一种煤矿矿井水井下净化处理方法_2

文档序号:9341123阅读:来源:国知局
2个除油填料亚层竖向依次叠合排列而成,相邻两 个除油填料亚层之间的间距为3-7cm,优选为5cm。
[0041] 特别是,所述除油填料亚层由多个除油单元彼此连接而成,其中所述除油单元为 圆台型或正棱台型,且其下底面为开放式,上底面上开设有供液流通过的通孔。
[0042] 尤其是,所述正棱台型除油单元的下底面的底边彼此连接成一体,四方连续,形成 所述的除油填料亚层。
[0043] 尤其是,所述圆台型除油单元的下底面的外圆周具有向外侧平行伸出的整体呈正 多边形的边沿,其中成正多边形的边沿的底边彼此连接成一体,四方连续,形成所述的除油 填料亚层。
[0044] 特别是,相邻两层除油填料亚层的相互竖向叠合的呈圆台型或正棱台型除油单元 的上底面之间的间距(h)为3-7cm,优选为5cm;或者下底面之间的间距为3-7cm,优选为 5cm〇
[0045] 其中,所述棱台型除油单元的下底面面积与上底面面积之比为1. 78-64:1,优选为 4-16 :1,进一步优选为9 :1 ;棱台的高为2-5cm,优选为2-4cm,进一步优选为3cm。
[0046] 特别是,所述除油单元的下底面的面积为16-64cm2,优选为25-64cm 2,进一步优选 为36cm2;上底面的面积为l-9cm2,优选为4cm2。
[0047] 特别是,所述除油单元上底面上开设的通孔的面积与上底面面积之比为 0· 50-0. 95 :1,优选为 0· 785 :1。
[0048] 尤其是,所述通孔的面积为0· 785-7. 065cm2,优选为3. 14cm2。
[0049] 特别是,所述通孔的形状为圆形、正方形、或其他任何形状,本发明优选为圆形通 孔。
[0050] 尤其上,所述圆形通孔的半径为0· 5-1. 5cm,优选为1cm。
[0051] 特别是,所述除油单元为正四棱台型时,下底面的边长为4-8cm,优选为l-3cm ;棱 台的高度为2-5cm。
[0052] 其中,所述圆台型除油单元的下底面面积与上底面面积之比为4-16:1,进一步优 选为9 :1 ;棱台的高为2-5cm,优选为2-4cm,进一步优选为3cm。
[0053] 特别是,所述除油单元的下底面的面积为16-64cm2,优选为25-64cm 2,进一步优选 为36cm2;上底面的面积为l-9cm2,优选为4cm2。
[0054] 特别是,所述除油单元上底面上开设的通孔的面积与上底面面积之比为 0· 50-0. 95 :1,优选为 0· 785 :1。
[0055] 尤其是,所述通孔的面积为0· 785-7. 065cm2,优选为3. 14cm2。
[0056] 特别是,所述通孔选择圆形通孔时,通孔的半径为0. 5-1. 5cm,优选为1cm。
[0057] 特别是,所述除油填料层、斜板沉淀填料层分别与第一隔板、第二隔板固定连接。
[0058] 尤其是,所述第二隔板的上部与除油填料层相连接的位置上开设有水流通道,使 得出水区与除泥-除油区在上部相互连通。
[0059] 特别是,位于出水区与除泥-除油区之间的第二隔板的顶端高于除油填料层;或 者所述第二隔板的顶端与所述除油填料层的顶端相齐平;位于进水区与除泥-除油区之间 的第一隔板的底端与斜板沉淀填料层的底部平齐或者低于所述斜板沉淀填料层的底部。
[0060] 其中,所述的集油管设置在水池靠近出水区的一侧。
[0061] 特别是,所述集油管设置在第二隔板的顶部。水流由除泥-除油区向出水区流动, 集油管设在隔离除泥-除油区与出水区的第二隔板的顶部,在水流作用以及集油管的截留 作用将上浮的油滴撇留后收集、排出水池;处理后出水溢流至出水区。
[0062] 本发明选用的集油管采用涡轮杆传动,通过操作杆的转动,使集油管顺时针、逆时 针转动各40度以内,集油管长度根据水池宽度确定。
[0063] 本领域中现有的任何已知的适用于水处理工程的隔油池液面的浮油和平流沉淀 池或浮选池等液面的浮渣、泡沫等漂浮物的撇除的集油管均适用于本发明。一般与刮油机、 刮渣机、刮油刮泥机配合使用。
[0064] 其中,所述出水管设置在水池的出水区一侧的池壁上。
[0065] 其中,所述排泥装置包括收集污泥的呈漏斗形的污泥斗和排泥管道,所述排泥管 道与污泥斗的下部固定连接。
[0066] 特别是,所述污泥斗的上底面与水池底部固定连接。
