本发明涉及一种净化装置及其过滤和反冲方法，特别涉及一种煤矿井水陶瓷膜净化装置及其过滤和反冲方法，属于矿井设备领域。
背景技术
传统的井水过滤一般使用棉类、纤维类的过滤滤芯，由于污染的煤矿井水酸碱性极大，对过滤设备特别是滤芯部位的设备损伤大，严重影响过滤质量和过滤设备的寿命，为了延长过滤设备的寿命，一般需要在过滤前对污染的煤矿井水酸碱性进行相应的中和处理，使ph值达到设定范围，再利用过滤设备对污染的井水进行相应的过滤处理，并且在处理过程中利用压力泵对水进行增压，以此加大过滤速度，提高过滤效果，如此一来，本本使用寿命较短的过滤设备，其寿命更加短暂，需要频繁进行滤芯乃至整个过滤设备的更换，对于本来过滤效率就不高的设备而言，需要增加过滤设备的数量来解决这些问题，定时向污水中加入药物进行酸碱度中和、频繁对设备进行维修或更换，加大了污染处理的成本，如何才能降低煤矿矿井污水处理的过滤效果、延长设备的使用寿命是企业面临的一大课题。
技术实现要素：
针对煤矿矿井污水处理设备需要定时向污水中加入药物进行酸碱度中和、经常进行滤芯的更换、频繁对设备的维修或更换，加大了污染处理的成本问题，本发明提供一种煤矿井水陶瓷膜净化装置及其过滤和反冲方法，其目的是延长滤芯的更换周期，免去水质酸碱度中和处理、延长设备的维修频度和更换时间，提高过滤速度，减少过滤设备台数，降低污水处理的成本。
本发明的技术方案是：一种煤矿井水陶瓷膜净化装置，包括水泵、空压机和过滤器，所述过滤器设置在过滤罐高度方向的中间位置，过滤器内设置有多个有孔陶瓷，煤矿矿井污水中设置有污水泵，污水泵出口管道与过滤罐下部连接，过滤罐下部过滤器入口连通，过滤器入口设置在下端，过滤罐下部和过滤器内连接有空压机，过滤器的出口通过减压阀依次与多个化学处理罐连接，过滤器的出口设备有压力传感器，压力传感器与控制器连接，所述煤矿井水净化装置配备与反冲系统，反冲系统包括过滤器内通过电磁阀连接有自来水管，过滤罐下端设置的排泄阀；
进一步，所述过滤器内设置的有多个孔陶瓷为棒状结构，多个棒状结构有孔陶瓷垂直设置在过滤器内，棒状结构有孔陶瓷的上端与过滤器上面之间密封连接，部分或全部棒状结构有孔陶瓷的下端与过滤罐下部连通，过滤器出口设置在远离入口的位置；
进一步，所述过滤器内设置的多个有孔陶瓷为片状结构，多个片状结构有孔陶瓷水平设置在过滤器内，水平设置的片状有孔陶瓷之间设置有支撑件，水平设置的片状结构有孔陶瓷自下而上孔径逐渐变小，有孔陶瓷的下端与过滤罐下部连通，过滤器出口与片状结构有孔陶瓷最上层的空间连通；
进一步，所述所述化学处理罐至少包括总氮处理罐、氟处理罐，化学处理罐上部设置有药剂添加口，化学处理罐上设置有抽样出口或水处理出口；
进一步，所述棒状结构有孔陶瓷和片状结构有孔陶瓷的的孔径在1.0-0.5μm之间；
进一步，所述总氮处理罐上部设置有药剂添加口，总氮处理罐上设置有抽样出口或水处理出口；
进一步，所述棒状结构有孔陶瓷的部分下端部或全数下端部与过滤罐下部连通；
进一步，所述水平设置的片状有孔陶瓷之间设置的支撑件能够通过水流。
一种煤矿井水陶瓷膜净化装置的过滤和反冲方法，使用如上所述的煤矿井水陶瓷膜净化装置，所述过滤和反冲方法如下：
1）、对污水过滤时，反冲管路阀门、自来水管阀门以及排泄阀关闭，过滤管路阀门、滤水出口阀门以及污水管阀门打开，污水泵、空压机开始运转，污水由污水池送入过滤罐下部，在污水泵和空压机的压力下，污水过滤器底部的入口在压力作用下，污水经过棒状结构有孔陶瓷被过滤，净化水进入从过滤器出口管路的滤水出口阀门流入总氮处理罐中进行处理，在总氮处理罐的上部设置有药剂添加的罐盖，可利用专用的设备或人工将药剂加入处理，经检验合格后进行利用或排放；
