一种适用于矿井水的多孔隙砂滤池的制作方法

本实用新型属于水净化技术领域，具体涉及一种适用于矿进水的多孔隙砂滤池。

背景技术：

目前，对于矿井水的处理工艺一般是矿井水经泵提升到集水调节池，水在调节池内得到水质、水量的调节并停留沉降，大量的煤泥沉降在池底通过行车式泵吸排泥机将煤泥吸入污泥池中，调节池内的水再由泵提升通过管道混合器，同时在管道混合器前投加混凝剂pac和助凝剂pam，混合反应后，进入高效斜管沉淀池，生成大量的有机胶团将大部分悬浮物(浊度)在斜管沉淀池内下沉除去，沉淀池的上清液进入无阀过滤器，将水中不易沉降的固体物通过滤料的截留、拦截等作用进行过滤，沉淀后的原水中还含有颗粒很细的与水形成溶胶状态的有机悬浮物，这些物质中具有很强的聚合、沉降稳定性，不能用常规重力自然沉降法去除，由无阀过滤器内的过滤介质（石英砂），拦截水中的胶体及水中很细的物质，确保出水水质。出水进入清水池，在清水池中通过二氧化氯的强氧化作用把水中的细菌杀灭，经消毒后的水回用于井下防尘和消防等生产用水，或者深度处理后综合利用。无阀过滤器反冲洗出回流到集水调节池重新处理。集水调节池和混凝反应斜管沉淀池的污泥排入污泥浓缩池，经浓缩后用泵打入压滤机脱水后外运处置，污泥浓缩池的上清液回流到调节集水池。

目前这种处理工艺及使用的过滤器存在有如下问题：1、加药量大，每年上百万的加药费用，对煤矿的运行成本带来很大压力；2、平流式集水调节池沉淀效果不好，底部积泥量少，无法有效直到初步沉淀的效果。而且平流式沉淀池占地面积大，造价高；3、加药造成矿井水的含盐量增加，排放的水对环境质量造成影响；4、加入的助凝剂一般为聚丙烯酰胺，如果后续有膜法深度处理设备，易增加膜污堵程度，严重地影响膜处理设备的正常运行。

因此克服现有技术存在的缺陷，研究一种无需加药既可完成矿井水预处理的装置具有重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种适用于矿井水的多孔隙砂滤池，该砂滤池节解决平流式集水调节池沉淀效果不好的问题，同时不需要加药，节约加药费用。

本实用新型的技术方案是：

一种适用于矿井水的多孔隙砂滤池，包括多个并列设置的单格砂滤池，多个单格砂滤池上方设置有进水堰，所述的进水堰进水端设置进水总阀门，所述的进水堰对应每个单格砂滤池分别设置有进水阀门，所述的进水堰的出水端设置有反洗排水总阀；所述的多个单格砂滤池底部设置反洗进水总管，所述的反洗进水总管分别通过排水支管与每个单格砂滤池连通，每个单格砂滤池对应的排水支管上分别设置有排水阀门，所述的反洗进水总管进水端设置反洗进水总阀门，所述的每个单格砂滤池内分别设置有石英砂滤料。

具体的，所述的石英砂滤料从上到下的粒度依次增大，最下层石英砂滤料的粒度为ф2～16mm，高度为550mm，中间层石英砂滤料的粒度为ф1.2－2.8mm，高度为1000mm，上层石英砂滤料的粒度为ф0.5－1.0mm。

具体的，所述的反洗进水总管上连接有进气支管，所述的进气支管与罗茨风机连接，所述的进气支管上设置有空气总阀门。

具体的，所述的反洗进水总管进水端设置有反水洗泵。

具体的，每个所述的单格砂滤池表面设置浮球液位计。

具体的，所述的进水阀门选用电动调节闸板阀，所述的进水总阀门、反洗排水总阀及反洗进水总阀门都选用电动阀门，所述的排水阀门选用电动排水阀门或者气动排水阀门，所述的多孔隙砂滤池还包括plc控制系统，所述的电动调节闸板阀、电动排水阀门或者气动排水阀门、进水总阀门、反洗排水总阀及反洗进水总阀门分别与plc控制系统连接。

具体的，所述的排水支管采用母支管式。

本实用新型的有益效果是：该砂滤池是一种以“同向凝聚”理论设计的正流深床滤池，它采用一种比通常使用的滤料粒径更大的石英砂滤料，石英砂滤料11从上到下的粒度依次增大，最下层石英砂滤料的粒度为ф2～16mm，高度为550mm，中间层石英砂滤料的粒度为ф1.2－2.8mm，高度为1000mm，上层石英砂滤料的粒度为ф0.5－1.0mm，采用的滤料粒径及所占的比例相差较大，依靠整个滤料进行过滤，这样避免了普通滤池形成滤层的表面过滤，降低了滤层阻力，也避免了悬浮物颗粒的过早穿透，还可以提高滤速；细滤料的加入并在滤层中混匀极大地降低了粗滤料的局部孔隙率，提高了污水中细小颗粒的絮凝作用，更有利于对细小颗粒的去除，也极大地提高了滤池的截污能力。

进水采用水堰式结构，每一单格砂滤池配置一台进水电动调节闸板阀，用于调节各格砂滤池进水均匀，经过调试确定每个电动调节闸板阀的开度，运行时根据调试好的开度打开每个电动调节闸板阀，保证每格啥滤池的运行周期基本一致；反洗时全开每个阀门，确保反洗水能够顺利排放，有良好的反洗效果，反洗水耗低，运行平稳，采用深层过滤。

