一种矿井水氨氮去除设备的制作方法

本实用新型公开一种矿井水氨氮去除设备，属于污水处理设备技术领域。

背景技术：

在煤矿生产中排除的矿井水污染物中含有一定的氨氮指标，氨氮指标一般在1-5mg/l，但随着环保政策的日趋严格，一些省市要求矿井水处理后的水质指标需要达到《地表水环境质量标准》gb3838-2002中的iii类水标准，因此需要将矿井水中的氨氮污染物处理到小于1mg/l(氨氮≤1mg/l)。目前矿井水处理常采用“混凝+沉淀+过滤”工艺，该工艺能去除矿井水中cod、ss及部分石油类指标，但是其对溶解性的氨氮没有去处效果，导致矿井水出水中氨氮指标大于1mg/l。针对矿井水中氨氮的去除工程中常用方法为折点氯化法，该工艺具有投资少、处理效果稳定等优点，但是该工艺具有运行费用高、出水余氯指标控制困难的缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种新型矿井水氨氮去除设备，解决现有矿井水氨氮去除工艺存在的运行费用高、出水余氯指标控制困难等技术问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种矿井水氨氮去除设备，包括防腐箱体、进水管、出水管、反洗进水管、反洗排水管、反洗进气管、曝气进气管、排水管、反洗风机、曝气风机和反洗水泵；所述进水管、出水管、反洗进水管、反洗排水管、曝气进气管、反洗进气管和排水管上均安装有控制阀门；

所述防腐箱体内腔底部为空腔，所述空腔上方设有若干长柄滤头，所述防腐箱体内腔中长柄滤头上方由下至上依次设有承托层、沸石滤料层和活性炭滤料层，所述活性炭滤料层上方设有不锈钢拦网；所述承托层中设有单孔膜曝气器，所述单孔膜曝气器通过曝气进气管与曝气风机连通；

所述防腐箱体上部一侧设有反洗排水渠，所述反洗排水渠外侧设有过滤水出水渠，所述反洗排水渠上部、过滤水出水渠上部与防腐箱体内腔上部连通，所述反洗排水渠上部与防腐箱体内腔之间设有反洗排水堰，所述反洗排水渠和过滤水出水渠之间设有过滤水出水堰，所述过滤水出水堰的高度高于反洗排水堰的高度；所述反洗排水渠底部设有反洗排水孔，所述反洗排水孔与反洗排水管连接，所述过滤水出水渠底部设有出水孔，所述出水孔与出水管连接；

所述防腐箱体内腔底部的侧壁上设有两个常闭式检修人孔，所述防腐箱体一侧侧壁底部设有进水孔、反洗进气孔、曝气进气孔，所述防腐箱体另一侧侧壁底部设有反洗进水孔和排水孔；所述进水孔与进水管连接；所述反洗进气管一端由反洗进气孔伸入防腐箱体内腔底部的空腔中，所述反洗进气管另一端与反洗风机连接；所述曝气进气管一端由曝气进气孔伸入防腐箱体内与单孔膜曝气器连接，所述曝气进气管另一端与曝气风机连接；所述反洗进水管的一端由反洗进水孔伸入防腐箱体内腔底部的空腔中，所述反洗进水管的另一端与反洗水泵连接；所述排水管与排水孔连接；

所述反洗进气管伸入防腐箱体内腔底部的空腔中的管体的两侧设有若干配气支管，所述配气支管上设有若干配气孔。

进一步，所述承托层厚度为300～400mm；所述沸石滤料层厚度为1.5-2.5m，沸石滤料粒径为2-6mm，沸石滤料指标为：ii级品(环保轻工级)或nh4+交换量≥100-140mmol/100g±(相当沸石总量46-65％)；活性炭滤料层中为柱状煤质活性炭，活性炭滤料层厚度为1-1.5m，所述柱状煤质活性炭的直径为：4-6mm、长度为：4-10mm、碘吸附值≥900mg/g、比表面积为：900-1100m²/g、水分小于10％、强度大于90％、充填密度为0.35-0.55g/cm³。

进一步，所述设备设计滤速为5m/h-6m/h；设计空床停留时间20-30min；曝气汽水比控制为0.5∶1-1.5∶1。

本实用新型中沸石滤料层和活性炭滤料层的设置，将沸石填料和活性炭对氨氮的选择性离子吸附交换与生物降解两种处理过程合并在同一反应器中，运行过程中在滤池内进行微曝气，使设备中填装的沸石和活性炭滤料表面生长大量生物膜。在设备运行初期充分利用沸石滤料对氨氮有很强的选择性离子吸附和交换能力的特性能完成对矿井水中氨氮的去除，解决了设备运行初期生物膜没有培养成功，氨氮指标难以去除的问题；当设备中生物膜培养成功后，当水流经时，利用滤料上所附生物膜中高浓度活性微生物的氧化分解作用以及滤料粒径较小的特点，充分发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留以及反应器内沿水流方向食物链的分级捕食作用，实现污染物的高效去除。与折点氯化法除氨氮技术相比，本实用新型具有运行可靠、设备运行前后期除氨氮效果稳定、运行费用低、自动化程度高、能耗低等优点。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2是图1的a-a剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本实施例中的一种矿井水氨氮去除设备，包括防腐箱体1、进水管2、出水管3、反洗进水管4、反洗排水管5、反洗进气管6、曝气进气管17、排水管7、反洗风机8、曝气风机9和反洗水泵10；所述进水管2、出水管3、反洗进水管4、反洗排水管5、曝气进气管17、反洗进气管6和排水管7上均安装有控制阀门；