2）、经过一段时间的使用，水中的污垢等会附着在陶瓷入口以及陶瓷的孔内，一旦附着污垢，不是堵塞陶瓷孔就是缩小孔径，这样就会造成过滤效率的低下，过滤罐底部压力增大，压力传感器就会检测到，压力一旦到达设定数值后，就会关闭过滤管路阀门、滤水出口阀门以及污水管阀门，污水泵、空压机，打开反冲管路阀门、自来水管阀门15c以及排泄阀，关闭水泵，自来水从反方向送到过滤器中，对堵塞或缩小的孔径进行反向高压冲洗，打通堵塞的管路。
本发明的技术方案是：通过在过滤器内设置有孔陶瓷，可在不受污水酸碱度影响的状况下进行污水过滤，可减少现有技术中利用药剂对污水进行酸碱度中和处理的工艺，不仅能够减少水处理工序，而且能够降低处理成本；通过将过滤器设置在过滤罐高度方向的中间位置，不仅能够从过滤罐的下方送入井水进行过滤，而且能够利用自来水在空压机的压力作用下实施反向冲洗，在过滤罐的下方设置排泄阀，能够将反冲洗过程中附着在有孔陶瓷表面和内部的污垢一起排出；通过在过滤罐下部和过滤器内连接空压机，不仅能够在过滤时对过滤罐下端进行施压，能够将水从过滤器入口压入过滤器内设置的有孔陶瓷，而且能够使水过滤后从有孔陶瓷内挤出，可加快过滤速度，同时，在反向冲洗过程中，利用自来水从过滤器上方或从过滤罐上方将自来水送入过滤器中，利用过滤器上连接的空压机施压，将堵塞或部分堵塞的有孔陶瓷孔打通，有利于正向的污水过滤；通过在过滤器的出口设置压力传感器，并将压力传感器与控制器连接，能够对压力变化进行检测，一旦压力数据降低到设定数值，控制器就会终止正常的过滤程序，启动反冲洗系统，对有孔陶瓷进行反向冲洗；通过将有孔陶瓷做成棒状或片状结构，能够从棒状或片状有孔陶瓷的下端面或下表面作为入口，将污水的压入，然后从陶瓷的周边或上表面压出；通过在过滤器内设置片状结构的有孔陶瓷，且自下而上其孔径逐渐变小，能够逐步提高过滤水的净化程度。通过利用本发明能够延长滤芯的更换周期，免去酸碱度的中和处理、延长设备的维修频度和更换时间，提高过滤速度，减少过滤设备台数，降低污水处理的成本。
附图说明
图1设置有棒状结构有孔陶瓷过滤器的煤矿井水净化装置结构示意图。
图2设置有片状结构有孔陶瓷过滤器的煤矿井水净化装置结构示意图。
标号说明：10-空压机、11-过滤罐、11a-过滤罐上部、11b-过滤罐下部、12-过滤器、12a-棒状结构有孔陶瓷、12b-密封盖、12c-片状结构有孔陶瓷、12d-支撑件、13-污水池、13a-污水泵、14-总氮处理罐、14a-药剂添加口一、14b-总氮罐出口、14c-取样口一、15a-反冲管路阀门、15b-过滤管路阀门、15c-自来水管阀门、15d-过滤水出口阀门、15e-排泄阀、15f-污水管阀门、16-氟处理罐、16a-药剂添加口二、16b-氟罐出口、16c-取样口二。
具体实施方式
以下参照附图就本发明的技术方案进行说明。在以下的说明中，为了陶瓷膜分为棒状结构有孔陶瓷和片状结构有孔陶瓷，分别在两个实施例中进行阐述。
实施例1
本发明的技术方案是一种煤矿井水陶瓷膜净化装置，图1是设置有棒状结构有孔陶瓷过滤器的煤矿井水净化装置结构示意图。包括水泵、空压机10和过滤器12，所述过滤器12设置在过滤罐11高度方向的中间位置，过滤器12内设置有多个棒状结构有孔陶瓷12a，煤矿矿井污水利用污水泵13a从污水池13送入滤罐下部11b，然后进入过滤器12，过滤器12入口设置在下端，过滤罐下部11b和过滤器12内连接有空压机10，过滤器12的出口通过减压阀与多个化学处理罐连接，过滤器12的出口设置有压力传感器，压力传感器与控制器连接，所述煤矿井水净化装置配备与反冲系统，反冲系统包括过滤器12内通过电磁阀连接有自来水管，过滤罐11下端设置的排泄阀15e。
所述自来水管或直接进行入过滤器12或经过过滤罐上部11a再进入过滤器12。
所述过滤器12内设置的多个棒状结构有孔陶瓷12a，多个棒状结构有孔陶瓷12a垂直设置在过滤器12内，棒状结构有孔陶瓷12a的上端与过滤器12上面之间密封连接，或全部棒状结构有孔陶瓷12a的下端与过滤罐下部11b连通，过滤器12出口设置在远离入口的位置；在本实施例中，过滤器12上面部分设置环形螺纹套，通过密封盖12b螺纹连接在环形螺纹套上，其间设置有密封环。
