一种矿井水净化处理系统的制作方法

本实用新型涉及污水净化处理领域，尤其涉及一种矿井水净化处理系统。

背景技术：

在煤炭开采过程中，地下水与煤层、岩层接触，加上人类的活动的影响，发生了一系列的物理、化学和生化反应，因而水质具有显著的煤炭行业特征:含有悬浮物的矿井水的悬浮物含量远远高于地表水，感官性状差；并且所含悬浮物的粒度小、比重轻、沉降速度慢、混凝效果差；矿井水中还含有废机油、乳化油等有机物污染物。矿井水中含有的总离子含量比一般地表水高得多，而且很大一部分是硫酸根离子。矿井水往往pH值特别低，常伴有大量的亚铁离子，增加了处理的难度。

混凝剂的控制是矿井水净化处理工艺过程中的重要环节，其结果直接影响到矿井水的净化处理效果。

鉴于此，本发明人对所述问题进行深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种混凝剂投放量和投放比例可控，可除油，矿井水中离子去除率高的矿井水净化处理系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种矿井水净化处理系统，包括依次连接设置的预沉淀池、第一过滤池、除油区、混凝搅拌池，磁分离机、第二过滤池和清水池；还包括磁分离磁鼓、煤泥脱水机和污泥池；所述预沉淀池的进水口和出水口分别设在所述预沉淀池的两侧壁上，所述预沉淀池的底部设有排泥槽；所述预沉淀池的出水口与所述第一过滤池的进水口通过第一管道连通，所述第一过滤池的进水口下方设有粗过滤层，所述第一过滤池的出水口设在所述粗过滤层的下方；所述第一过滤池的出水口与所述除油区的进水口通过第二管道连通，所述除油区为凹口向下的凹型水槽，所述凹型水槽的上端设有油水分离器，且所述除油区的进水口与出水口分别设置在所述凹型水槽下端的两侧；所述除油区的出水口与所述混凝搅拌池的进水口通过第三管道连通，所述混凝搅拌池的上方设有第一混凝剂添加罐，所述第一混凝剂添加罐与所述混凝搅拌池之间连接有用于添加混凝剂的第一添加管，所述混凝搅拌池的底部设有用于增加所述混凝搅拌池内污水流动性的鼓风机；所述混凝搅拌池的出水口与所述磁分离机的进水口通过第四管道连通，所述磁分离机的出水口与所述第二过滤池的进水口通过第五管道连通；所述第二过滤池的出水口与所述清水池的进水口连通；所述磁分离磁鼓具有进料口、出泥口和磁种投放口，所述磁分离机还具有用于排出含磁种的污泥的排污口，所述磁分离机的排污口与所述磁分离磁鼓的进料口通过第一排污管连通，所述磁分离磁鼓的磁种投放口与所述混凝搅拌池的底部通过磁种投放管连接，所述磁分离磁鼓的出泥口与所述煤泥脱水机的进料口通过第二排污管连接，所述煤泥脱水机的出泥口与所述污泥池通过第一排泥管连通，所述污泥池还通过第二排泥管与所述排泥槽相连通，所述第二排泥管上连接有控制阀。

本实用新型还包括PLC控制系统，所述预沉淀池的进水口设有第一流量计，所述第三管道内设有第二流量计，所述第一管道上设有第一水泵，所述第一添加管上连接有用于控制混凝剂添加量的第一计量泵，所述第一流量计和所述第二流量计分别与所述PLC控制系统相应的输入端连接，所述第一计量泵和所述第一水泵分别与所述PLC控制系统相应的输出端连接。

所述第五管道上设有细过滤器，所述第二过滤池与所述清水池之间还设有反渗透器，所述第二过滤池的出水口与所述反渗透器的进水口通过第六管道连接，所述反渗透器的用于输出淡水的出水口与所述清水池的进水口通过第七管道连接。

