專利名稱：一種井下礦井水一體化處理設(shè)備及處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種井下礦井水一體化處理設(shè)備及處理工藝。
背景技術(shù)：
由于礦井水成份的復(fù)雜性和地域的特點(diǎn)等因素，現(xiàn)有的處理與回用工藝技術(shù)包括含懸浮物礦井水處理工藝(工藝流程圖見(jiàn)圖3)、酸性礦井水處理工藝(工藝流程圖見(jiàn)圖4)、高礦化度礦井水用作生活與生產(chǎn)用水時(shí)處理工藝(工藝流程圖見(jiàn)圖5)及高硬度礦井水處理工藝(工藝流程圖見(jiàn)圖6)。但是上述幾種礦井水處理工藝存在以下的主要缺點(diǎn)I、從井下水倉(cāng)用泵提升到井面處理，耗能很大；2、投入藥劑過(guò)多，同時(shí)投加過(guò)多藥劑本身也對(duì)水體造成污染；·3、水質(zhì)千變?nèi)f化，最佳的投藥量各不相同，出水水質(zhì)不穩(wěn)定；4、對(duì)不同礦井水需添加不同設(shè)備，設(shè)備多，流程復(fù)雜；5、沉淀池出水不能直接回用，需添加過(guò)濾系統(tǒng)及消毒系統(tǒng)；6、占地較大，土建投資費(fèi)用較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝流程簡(jiǎn)單，且運(yùn)行成本低的礦井水一體化處理設(shè)備及處理工藝。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下一種井下礦井水一體化處理設(shè)備，包括井下水倉(cāng)、濃縮反應(yīng)池、陶瓷膜反應(yīng)器、內(nèi)回流管及清水池，所述井下水倉(cāng)位于所述濃縮反應(yīng)池的一側(cè)，且與所述濃縮反應(yīng)池的一側(cè)相連通，所述陶瓷膜反應(yīng)器位于所述濃縮反應(yīng)池的另一側(cè)，且所述濃縮反應(yīng)池的另一側(cè)與所述陶瓷膜反應(yīng)器的一端相連通，所述陶瓷膜反應(yīng)器的另一端通過(guò)所述內(nèi)回流管與所述濃縮反應(yīng)池相連通，所述清水池與所述陶瓷膜反應(yīng)器的另一端相連通。本發(fā)明的有益效果是I、采用新型的陶瓷膜反應(yīng)器，利用錯(cuò)流技術(shù)，，既解決了反應(yīng)器的堵塞，又可以濃縮懸浮物等，不需要添加沉淀池，出水水質(zhì)好等；2、工藝流程簡(jiǎn)單，投入藥劑少，運(yùn)行陳本低；3、水質(zhì)千變?nèi)f化，由于反應(yīng)器的精確反應(yīng)過(guò)濾作用，出水水質(zhì)穩(wěn)定；4、出水可直接回用，不需另外添加過(guò)濾系統(tǒng)及消毒系統(tǒng)；5、占地面積小，土建投資費(fèi)用小；6、自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)運(yùn)行。陶瓷膜反應(yīng)器內(nèi)的無(wú)機(jī)陶瓷膜是以氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯等經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的具有很多孔結(jié)構(gòu)的精密陶瓷過(guò)濾材料。錯(cuò)流技術(shù)是通過(guò)循環(huán)泵將要過(guò)濾的物質(zhì)在不同孔徑的濾膜孔道中做高速循環(huán)運(yùn)動(dòng)。在壓力的作用下，濾液以切線通過(guò)的方式濾出；未濾液由于高速運(yùn)動(dòng)而形成湍流，不斷沖洗膜棒的內(nèi)表面，將少量附著在膜上的固形物帶走，從而防止了濾膜的阻塞，保持過(guò)濾的正常進(jìn)行。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述井下水倉(cāng)內(nèi)設(shè)有第一潛水泵，所述井下水倉(cāng)內(nèi)的礦井水通過(guò)所述第一潛水泵打入所述濃縮反應(yīng)池。進(jìn)一步，所述濃縮反應(yīng)池的頂部設(shè)有加藥系統(tǒng)，通過(guò)所述加藥系統(tǒng)向所述濃縮反應(yīng)池內(nèi)加入藥劑。