所述与过滤器12、过滤罐11之间连接的管路上设置有电磁阀，电磁阀域控制器连接。
所述所述化学处理罐至少包括总氮处理罐14、氟处理罐16，总氮处理罐14上部设置有药剂添加口一14a、下部设置有水处理出口一14b、总氮处理罐14上还设置有抽样口一14c，氟处理罐16上同样设置药剂添加口二16a、抽样出口二16c、下部设置有水处理出口二16b，水处理出口一14b上设置有阀门、水处理出口二16b上也设置有阀门（为标出）。
可根据水质情况相应增加化学处理罐。
所述棒状结构有孔陶瓷12c的的孔径在1.2-0.5μm之间。
所述棒状结构有孔陶瓷12a的部分下端部或全数下端部与过滤罐下部11b连通。
在上述的管路中，设置有多个阀门，所述阀门为电磁阀门，能够自动控制，在本实施例中，连接管道中设置与多个阀门，其中15a为反冲管路阀门、15b为过滤管路阀门、15c为自来水管阀门、15d为过滤水出口阀门、15e为排泄阀、15f为污水管阀门。
一种煤矿井水陶瓷膜净化装置的过滤和反冲方法，使用如上所述的煤矿井水陶瓷膜净化装置，其中的陶瓷膜为棒状结构陶瓷棒，所述过滤和反冲方法如下：
1）、对污水过滤时，反冲管路阀门15a、自来水管阀门15c以及排泄阀15e关闭，过滤管路阀门15b、滤水出口阀门15d以及污水管阀门15f打开，污水泵13a、空压机10开始运转，污水由污水池13送入过滤罐下部11b，在污水泵13和空压机10的压力下，污水过滤器11底部的入口在压力作用下，污水经过棒状结构有孔陶瓷12a被过滤，净化水进入从过滤器出口管路的滤水出口阀门15d流入总氮处理罐14中进行处理，在总氮处理罐的上部设置有药剂添加的罐盖14a，可利用专用的设备或人工将药剂加入处理，经检验合格后进行利用或排放；
2）、经过一段时间的使用，水中的污垢等会附着在陶瓷入口以及陶瓷的孔内，一旦附着污垢，不是堵塞陶瓷孔就是缩小孔径，这样就会造成过滤效率的低下，过滤罐底部压力增大，压力传感器就会检测到，压力一旦到达设定数值后，就会关闭过滤管路阀门15b、滤水出口阀门15d以及污水管阀门15f，污水泵13a、空压机10，打开反冲管路阀门15a、自来水管阀门15c以及排泄阀15e，关闭水泵，自来水从反方向送到过滤器12中，对堵塞或缩小的孔径进行反向高压冲洗，打通堵塞的管路。
实施例2
本发明的技术方案是一种煤矿井水陶瓷膜净化装置，图2是设置有片状结构有孔陶瓷过滤器的煤矿井水净化装置结构示意图。包括水泵、空压机10和过滤器12，所述过滤器12设置在过滤罐11高度方向的中间位置，过滤器12内设置有多个片状结构有孔陶瓷12c，多个片状结构有孔陶瓷12c按照一定间距水平设置在过滤器12内，煤矿矿井污水池13中设置有污水泵13a，污水泵13a出口管道连接至滤罐下部11b，滤罐下部11b与过滤器12下部连通，过滤器12入口设置在下端，过滤罐下部11b和过滤器12内连接有空压机10，过滤器12的出口通过减压阀与多个化学处理罐连接，过滤器12的出口设置有压力传感器，压力传感器与控制器连接，所述煤矿井水净化装置配备与反冲系统，反冲系统包括过滤器12内通过电磁阀连接有自来水管，过滤罐11下端设置的排泄阀15e。
所述自来水管或直接进行入过滤器12或经过过滤罐上部11a再进入过滤器12。
所述过滤器12内设置的多个有孔陶瓷为片状结构，多个片状结构有孔陶瓷12c水平设置在过滤器12内，水平设置的片状有孔陶瓷12c之间设置有支撑件12d，水平设置的片状结构有孔陶瓷12c自下而上孔径逐渐变小，有孔陶瓷的下端与过滤罐下部11b连通，过滤器12出口与片状结构有孔陶瓷12c最上层的空间连通。