所述混凝搅拌池内还设有涡流絮凝反应器。

所述混凝搅拌池包括依次设置的混凝搅拌区和磁种投放区，所述混凝搅拌区和所述磁种投放区相连通，所述混凝搅拌区的上方还设有第二混凝剂添加罐，所述第二混凝剂添加罐与所述混凝搅拌池之间连接有用于添加混凝剂的第二添加管，所述第二添加管上连接有第二计量泵，所述第二计量泵与所述PLC控制系统相应的输出端连接。

所述第三管道上还连接有导电率测试仪，所述导电率测试仪与所述PLC控制系统相应的输入端连接。

所述除油区在靠近所述除油区的进水口一侧的上部位置设有向下延伸的液位计，所述液位计的显示器露出所述除油区。

所述第三管道上还连接有控制污水流通的电磁阀。

所述液位计与所述PLC控制系统相应的输入端连接，所述电磁阀与所述PLC控制系统相应的输出端连接。

采用本实用新型的技术方案后，矿井水除油率高，通过向混凝区鼓风，增强了混凝搅拌池中矿井水的流动，提高了混凝剂使用效率高；加入磁种后，磁种起到凝絮作用，矾花增大，可极大的减少混凝剂的使用量，且磁种可回收使用，降低了成本，通过磁分离后，净化效果好。

附图说明

图1为本实用新型整体布局示意图。

图中

预沉淀池-100 第一流量计-101

排泥槽-102 第一管道-110

第一水泵-111 第一过滤池-200

粗过滤层-201 第二管道-210

除油区-300 油水分离器-301

液位计-302 第三管道-310

电磁阀-311 第二流量计-312

导电率测试仪-313 混凝搅拌池-400

混凝搅拌区-401 磁种投放区-402

鼓风机-410 第四管道-420

第一混凝剂添加罐-430 第一添加管-431

第一计量泵-432 第二混凝剂添加罐-440

第二添加管-441 第二计量泵-442

磁分离机-500 第五管道-510

细过滤器-511 第一排污管-520

第二过滤池-600 第六管道-610

反渗透器-700 清水池-701

第七管道-710 磁分离磁鼓-800

第二排污管-810 磁种投放管-820

煤泥脱水机-901 第一排泥管-910

污泥池-902 第二排泥管-920

控制阀-921

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示的一种矿井水净化处理系统，包括依次连接设置的预沉淀池100、第一过滤池200、除油区301、混凝搅拌池400，磁分离机500、第二过滤池600和清水池701；还包括磁分离磁鼓800、煤泥脱水机901和污泥池902。

预沉淀池100的进水口和出水口分别设在预沉淀池100的两侧壁上，预沉淀池100的底部设有排泥槽102。

第一过滤池200的一侧的上方设置有进水口，第一过滤池200的另一侧设有出水口，预沉淀池100的出水口与第一过滤池200的进水口通过第一管道110连通，第一过滤池200的进水口下方设有粗过滤层201，第一过滤池200的出水口设在粗过滤层201的下方。

除油区301的进水口与第一过滤池200的出水口通过第二管道210连通，除油区301为凹口向下的凹型水槽，凹型水槽的上端设有油水分离器301，且除油区301的进水口与出水口分别设置在凹型水槽下端的两侧。

混凝搅拌池400的进水口与除油区301的出水口通过第三管道310连通，混凝搅拌池400的上方设有向混凝搅拌池400添加混凝剂的混凝剂添加罐，第一混凝剂添加罐430与混凝搅拌池400之间连接有用于添加混凝剂的第一添加管431；混凝搅拌池400外设有用于增加混凝搅拌池400内污水流动性的鼓风机410，鼓风机410具有输气管，所述输气管的输气出口设在混凝搅拌池400的底部，所述输气管与混凝搅拌池密封连接，混凝搅拌池400混凝时，鼓风机410通过鼓风机410的所述输气管向混凝搅拌池400内鼓风，使得混凝搅拌池400内的污水流动性提高，从而混凝效果提高。