所述防腐箱体1内腔底部为空腔，所述空腔上方设有若干长柄滤头11，所述防腐箱体1内腔中长柄滤头11上方由下至上依次设有承托层12、沸石滤料层13和活性炭滤料层14，所述活性炭滤料层14上方设有不锈钢拦网15；所述承托层12中设有单孔膜曝气器16，所述单孔膜曝气器16通过曝气进气管17与曝气风机9连通；

所述防腐箱体1上部一侧设有反洗排水渠18，所述反洗排水渠18外侧设有过滤水出水渠19，所述反洗排水渠18上部、过滤水出水渠19上部与防腐箱体1内腔上部连通，所述反洗排水渠18上部与防腐箱体1内腔之间设有反洗排水堰20，所述反洗排水渠18和过滤水出水渠19之间设有过滤水出水堰21，所述过滤水出水堰21的高度高于反洗排水堰20的高度；所述反洗排水渠18底部设有反洗排水孔22，所述反洗排水孔22与反洗排水管5连接，所述过滤水出水渠19底部设有出水孔23，所述出水孔23与出水管3连接；

所述防腐箱体1内腔底部的侧壁上设有两个常闭式检修人孔24，所述防腐箱体1一侧侧壁底部设有进水孔25、反洗进气孔26和曝气进气孔30，所述防腐箱体1另一侧侧壁底部设有反洗进水孔27和排水孔28；所述进水孔25与进水管2连接；所述反洗进气管6一端由反洗进气孔26伸入防腐箱体1内腔底部的空腔中，所述反洗进气管6另一端与反洗风机8连接；所述曝气进气管17一端由曝气进气孔30伸入防腐箱体1内与单孔膜曝气器16连接，所述曝气进气管17另一端与曝气风机9连接；所述反洗进水管4的一端由反洗进水孔27伸入防腐箱体1内腔底部的空腔中，所述反洗进水管4的另一端与反洗水泵10连接；所述排水管7与排水孔28连接；

所述反洗进气管6伸入防腐箱体1内腔底部的空腔中的管体的两侧设有若干配气支管29，所述配气支管29上设有若干配气孔。

进一步，所述承托层12厚度为300～400mm；所述沸石滤料层13厚度为1.5-2.5m，沸石滤料粒径为2-6mm，沸石滤料指标为：ii级品(环保轻工级)或nh4+交换量≥100-140mmol/100g±(相当沸石总量46-65％)；活性炭滤料层14中为柱状煤质活性炭，活性炭滤料层14厚度为1-1.5m，所述柱状煤质活性炭的直径为：4-6mm、长度为：4-10mm、碘吸附值≥900mg/g、比表面积为：900-1100m²/g、水分小于10％、强度大于90％、充填密度为0.35-0.55g/cm³。

进一步，所述设备设计滤速为5m/h-6m/h；设计空床停留时间20-30min；曝气汽水比控制为0.5∶1-1.5∶1。

本实用新型的工作过程：

设备正常运行时矿井水通过进水管2进入防腐箱体1内腔底部的空腔中，经长柄滤头11配水后依次经过承托层12、沸石滤料层13、活性炭滤料层14、不锈钢拦网15、过滤出水堰21、过滤水出水渠19、出水管3后排出，在矿井水流经设备时，曝气风机9根据需气量通过曝气进气管17、单孔膜曝气器16进行微曝气，满足系统正常运行所需气量。正常运行时反洗进气管6、反洗排水管5、反洗进水管4上安装的控制阀门处于关闭状态。

反洗采用气--水联合反冲洗，即按照气洗、气-水联合洗、清水漂洗进行。气洗时进水管2、出水管3、反洗进水管4、反洗排水管5上安装的控制阀门处于关闭状态，反洗进气管6上阀门处于打开状态，启动反洗风机8向设备供气进行气洗；气洗3-4min后，开启反洗水泵10、反洗进水管4、反洗排水管5处安装的控制阀门对设备进行4-5min气水联合反洗；气水联合反洗完毕后，关闭反洗进气管6处阀门和反洗风机8，对设备进行6-8min清水漂洗，最后关闭反洗水泵10和相关阀门，同时开启进水管2、出水管3处安装的阀门，设备进入正常过滤状态。气洗强度为12-15l/m².s，水洗强度为4-6l/m².s。

本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于前述的细节，而应在权利要求所限定的范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的变化和改型都应为权利要求所涵盖。