所述与过滤器12、过滤罐11之间连接的管路上设置有电磁阀，电磁阀域控制器连接。
所述所述化学处理罐至少包括总氮处理罐14、氟处理罐16，总氮处理罐16上部设置有药剂添加口一14a、下部水处理出口一14b、总氮处理罐14上设置有抽样口一14c，氟处理罐16上同样设置药剂添加口二16a、有抽样出口二16c、或水处理出口二16b，下部水处理出口一14b上设置有阀门、下部水处理出口二16b上设置有阀门（为标出）。
可根据水质情况相应增加化学处理罐。
所述片状结构有孔陶瓷12c的的孔径在1.0-0.5μm之间。
所述水平设置的片状有孔陶瓷12c之间设置的支撑件12d能够通过水流。
在上述的管路中，设置有多个阀门，所述阀门为电磁阀门，能够自动控制，在本实施例中，连接管道中设置与多个阀门，其中15a为反冲管路阀门、15b为过滤管路阀门、15c为自来水管阀门、15d为过滤水出口阀门、15e为排泄阀、15f为污水管阀门。
一种煤矿井水陶瓷膜净化装置的过滤和反冲方法，使用如上所述的煤矿井水陶瓷膜净化装置，其中的陶瓷膜为片状结构陶瓷棒12c，所述过滤和反冲方法如下：
1）、对污水过滤时，反冲管路阀门15a、自来水管阀门15c以及排泄阀15e关闭，过滤管路阀门15b、滤水出口阀门15d以及污水管阀门15f打开，污水泵13a、空压机10开始运转，污水由污水池13送入过滤罐下部11b，在污水泵13和空压机10的压力下，污水过滤器11底部的入口在压力作用下，污水逐层向上流动，最后到了过滤器最顶层出口管路的滤水出口阀门15d流入总氮处理罐14中进行处理，在总氮处理罐的上部设置有药剂添加的罐盖14a，可利用专用的设备或人工将药剂加入处理，经检验合格后进行利用或排放；
2）、经过一段时间的使用，水中的污垢等会附着在陶瓷入口以及陶瓷的孔内，一旦附着污垢，不是堵塞陶瓷孔就是缩小孔径，这样就会造成过滤效率的低下，过滤罐底部压力增大，压力传感器就会检测到，压力一旦到达设定数值后，就会关闭过滤管路阀门15b、滤水出口阀门15d以及污水管阀门15f，污水泵13a、空压机10，打开反冲管路阀门15a、自来水管阀门15c以及排泄阀15e，关闭水泵，自来水从反方向送到过滤器12中，对堵塞或缩小的孔径进行反向高压冲洗，打通堵塞的管路。
本发明通过在过滤器12内设置有孔陶瓷，可在不受污水酸碱度影响的状况下进行污水过滤，可减少现有技术中利用药剂对污水进行酸碱度中和处理的工艺，不仅能够减少水处理工序，而且能够降低处理成本；通过将过滤器12设置在过滤罐11高度方向的中间位置，不仅能够从过滤罐11的下方送入井水进行过滤，而且能够利用自来水在空压机10的压力作用下实施反向冲洗，在过滤罐11的下方设置排泄阀15e，能够将反冲洗过程中附着在有孔陶瓷表面和内部的污垢一起排出；通过在过滤罐下部11b和过滤器12内连接空压机10，不仅能够在过滤时对过滤罐下端11b內进行施压，能够将水从过滤器12入口压入过滤器12内设置的有孔陶瓷，而且能够使水过滤后从有孔陶瓷内挤出，可加快过滤速度，同时，在反向冲洗过程中，利用自来水从过滤器12上方或从过滤罐11上方将自来水送入过滤器12中，利用过滤器12上连接的空压机10施压，将堵塞或部分堵塞的有孔陶瓷孔打通，有利于正向的污水过滤；通过在过滤器12的出口设置压力传感器，并将压力传感器与控制器连接，能够对压力变化进行检测，一旦压力数据降低到设定数值，控制器就会终止正常的过滤程序，启动反冲洗系统，对有孔陶瓷进行反向冲洗；通过将有孔陶瓷做成棒状结构会片状，能够从棒状会片状有孔陶瓷的端面作为入口，将污水的压入，然后从陶瓷的周边或上面压出；通过在过滤器12内设置片状结构的有孔陶瓷，且自下而上其孔径逐渐变小，能够逐步提高过滤水的净化程度。通过利用本发明能够延长滤芯的更换周期，免去酸碱度的中和处理、延长设备的维修频度和更换时间，提高过滤速度，减少过滤设备台数，降低污水处理的成本。