磁分离机500的进水口与混凝搅拌池400的出水口通过第四管道420连通，磁分离机500的出水口与第二过滤池600的进水口通过第五管道510连通，磁分离机500可将污水中的含磁种的污泥和水分离开来。第二过滤池600的出水口与清水池701的进水口连通。磁分离磁鼓800具有进料口、出泥口和磁种投放口，磁分离机500还具有用于排出含磁种的污泥的排污口，磁分离机500的排污口与磁分离磁鼓800的进料口通过第一排污管520连通，磁分离磁鼓800可将污泥中的磁种和污泥分离开来，磁分离磁鼓800的磁种投放口与混凝搅拌池400的底部通过磁种投放管820连接，并通过磁种投放管820向混凝搅拌池400添加磁种，加入磁种后可减少混凝剂的使用量，而通过磁分离磁鼓800回收磁种回收率高，极大的降低了成本，磁分离磁鼓800的出泥口与煤泥脱水机901的进料口通过第二排污管810连接，煤泥脱水机901的出泥口与污泥池902通过第一排泥管910连通，污泥池902还通过第二排泥管920与排泥槽102相连通，第二排泥管920上连接有控制阀，方便了第二排泥管920的清理。

优选的，本实用新型还包括PLC控制系统，预沉淀池100的进水口设有第一流量计101，用于计量预沉淀池100的进水口的径流量。第三管道310上设有第二流量计312，用于计量第三管道310的径流量。第一管道110上设有第一水泵111，第一添加管431上连接有用于控制混凝剂添加量的第一计量泵432，第一流量计101和第二流量计312分别与PLC控制系统相应的输入端连接，第一计量泵432和第一水泵111分别与PLC控制系统相应的输出端连接。通过第一流量计101和第二流量计312将矿井水的流量发生给PLC控制系统，PLC控制系统可分析该流量的矿井水需要多少混凝剂，再通过控制第一计量泵432来调节混凝剂的加入量，从而提高了混凝剂的使用效率。

第五管道510上设有细过滤器511，第二过滤池600与清水池701之间还设有反渗透器700，第二过滤池600的出水口与反渗透器700的进水口通过第六管道610连接，反渗透器700的用于输出淡水的出水口与清水池701的进水口通过第七管道710连接，使得离子的去除率得到进一步的提高。使用时，根据实际情况选用细过滤器511，如选用高效的纤维过滤器，降低水的硬度和浊度，减少反渗透器700的反渗透膜结垢；若选用的反渗透膜为聚酰胺类复合膜，且水中氯离子浓度较高，细过滤器511还需选用具有过滤氯离子的功能，避免氯离子对反渗透器700的反渗透膜造成永久性污染。

优选的，混凝搅拌池400内还设有涡流絮凝反应器；本实施例中，涡流絮凝反应器使用公知的微涡流絮凝反应球，通过向混凝搅拌池400中加入一定量的微涡流絮凝反应球，从而增加了水中细小颗粒的迁移与碰撞凝聚，提高反应效率，同时防止水流短流、使水流均匀分布以及提高流速梯度等作用，缩短絮凝反应时间等。

优选的，混凝搅拌池400包括依次设置的混凝搅拌区401和磁种投放区402，混凝搅拌区401和磁种投放区402相连通，混凝搅拌区401的上方还设有第二混凝剂添加罐440，第二混凝剂添加罐440与混凝搅拌池400之间连接有用于添加混凝剂的第二添加管441，第二添加管441上连接有第二计量泵442，第二计量泵442与PLC控制系统相应的输出端连接。矿井水中的悬浮物常表现出不同程度的负电性；采用本实用新型的方案后，第一混凝剂添加罐430可用以中和电性和使胶体脱稳为主要作用的聚合氯化铝，第二混凝聚添加罐可用以粒间吸附为主要作用的聚丙烯酰胺，通过PLC控制系统控制第一计量泵432和第二计量泵442可调配合理的混凝剂来适应当地矿井水。