進(jìn)一步，所述加藥系統(tǒng)包括第一加藥裝置及第二加藥裝置。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，第一加藥裝置及第二加藥裝置形成2處加藥點(diǎn)，使得不同礦井水只需添加不同藥劑，不需更改工藝及添加設(shè)備，投入藥劑少，運(yùn)行陳本低。 進(jìn)一步，所述濃縮反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有第二潛水泵，所述濃縮反應(yīng)池內(nèi)污水通過(guò)所述第二潛水泵打入所述陶瓷膜反應(yīng)器內(nèi)，所述第二潛水泵通過(guò)濃縮管與所述陶瓷膜反應(yīng)器的一端相連通。進(jìn)一步，所述濃縮管上設(shè)有第一壓力表，所述第一壓力表靠近所述陶瓷膜反應(yīng)器的一端。進(jìn)一步，所述內(nèi)回流管上設(shè)有第二壓力表，所述第二壓力表靠近所述陶瓷膜反應(yīng)器的另一端。進(jìn)一步，所述井下水倉(cāng)、濃縮反應(yīng)池及清水池的形狀均為長(zhǎng)方形。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的另一技術(shù)方案如下一種井下礦井水一體化處理工藝，包括以下步驟I)將所述礦井水在井下水倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行收集，然后通過(guò)井下水倉(cāng)內(nèi)的第一潛水泵打入濃縮反應(yīng)池內(nèi)，再通過(guò)加藥系統(tǒng)向濃縮反應(yīng)池內(nèi)投加藥劑使?jié)饪s反應(yīng)池內(nèi)礦井水混凝沉淀，得到污水；2)將步驟I)中得到的污水通過(guò)濃縮反應(yīng)池內(nèi)的第二潛水泵打入陶瓷膜反應(yīng)器內(nèi)，污水在陶瓷膜反應(yīng)器內(nèi)不斷流動(dòng)，得到澄清滲透液及渾濁濃縮液；其中，所述澄清滲透液及渾濁濃縮液的體積比為15 25 75 85 ；3)步驟2)中得到的所述澄清滲透液沿與所述陶瓷膜反應(yīng)器垂直的方向?yàn)V出，進(jìn)入清水池，所述渾濁濃縮液進(jìn)入內(nèi)回流管內(nèi)，經(jīng)內(nèi)回流管回流至濃縮反應(yīng)池內(nèi)，與從井下水倉(cāng)內(nèi)打入的礦井水混合,再次參加反應(yīng)。進(jìn)一步，在步驟2)中，所述污水在陶瓷膜反應(yīng)器內(nèi)不斷流動(dòng)的工藝條件為在壓力為O. 2 O. 8MP，流速為4 lOm/s的條件下不斷流動(dòng)。進(jìn)一步，在步驟3)中，所述渾濁濃縮液在O. 2 O. 8MP壓力下進(jìn)入內(nèi)回流管內(nèi)。


圖I為本發(fā)明井下礦井水一體化處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明井下礦井水一體化處理工藝的工藝流程圖；圖3為現(xiàn)有的含懸浮物礦井水處理工藝的工藝流程圖；圖4為現(xiàn)有的酸性礦井水處理工藝的工藝流程圖5為現(xiàn)有的高礦化度礦井水用作生活與生產(chǎn)用水時(shí)處理工藝的工藝流程圖；圖6為現(xiàn)有的高硬度礦井水處理工藝的工藝流程圖；附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下I、井下水倉(cāng)，2、第一潛水泵，3、濃縮反應(yīng)池，4、第一加藥裝置，5、第二加藥裝置，6、第二潛水泵，7、陶瓷膜反應(yīng)器，8、濃縮管，9、內(nèi)回流管，10、清水池，11、第一壓力表，12、第二壓力表。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