[0067] 尤其是,所述排泥装置设置在与除泥-除油区相对应的水池底部的下方,与水池 底部固定连接。
[0068] 特别是,还包括设置在水池底部放空管,用于检修时将水池种的残留的水放空。
[0069] 尤其是,所述放空管的一端伸入到除泥、除油区的底部,另一端从水池底部的侧壁 伸出(通常设置在靠近出水区的一侧),将水池内部的污泥、污水等排出净化设备。
[0070] 放空管的作用是在本发明设备停止进水后,将水池内的水排空,然后进行设备检 修。
[0071] 为保障本发明净化处理设备的自动运行,高效除油沉淀一体化处理装置设有电自 控系统。电自控系统的电气元件设有防尘、防湿和防爆装置,能安全用于煤矿井下。自动控 制子系统控制整个系统安全正常的运行。
[0072] 本发明又一方面提供一种利用矿井水井下净化设备净化矿井水的方法,包括如下 顺序进行的步骤:
[0073] 1)进水、布水处理
[0074] 矿井水通过矿井水井下净化处理设备的进水管流入,在净化设备水池底部的布水 区均匀分布后流入除泥-除油装置;
[0075] 2)固液分离处理
[0076] 矿井水由下向上浮动过程中,在斜板沉淀材料的作用下,发生固液分离,沉淀悬浮 物,形成污泥下沉,获得固液分离矿井水;
[0077] 3)油水分离处理
[0078] 固液分离矿井水首先流入缓冲区,缓解水力冲击负荷和沉淀悬浮物;然后流入除 油区,在除油材料的作用下进行油水分离;
[0079] 4)污泥处理
[0080] 步骤2)、3)沉淀的污泥在重力作用下下沉,收集于设置在净化设备水池底部排泥 装置中,定期排出。
[0081] 本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0082] 1、本发明的矿井水井下净化方法采用斜板沉淀区对矿井水进行固液分离,将矿井 水中的悬浮固体(SS)首先去除,然后采用呈圆台型或棱台形的除油单元形成的除油填料 层对矿井水进行油水分离,去除效率高,悬浮物的去除率达到91. 5%以上,油污的去除率达 到85%以上。
[0083] 2、本发明方法的净化设备采用PC/ABS合成塑料作为斜板沉淀区、除油区的材质, PC/ABS材料结合了两种材料的优异特性,具有优越的成型性、机械性、耐冲击强度和耐温等 性质,使得除泥-除油装置的强度高,耐冲击能力强,不易压垮,特别适合对含有高悬浮固 体(SS)物质的矿井水进行处理。
[0084] 3、与现有传统波纹板聚结油水分离器相比,本发明方法的净化设备中的除油填料 层竖向叠合,除油填料单元呈圆台型或棱台形,矿井水从除油单元的底部进入,从顶部流 出,矿井水在流动过程中水流呈扩散、收缩的交替紊流状态,使矿井水中的油滴之间增大了 碰撞几率,从而使小油珠逐渐变大,加快了油滴的上浮速率和聚集,可去除20 μ m以上的油 滴,提供除油效率。
[0085] 4、经本发明方法净化后的矿井水可回用于井下液压支架冷却液用水、井下降尘用 水和井下消防用水等多种用途。
[0086] 5、本发明方法在矿井井下环境下使用,所用电气元器件均采用隔爆安全型,保证 井下工作条件下的安全使用。
[0087] 6、本发明方法的净化设备直接布置在煤矿矿井下,矿井水经处理后直接用于井下 回用,极大地节省了废水处理的投资和运行费用。
【附图说明】
[0088] 图1矿井水井下处理设备示意图,其在实线箭头表示水流的流向,虚线箭头表示 污泥的流向;
[0089] 图2矿井水井下处理设备俯视图;
[0090] 图3为图1中A部分的放大示意图;
[0091] 图4为本发明呈棱台型除油单元形成的单层除油亚层的放大示意图;
[0092] 图5为本发明呈棱台型除油单元形成的单层除油填料亚层的俯视局部放大示意 图;
[0093] 图6为本发明成圆台型除油单元的放大示意图;
[0094] 图7为本发明成圆台型除油单元形成的除油填料亚层的俯视示意图;
[0095] 图8为第二隔板的正面放大示意图;
[0096] 图9为本发明净化处理设备反洗流程图。
[0097] 附图标记说明
[0098] 1、水池;11、第一隔板;12、第二隔板;13、进水区;14、除泥-除油区;15、出水区; 2、进水管;3、除泥-除油装置;31、斜板沉淀填料层;32、除油填料层
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