落后，多介质过滤器是依靠滤料的吸附与拦截去除水中固体颗粒的，过滤器初运行时，滤料颗粒中间的滤膜尚未形成，一些较小的颗粒就会通过过滤器进入清水池中，导致进入净水池中的水体中依然有浊度和肉眼可见颗粒物，出水水质不稳定。
[0006]3、上述煤矿矿井水处理过程中，需要使用大量的絮凝剂与助凝剂，絮凝剂一般采用聚合氯化铝，国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中明确规定水中的铝离子不能大于0.2毫克/升，人体过量摄入铝会引起多种疾病，例如老年痴呆症等。助凝剂一般采用聚丙烯酰胺，聚丙乙烯胺溶液有微毒性，对人体也会造成伤害。因此，采用絮凝剂和助凝剂处理过的水会被二次污染。
[0007]4、大量使用絮凝剂与助凝剂，导致矿井水处理运行成本极高:
[0008]水处理厂每处理一吨水需要消耗絮凝剂与助凝剂各50?100g，其中絮凝剂每克0.0018?0.0026元、助凝剂每克0.008?0.02元。取中间值计算吨水处理成本为
0.0022X75+0.014X75=1.215 元。
[0009]5、矿井水在地面上处理，并且处理工艺较复杂，导致矿井水处理厂占地面积大，浪费了大量的地上土地资源。
实用新型内容
[0010]本实用新型提出一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，解决了现有技术中煤矿井下矿井水处理过程消耗电能大、出水水质不稳定、水体容易被二次污染的问题。[0011]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0012]一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，包括:设置在移动式矿车上的管式膜组件、反洗机构和药洗机构；所述管式膜组件包括管式膜、管式膜壳、进口法兰和出口法兰；所述管式膜壳上设有净水出水管；所述进口法兰与原水进水管连接；所述出口法兰与浓缩泥水出水管连接。
[0013]所述反洗机构包括反洗水泵和反洗水储水罐，所述反洗水储水罐与所述净水出水管之间通过反洗水进水管相连接；所述反洗水泵设置在所述反洗水进水管上。
[0014]所述药洗机构包括药洗水泵和药洗水储水罐，所述药洗水储水罐与所述管式膜壳之间通过药洗水进水管相连接；所述药洗水泵设置在所述药洗水进水管上。
[0015]所述管式膜的过滤孔的孔径小于I微米。
[0016]所述管式膜为高分子材料或陶瓷材料制成的管式膜，所述高分子材料为聚丙烯、聚乙烯或聚偏氟乙烯。
[0017]所述管式膜壳为高分子材料或不锈钢材料制成的管式膜壳，所述高分子材料为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。
[0018]所述反洗水泵和所述药洗水泵均为防爆水泵。
[0019]所述反洗水泵和所述药洗水泵均受控于防爆控制柜；所述防爆控制柜设置在所述移动式矿车上。
[0020]本实用新型的工作原理如下:
[0021]将载有管式膜矿井水处理系统的移动式矿车移动到矿井水储水池边，待净化的矿井水原水依次通过原水进水管、进口法兰进入管式膜内，管式膜内的大部分水通过管式膜上的过滤孔渗透到管式膜壳中，管式膜壳中收集到的水即为过滤之后的净水；管式膜壳内的净水通过净水出水管输送出来，继续供给矿井使用。
[0022]管式膜内的小部分浓缩后的泥水依次通过出口法兰、浓缩泥水出水管流出到矿井水储水池中，继续参与净化处理。
[0023]反洗机构周期性地对管式膜进行反冲洗，去除管式膜内的大部分杂质物，保证管式膜上的过滤孔畅通无阻。
[0024]药洗机构定期对管式膜进行药洗，确保管式膜内无污染物，将管式膜上被杂质物堵死的过滤孔打通，进一步保证管式膜上过滤孔的通透性和清洁。
[0025]本实用新型的有益效果为:
[0026]通过将管式膜矿井水处理系统设置在煤矿井下的移动式矿车上，并将所需的水泵都设置成防爆水泵，可以避免将煤矿井下的矿井水提升到地面，降低电能的消耗，进一步降低煤矿矿井水处理成本。
[0027]采用管式膜组件能够对高浊度的矿井水进行过滤净化处理，设备抗污染能力强、耐磨损、适用于粘度高、固体颗粒物含量高的矿井水的净化处理，管式膜过滤净水出水的水质稳定。
[0028]整个处理系统的水处理过程中不需要添加任何药剂，节约药剂成本的同时，避免了对水质的二次污染，净化后的水浊度小于1.5NTU。
[0029]由于整个管式膜矿井水处理系统设置在煤矿井下，不占用地面的土地资源，节约建设投资成本。【专利附图】
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本实用新型所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统的整体结构示意图；
[0032]图中:
[0033]1、原水进水管，2、管式膜，3、管式膜壳，4、进口法兰，5、出口法兰，6、净水出水管，
7、反洗水进水管,8、反洗水泵，9、反洗水储水罐，10、浓缩泥水出水管，11、药洗水进水管，12、药洗水泵，13、药洗水储水罐，14、排污泵。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]如图1所示的实施例可知，本实用新型所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，包括:设置在移动式矿车上的管式膜组件、反洗机构和药洗机构；管式膜组件包括管式膜2、管式膜壳3、进口法兰4和出口法兰5 ;管式膜壳3上设有净水出水管6 ;进口法兰4与原水进水管I连接；出口法兰5与浓缩泥水出水管10连接。
[0036]上述反洗机构包括反洗水泵8和反洗水储水罐9，反洗水储水罐9与净水出水管6之间通过反洗水进水管7相连接；反洗水泵8设置在反洗水进水管7上。