一種井下礦井水一體化處理設(shè)備，如圖I所示，包括井下水倉(cāng)I、濃縮反應(yīng)池3、陶瓷膜反應(yīng)器7、內(nèi)回流管9及清水池10，所述井下水倉(cāng)I位于所述濃縮反應(yīng)池3的一側(cè)，且與所述濃縮反應(yīng)池3的一側(cè)相連通，所述陶瓷膜反應(yīng)器7位于所述濃縮反應(yīng)池3的另一側(cè)，且所述濃縮反應(yīng)池3的另一側(cè)與所述陶瓷膜反應(yīng)器7的一端相連通，所述陶瓷膜反應(yīng)器7的另一端通過(guò)所述內(nèi)回流管9與所述濃縮反應(yīng)池3相連通，所述清水池10與所述陶瓷膜反應(yīng)器7的另一端相連通。所述井下水倉(cāng)I內(nèi)設(shè)有第一潛水泵2，所述井下水倉(cāng)I內(nèi)的礦井水通過(guò)所述第一潛水泵2打入所述濃縮反應(yīng)池3。所述濃縮反應(yīng)池3的頂部設(shè)有加藥系統(tǒng)，通過(guò)所述加藥系統(tǒng)向所述濃縮反應(yīng)池3內(nèi)加入藥劑。所述加藥系統(tǒng)包括第一加藥裝置4及第二加藥裝置5。所述濃縮反應(yīng)池3內(nèi)設(shè)有第二潛水泵6，所述濃縮反應(yīng)池3內(nèi)污水通過(guò)所述第二潛水泵6打入所述陶瓷膜反應(yīng)器7內(nèi)，所述第二潛水泵6通過(guò)濃縮管8與所述陶瓷膜反應(yīng)器7的一端相連通。所述濃縮管上設(shè)有第一壓力表11，所述第一壓力表11靠近所述陶瓷膜反應(yīng)器7的一端。所述內(nèi)回流管9上設(shè)有第二壓力表12，所述第二壓力表12靠近所述陶瓷膜反應(yīng)器7的另一端。所述井下水倉(cāng)I、濃縮反應(yīng)池3及清水池10的形狀均為長(zhǎng)方形。一種井下礦井水一體化處理工藝，如圖2所示，包括以下步驟I)將所述礦井水在井下水倉(cāng)I內(nèi)進(jìn)行收集，然后通過(guò)井下水倉(cāng)I內(nèi)的第一潛水泵2打入濃縮反應(yīng)池3內(nèi)，再通過(guò)加藥系統(tǒng)向濃縮反應(yīng)池3內(nèi)投加藥劑使?jié)饪s反應(yīng)池3內(nèi)礦井水混凝沉淀，得到污水；加藥系統(tǒng)包括第一加藥裝置4及第二加藥裝置5，不同礦井水只需添加不同的藥齊U，如處理懸浮物礦井水需關(guān)閉第一加藥裝置4，打開(kāi)第二加藥裝置5向第二加藥裝置5投加混凝劑即可；如處理酸性礦井水需同時(shí)打開(kāi)第一加藥裝置4、第二加藥裝置5，同時(shí)向第一加藥裝置4投加石灰乳，向第二加藥裝置5投加混凝劑；如果處理高礦化度礦井水需關(guān)閉第一加藥裝置4，打開(kāi)第二加藥裝置5，同時(shí)向第二加藥裝置5投加混凝劑；如果處理高硬度化礦井水，需同時(shí)打開(kāi)第一加藥裝置4、第二加藥裝置5，并分別投加石灰乳與混凝劑。2)將步驟I)中得到的污水通過(guò)濃縮反應(yīng)池3內(nèi)的第二潛水泵6打入陶瓷膜反應(yīng)器7內(nèi)，污水在陶瓷膜反應(yīng)器7內(nèi)在壓力為O. 2 O. 8MP，流速為4 10m/S的條件下不斷流動(dòng)，得到含小分子組成的澄清滲透液及含大分子組成的渾濁濃縮液；其中，所述澄清滲透液及渾濁濃縮液的體積比為15 25 75 85 ；3)步驟2)中得到的所述澄清滲透液沿與所述陶瓷膜反應(yīng)器7垂直的方向?yàn)V出，經(jīng)壓力作用進(jìn)入清水池10，含大分子組分的渾濁濃縮液被陶瓷膜反應(yīng)器7內(nèi)的陶瓷膜截留，從而使流體達(dá)到分離、濃縮的目的。所述渾濁濃縮液由于高速運(yùn)動(dòng)而形成湍流，不斷沖洗陶瓷膜的內(nèi)表面，將少量附著在陶瓷膜上的固形物帶走，從而防止了陶瓷膜的阻塞，保持過(guò)濾的正常進(jìn)行。所述渾濁濃縮液不斷循環(huán)，固形物濃度愈來(lái)愈大，當(dāng)濃度到達(dá)一定程度后自動(dòng)排出，最終達(dá)到固液分離的目的。另外約75 85%的渾濁濃縮液在O. 2 O. 8MP壓力下由內(nèi)回流管9回流至濃縮反應(yīng)池3內(nèi)再次參加反應(yīng)。經(jīng)過(guò)陶瓷膜反應(yīng)器7的過(guò)濾及截留作用及前期不同藥劑的作用，