优选的，第三管道310上还连接导电率测试仪313，导电率测试仪313与PLC控制系统通讯连接，增加导电率测试仪313后，更加方便了PLC控制系统检测矿井水的导电率，从而调配处合理的混凝剂。

优选的，除油区301的上部在靠近除油区301进水口的位置设有向下延伸的液位计302，液位计302的显示器露出除油区301。使用液位计302可监测除油区301的液面位置，便于观测油水分离器301的工作情况。

第三管道310上还连接有控制污水流通的电磁阀311，当除油区301的液面过低时，关闭电磁阀311，等待液面位置到达油水分离器301的工作位置时，再打开电磁阀311，从而保证了除油区301的油水分离器301的处于工作状态。

液位计302与PLC控制系统相应的输入端连接，电磁阀311与PLC控制系统相应的输出端连接，使得电磁阀311可自动完成开关，无需人工监测，提高了自动化程度。

工作时，矿井水流入预沉淀池中，流经第一流量计101中时，第一流量计101将矿井水的流量信息发送给PLC控制系统，PLC控制系统根据流入预沉淀池100中的流量控制第一水泵111的抽水量，避免第一水泵111空运转；当排泥槽102中的污泥较多时，打开控制阀921，使得污泥通过第二排泥管920排入污泥池902中，为方便控制阀921的清洗，可采用安装拆卸方便的控制阀921。矿井水进入第一过滤池200时，先通过粗过滤层201过滤，再流入第一过滤池200的底部。第一过滤池200中经过粗过滤层201过滤的矿井水流入除油区300中；当液位计302监测到除油区300的液面高度低于或等于油水分离器301的下表面高度时，PLC控制系统控制电磁阀311关闭，使得除油区300与混凝搅拌区401之间断开连通；当液位计302监测到除油区300的液面高度高于油水分离器301的下表面时，PLC控制系统控制电磁阀311，使得除油区300与混凝搅拌区401相连通。除油区300中的矿井水流入混凝搅拌区401时，经过第二流量计312和导电率测试仪313，第二流量计312将流经的矿井水流量信息发送给PLC控制系统，导电率测试仪313将流经的矿井水的导电率信息发送给PLC控制系统，PLC控制系统据这些信息控制第一计量泵432和第二计量泵442，使得第一混凝剂添加罐430和第二混凝剂添加罐440向混凝搅拌区401中添加入合理量的混凝剂，从而提高混凝的效果，并减少混凝剂的浪费；磁分离磁鼓700预存有磁种，磁分离磁鼓700向磁种投放区402加入磁种后，磁种起到凝絮作用，使得经过混凝剂混合的矿井水的矾花增大。在磁种投放区402通过添加磁种增大絮凝物后，夹杂着大量絮凝物的矿井水由磁种投放区402进入磁分离机500，通过磁分离机500将絮凝物与水分离，分离后的水在第五管道中经过细过滤器511过滤，如采用采用全自动高效纤维过滤器过滤降低水的硬度和浊度后进入第二过滤池600中。在第二过滤池600中可设置在采光较好的地方，便于阳光照射，或在第二过滤池600中利用地热等条件设置加热装置，增高第二过滤池中水的温度，使得反渗透器的产生量增高。第二过滤池600中的水经第六管道610流入反渗透器700中，在反渗透器700中再次过滤后通过第七管道710流入清水池701中，反渗透器700中过滤后的残留液采用公知的方式处理，此处不做说明。磁分离机500将磁分离机500中分离出的絮凝物通过第一排污管520输送至磁分离磁鼓800中，磁分离磁鼓800将絮凝物中的磁种分离出来，并通过磁种投放管820重新投放如磁种投放区402；分离磁种后的絮凝物通过第二排污管810通入煤泥脱水机901中，煤泥脱水机901将脱水后的污泥通过第一排泥管910输送至污泥池902中，完成矿井水的净化。

实施例和图式并非限定本实用新型专利的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型专利的专利范畴。