[0037]上述药洗机构包括药洗水泵12和药洗水储水罐13，药洗水储水罐13与管式膜壳3之间通过药洗水进水管11相连接；药洗水泵12设置在药洗水进水管11上。
[0038]上述管式膜2的过滤孔的孔径小于I微米。管式膜2为高分子材料或陶瓷材料制成的管式膜，所述高分子材料为聚丙烯、聚乙烯或聚偏氟乙烯。管式膜壳3为高分子材料或不锈钢材料制成的管式膜壳，所述高分子材料为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。
[0039]上述反洗水泵8和药洗水泵12均为防爆水泵。这样可以适应煤矿井下环境的使用需求。
[0040]上述反洗水泵8和药洗水泵12均受控于防爆控制柜；防爆控制柜设置在移动式矿车上。
[0041]上述煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统的工作过程和工作原理如下:
[0042]将载有管式膜矿井水处理系统的移动式矿车移动到矿井水储水池边，待净化的矿井水原水依次通过原水进水管1、进口法兰4进入管式膜2内，管式膜2内的大部分水通过管式膜2上的过滤孔渗透到管式膜壳3中，管式膜壳3中收集到的水即为过滤之后的净水；管式膜壳3内的净水通过净水出水管输送出来，继续供给矿井使用。
[0043]管式膜2内的小部分浓缩后的泥水依次通过出口法兰5、浓缩泥水出水管10流出到矿井水储水池中，继续参与净化处理。
[0044]反洗水泵8周期性地对管式膜2进行反冲洗，保证管式膜2上的过滤孔畅通无阻。反洗过程如下:
[0045]反洗水储水罐9内的反洗水通过反洗水泵8被抽到反洗水进水管7内，反洗水进水管7内的反洗水进一步通过净水出水管6进入管式膜壳3和管式膜2内，最终从排污管14流出，完成对管式膜2的冲洗，将管式膜2上一些明显的物理杂质冲走。
[0046]药洗机构定期对管式膜2进行药洗，确保管式膜2内无污染物，进一步保证管式膜2上过滤孔的通透性和清洁。药洗过程如下:
[0047]药洗水储水罐13内的药洗水通过药洗水泵12被抽到药洗水进水管11内，药洗水进水管11内的药洗水进一步通过管式膜壳3进入管式膜2内，对管式膜2进行药洗，透过管式膜2部分的药洗水最终从排污管14流出，未透过管式膜2部分的药洗水返回到药洗水储水罐13内；完成对管式膜2的药洗，将管式膜2上被杂质堵死的过滤孔打通，彻底清洗管式膜2。
[0048]综上所述，本实用新型通过将管式膜矿井水处理系统设置在煤矿井下的移动式矿车上，并将所需的水泵都设置成防爆水泵，可以避免将煤矿井下的矿井水提升到地面，降低电能的消耗，进一步降低煤矿矿井水处理成本。
[0049]采用管式膜组件能够对高浊度的矿井水进行过滤净化处理，设备抗污染能力强、耐磨损、适用于粘度高、固体颗粒物含量高的矿井水的净化处理，管式膜过滤净水出水的水质稳定。
[0050]整个处理系统的水处理过程中不需要添加任何药剂，节约药剂成本的同时，避免了对水质的二次污染，净化后的水浊度小于1.5NTU。
[0051]由于整个移动式管式膜矿井水处理系统设置在煤矿井下，不占用地面的土地资源，节约建设投资成本。
[0052]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其特征在于，包括:设置在移动式矿车上的管式膜组件、反洗机构和药洗机构；所述管式膜组件包括管式膜(2)、管式膜壳(3)、进口法兰(4)和出口法兰(5);所述管式膜壳(3)上设有净水出水管(6);所述进口法兰(4)与原水进水管(I)连接；所述出口法兰(5)与浓缩泥水出水管(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其特征在于，所述反洗机构包括反洗水泵(8)和反洗水储水罐(9)，所述反洗水储水罐(9)与所述净水出水管(6)之间通过反洗水进水管(7)相连接；所述反洗水泵(8)设置在所述反洗水进水管(7)上。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其特征在于，所述药洗机构包括药洗水泵(12)和药洗水储水罐(13)，所述药洗水储水罐(13)与所述管式膜壳(3 )之间通过药洗水进水管(11)相连接；所述药洗水泵(12)设置在所述药洗水进水管(11)上。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其特征在于，所述管式膜(2)的过滤孔的孔径小于I微米。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其特征在于，所述管式膜(2)为高分子材料或陶瓷材料制成的管式膜，所述高分子材料为聚丙烯、聚乙烯或聚偏氟乙烯。
6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其特征在于，所述管式膜壳(3)为高分子材料或不锈钢材料制成的管式膜壳，所述高分子材料为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。
7.根据权利要求3所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其特征在于，所述反洗水泵(8)和所述药洗水泵(12)均为防爆水泵。
8.根据权利要求7所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其特征在于，所述反洗水泵(8)和所述药洗水泵(12)均受控于防爆控制柜；所述防爆控制柜设置在所述移动式矿车上。
【文档编号】C02F103/10GK203807209SQ201420049755
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】郝新光 申请人:山西东方创赢环保科技有限公司