出水直接達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)及回用標(biāo)準(zhǔn)，濃縮反應(yīng)池3可濃縮進(jìn)水含固率達(dá)到10%以上，直接可不經(jīng)過(guò)污泥濃縮池而進(jìn)壓濾機(jī)脫水。以下通過(guò)幾個(gè)具體實(shí)施例以具體說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例I高懸浮物礦井水水質(zhì)條件C0D含量為50 70mg/l，SS含量為400 600mg/l，總硬度為300 400mg/l。加聚鋁鐵3mg/l，混合后，經(jīng)高壓泵輸送至陶瓷膜錯(cuò)流過(guò)濾，陶瓷膜兩側(cè)的壓力差為O. 3MP，陶瓷膜表面流速5m/s，出水COD含量為3 5mg/l，SS含量為6 10mg/l，濁度為I. 5 2NTU，出水指標(biāo)達(dá)到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2高礦化度礦井水水質(zhì)條件C0D含量為50 80mg/l，SS含量為300 400mg/l，總硬度為1300 1700mg/l。加石灰乳(5%含固)410mg/l，聚鋁鐵5mg/l，混合后，經(jīng)過(guò)高壓泵輸送至陶瓷膜錯(cuò)流過(guò)濾，，陶瓷膜兩側(cè)的壓力差為O. 5MP，陶瓷膜表面流速6 7m/s，出水COD含量為5 8mg/l，SS含量為7 10mg/l，濁度為2 3NTU，總硬度為400 500mg/l，出水指標(biāo)達(dá)到礦區(qū)生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例3酸性礦井水水質(zhì)條件C0D含量為70 110mg/l，SS含量為400 700mg/l，PH為3 5，鐵含量為200 400mg/l，硫酸根離子含量為1500 1800mg/l。加石灰乳(5% 10%含固)700mg/l，聚合氯化鋁60mg/l，混合后，經(jīng)過(guò)高壓泵輸送至陶瓷膜錯(cuò)流過(guò)濾，，陶瓷膜兩側(cè)的壓力差為O. 6MP，陶瓷膜表面流速6 8m/s，出水COD含量為8 10mg/l，SS含量為9 13mg/l，PH為8 9. 5，鐵含量為O. 5 O. 8mg/l，硫酸根離子含量為300 500mg/1，出水指標(biāo)達(dá)到礦區(qū)生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種井下礦井水一體化處理設(shè)備，其特征在于包括井下水倉(cāng)(I)、濃縮反應(yīng)池(3)、陶瓷膜反應(yīng)器(7)、內(nèi)回流管(9)及清水池(10)，所述井下水倉(cāng)(I)位于所述濃縮反應(yīng)池(3)的一側(cè)，且與所述濃縮反應(yīng)池(3)的一側(cè)相連通，所述陶瓷膜反應(yīng)器(7)位于所述濃縮反應(yīng)池(3)的另一側(cè)，且所述濃縮反應(yīng)池(3)的另一側(cè)與所述陶瓷膜反應(yīng)器(7)的一端相連通，所述陶瓷膜反應(yīng)器(7)的另一端通過(guò)所述內(nèi)回流管(9)與所述濃縮反應(yīng)池(3)相連通，所述清水池(10)與所述陶瓷膜反應(yīng)器(7)的另一端相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下礦井水一體化處理設(shè)備，其特征在于所述井下水倉(cāng)(I)內(nèi)設(shè)有第一潛水泵(2 )，所述井下水倉(cāng)(I)內(nèi)的礦井水通過(guò)所述第一潛水泵(2 )打入所述濃縮反應(yīng)池(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下礦井水一體化處理設(shè)備，其特征在于所述濃縮反應(yīng)池(3)的頂部設(shè)有加藥系統(tǒng)，通過(guò)所述加藥系統(tǒng)向所述濃縮反應(yīng)池(3)內(nèi)加入藥劑?！?