本实用新型提供的砂滤池，节约了加药费用；解决平流式集水调节池沉淀效果不好的问题，确保进入每个单格砂滤池的水质稳定，保证该砂滤池的正常运行，减少清洗的周期与费用，延长该砂滤池的寿命；本实用新型提供的砂滤池设备简单、投资低，与沉淀池比，土建投资费用可降低一半以上；整个处理过程环境友好，既不增加排放水的含盐量，又保证后续各用水点的安全。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是使用本实用新型提供的砂滤池对矿井水预处理的系统示意图；

图3是排水支管的结构示意图。

1单格滤池、2反洗进水总管、3进水堰、4进水总阀门、5进水阀门一、

6进水阀门二、7进水阀门三、8进水阀门四、9进水阀门五、10反洗排水总阀门、11滤料、12排水阀门一、13排水支管、14排水阀门二、15排水阀门三、16排水阀门四、17排水阀门五、18空气总阀门、19反洗进水总阀门。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行详细的说明。

实施例1

如图1为本实施例提供的一种适用于矿井水的多孔隙砂滤池的结构示意图，本实施例砂滤池包括五个并列设置的单格砂滤池1，五个单格砂滤池1上方设置有进水堰3，所述的进水堰3进水端设置电动进水总阀门4，所述的进水堰3对应每个单格砂滤池1分别设置有电动调节闸板阀，对应各个单格砂滤池的板阀分别为进水阀门一5、进水阀门二6、进水阀门三7、进水阀门四8及进水阀门五9，所述的进水堰3的出水端设置有电动反洗排水总阀10；所述的五个单格砂滤池1底部设置反洗进水总管2，所述的反洗进水总管2分别通过排水支管13与每个单格砂滤池1连通，排水支管13采用母支管式，如图3所示。每个单格砂滤池1对应的排水支管13上分别设置有电动排水阀门，分别为排水阀门一12、排水阀门二14、排水阀门三15、排水阀门四16和排水阀门五17，所述的反洗进水总管2进水端设置电动反洗进水总阀门15，所述的每个单格砂滤池1内分别设置有石英砂滤料11，反洗进水总管2上连接有进气支管，所述的进气支管与罗茨风机连接，所述的进气支管上设置有空气总阀门18。所述的反洗进水总管2进水端设置有反水洗泵，每个所述的单格砂滤池1表面设置浮球液位计。

所述的石英砂滤料11从上到下的粒度依次增大，最下层石英砂滤料的粒度为ф2～16mm，高度为550mm，中间层石英砂滤料的粒度为ф1.2－2.8mm，高度为1000mm，上层石英砂滤料的粒度为ф0.5－1.0mm。

所述的多孔隙砂滤池还包括plc控制系统，所述的电动调节闸板阀、电动排水阀门或者气动排水阀门、进水总阀门4、反洗排水总阀10及反洗进水总阀门15分别与plc控制系统连接，可实现运行与反洗的自动控制。

如图2所示为使用本实用新型提供的砂滤池对矿进水进行预处理的原理框图，矿井来水先经过本实用新型提供的多孔隙砂滤池进行过滤，过滤后的清水进入清水池，为节约空间，可以将清水池及污泥浓缩池建设在砂滤池，砂滤池出水及反洗排水以重力方式流入清水池和污泥浓缩池，清水池出水经过杀菌消毒后可至用水点或后续深度处理系统，多孔隙砂滤池运行一段时间后滤层阻力增大，需进行反洗，反洗采用水反洗与气擦洗结合的方式，反洗水进入污泥浓缩池，在污泥浓缩池内加入絮凝剂和助凝剂对污泥进行浓缩，上清液回通过水泵回到多孔隙砂滤池进行处理，污泥进入脱泥机进行脱泥。

本实施例提供的多孔隙砂滤池运行时，打开进水总阀门4，同时打开进水阀门一5、进水阀门二6、进水阀门三7、进水阀门四8及进水阀门五9，打开排水阀门一12、排水阀门二14、排水阀门三15、排水阀门四16和排水阀门五17，同时关闭反洗进水总阀门19、空气总阀门18、反洗排水总阀门10，污水通过石英砂滤料层，出水直接靠重力流入清水池，每格砂滤池1表面设置浮球液位计，随着滤截留的杂质的增多，液位会不断上升，当液位上升一定程度时，表明砂滤池需要进行反洗，反洗过程如下：首先关闭进水总阀门4、进水阀门一5、进水阀门二6、进水阀门三7、进水阀门四8及进水阀门五9，关闭排水阀门一12、排水阀门二14、排水阀门三15、排水阀门四16和排水阀门五17，然后打开反洗进水总阀门19、反洗排水总阀门10、空气总阀门18、对滤池进行反洗，反洗时间控制在30分钟以内，反洗完成后，关闭进水总阀门4、反洗进水总阀门19、反洗排水总阀门10、空气总阀门18，打开进水阀门一5、进水阀门二6、进水阀门三7、进水阀门四8及进水阀门五9，打开排水阀门一12、排水阀门二14、排水阀门三15、排水阀门四16和排水阀门五17，将滤池排空，一是可以保证滤层在备用状态下处于干燥状态，不会滋生微生物，二是对于北方地区冬季不至于发生结冰的情况，导致启动时无法运行。

在实际建设过程中，根据对矿井水处理规模的不同可以设定更多的单格砂滤池。本实用新型独到之处还在于各个单格砂滤池同时运行但是可进行单独反洗，反洗效果好。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。