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下礦井水一體化處理設(shè)備，其特征在于所述加藥系統(tǒng)包括第一加藥裝置(4)及第二加藥裝置(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下礦井水一體化處理設(shè)備，其特征在于所述濃縮反應(yīng)池(3)內(nèi)設(shè)有第二潛水泵(6)，所述濃縮反應(yīng)池(3)內(nèi)污水通過(guò)所述第二潛水泵(6)打入所述陶瓷膜反應(yīng)器(7)內(nèi)，所述第二潛水泵(6)通過(guò)濃縮管(8)與所述陶瓷膜反應(yīng)器(7)的一端相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的井下礦井水一體化處理設(shè)備，其特征在于所述濃縮管上設(shè)有第一壓力表(11)，所述第一壓力表(11)靠近所述陶瓷膜反應(yīng)器(7 )的一端。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6所述的井下礦井水一體化處理設(shè)備，其特征在于所述內(nèi)回流管(9)上設(shè)有第二壓力表(12)，所述第二壓力表(12)靠近所述陶瓷膜反應(yīng)器(7)的另一端。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6所述的井下礦井水一體化處理設(shè)備所述的，其特征在于所述井下水倉(cāng)(I)、濃縮反應(yīng)池(3)及清水池(10)的形狀均為長(zhǎng)方形。
9.一種井下礦井水一體化處理工藝，其特征在于，包括以下步驟 1)將所述礦井水在井下水倉(cāng)(I)內(nèi)進(jìn)行收集，然后通過(guò)井下水倉(cāng)(I)內(nèi)的第一潛水泵(2)打入濃縮反應(yīng)池(3)內(nèi)，再通過(guò)加藥系統(tǒng)向濃縮反應(yīng)池(3)內(nèi)投加藥劑使?jié)饪s反應(yīng)池(3)內(nèi)礦井水混凝沉淀，得到污水； 2)將步驟I)中得到的污水通過(guò)濃縮反應(yīng)池(3)內(nèi)的第二潛水泵(6)打入陶瓷膜反應(yīng)器(7)內(nèi)，污水在陶瓷膜反應(yīng)器(7)內(nèi)不斷流動(dòng)，得到澄清滲透液及渾濁濃縮液； 其中，所述澄清滲透液及渾濁濃縮液的體積比為15 25 75 85 ； 3)將步驟2)中得到的所述澄清滲透液沿與所述陶瓷膜反應(yīng)器(7)垂直的方向?yàn)V出，進(jìn)入清水池(10)，所述渾濁濃縮液進(jìn)入內(nèi)回流管(9)內(nèi)，經(jīng)內(nèi)回流管(9)回流至濃縮反應(yīng)池(3)內(nèi)，與從井下水倉(cāng)(I)內(nèi)打入的礦井水混合，再次參加反應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的井下礦井水一體化處理工藝，其特征在于，在步驟2)中，所述污水在陶瓷膜反應(yīng)器(7)內(nèi)不斷流動(dòng)的工藝條件為在壓力為O. 2 O. 8MP，流速為4 IOm/s的條件下不斷流動(dòng)；在步驟3)中，所述渾池濃縮液在O. 2 O. 8MP壓力下進(jìn)入內(nèi)回流管(9)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種井下礦井水一體化處理設(shè)備及處理工藝，包括井下水倉(cāng)(1)、濃縮反應(yīng)池(3)、陶瓷膜反應(yīng)器(7)、內(nèi)回流管(9)及清水池(10)，所述井下水倉(cāng)(1)與所述濃縮反應(yīng)池(3)的一側(cè)相連通，所述濃縮反應(yīng)池(3)的另一側(cè)與所述陶瓷膜反應(yīng)器(7)的一端相連通，所述陶瓷膜反應(yīng)器(7)的另一端通過(guò)所述內(nèi)回流管(9)與所述濃縮反應(yīng)池(3)相連通，所述清水池(10)與所述陶瓷膜反應(yīng)器(7)的另一端相連通。本發(fā)明井下礦井水一體化處理設(shè)備采用新型的陶瓷膜反應(yīng)器，利用錯(cuò)流技術(shù)，既解決了反應(yīng)器的堵塞，又可以濃縮懸浮物等，不需要添加沉淀池，出水水質(zhì)好等；處理工藝流程簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)C02F103/10GK102887598SQ201210338750
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者尚永禮 申請(qǐng)人:尚永禮