申请日2014.01.23
公开(公告)日2014.09.03
IPC分类号C02F1/44; C02F103/10; B01D61/00
摘要
本实用新型提出了一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，包括：设置在移动式矿车上的管式膜组件、反洗机构和药洗机构;所述管式膜组件包括管式膜、管式膜壳、进口法兰和出口法兰;所述管式膜壳上设有净水出水管;所述进口法兰与原水进水管连接;所述出口法兰与浓缩泥水出水管连接。本实用新型的有益效果如下：降低电能的消耗，进一步降低煤矿矿井水处理成本;不占用地面的土地资源，节约建设投资成本。管式膜过滤净水出水的水质稳定;整个处理系统的水处理过程中不需要添加任何药剂，节约药剂成本的同时，避免了对水质的二次污染，净化后的水浊度小于1.5NTU。
权利要求书
1.一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其特征在于，包括：设置 在移动式矿车上的管式膜组件、反洗机构和药洗机构;所述管式膜组件包括管 式膜(2)、管式膜壳(3)、进口法兰(4)和出口法兰(5);所述管式膜壳(3) 上设有净水出水管(6);所述进口法兰(4)与原水进水管(1)连接;所述出 口法兰(5)与浓缩泥水出水管(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其 特征在于，所述反洗机构包括反洗水泵(8)和反洗水储水罐(9)，所述反洗水 储水罐(9)与所述净水出水管(6)之间通过反洗水进水管(7)相连接;所述 反洗水泵(8)设置在所述反洗水进水管(7)上。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其 特征在于，所述药洗机构包括药洗水泵(12)和药洗水储水罐(13)，所述药洗 水储水罐(13)与所述管式膜壳(3)之间通过药洗水进水管(11)相连接;所 述药洗水泵(12)设置在所述药洗水进水管(11)上。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其 特征在于，所述管式膜(2)的过滤孔的孔径小于1微米。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其 特征在于，所述管式膜(2)为高分子材料或陶瓷材料制成的管式膜，所述高分 子材料为聚丙烯、聚乙烯或聚偏氟乙烯。
6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其 特征在于，所述管式膜壳(3)为高分子材料或不锈钢材料制成的管式膜壳，所 述高分子材料为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。
7.根据权利要求3所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其 特征在于，所述反洗水泵(8)和所述药洗水泵(12)均为防爆水泵。
8.根据权利要求7所述的一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，其 特征在于，所述反洗水泵(8)和所述药洗水泵(12)均受控于防爆控制柜;所 述防爆控制柜设置在所述移动式矿车上。
说明书
一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统
技术领域
本实用新型涉及煤矿井下矿井水处理技术领域，特别是指一种煤矿井下移 动式管式膜矿井水处理系统。
背景技术
目前，煤矿矿井水处理系统均建在地面上，处理过程中首先需要使用提升 泵将煤矿矿井水从煤矿井下的水仓提升到调节池，然后从调节池中提升到混凝 沉淀池。在进入混凝沉淀池的管路中分别加入絮凝剂与助凝剂，使水中悬浮微 粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体，并在重力作用下沉 淀，从而去除水中的大量悬浮物。上清液进入中间水池，污泥沉淀到混凝沉淀 池池底的集泥坑内，集泥坑内的污泥再由污泥泵输送至污泥浓缩池，污泥定期 通过脱水设备处理后，泥饼外运，析出的矿井水回流到调节池中继续参与净化 处理。中间水池中的水进一步通过提升泵被提升到多介质过滤器，如活性炭过 滤器中，通过多介质的吸附与拦截进一步去除水中的悬浮物、颗粒和胶体，从 过滤器流出的净水进入净水池后，大多重新返回到煤矿井下再利用，小部分用 于地面杂用。
上述煤矿井下矿井水处理工艺中存在如下几方面的问题：
1、煤矿井水需要从煤矿井下提升到地面进行净化处理，平均需要提升的高 度达200米，这个过程需要使用提升泵，消耗大量电能，提高水处理的成本， 不利于环保。
2、上述的处理工艺中用到的多介质过滤器处理方式比较落后，多介质过滤 器是依靠滤料的吸附与拦截去除水中固体颗粒的，过滤器初运行时，滤料颗粒 中间的滤膜尚未形成，一些较小的颗粒就会通过过滤器进入清水池中，导致进 入净水池中的水体中依然有浊度和肉眼可见颗粒物，出水水质不稳定。
3、上述煤矿矿井水处理过程中，需要使用大量的絮凝剂与助凝剂，絮凝剂 一般采用聚合氯化铝，国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中明确规 定水中的铝离子不能大于0.2毫克/升，人体过量摄入铝会引起多种疾病，例如 老年痴呆症等。助凝剂一般采用聚丙烯酰胺，聚丙乙烯胺溶液有微毒性，对人 体也会造成伤害。因此，采用絮凝剂和助凝剂处理过的水会被二次污染。
4、大量使用絮凝剂与助凝剂，导致矿井水处理运行成本极高：
水处理厂每处理一吨水需要消耗絮凝剂与助凝剂各50～100g，其中絮凝剂 每克0.0018～0.0026元、助凝剂每克0.008～0.02元。取中间值计算吨水处理成 本为0.0022×75+0.014×75=1.215元。
5、矿井水在地面上处理，并且处理工艺较复杂，导致矿井水处理厂占地面 积大，浪费了大量的地上土地资源。
实用新型内容
本实用新型提出一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，解决了现有 技术中煤矿井下矿井水处理过程消耗电能大、出水水质不稳定、水体容易被二 次污染的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种煤矿井下移动式管式膜矿井水处理系统，包括：设置在移动式矿车上 的管式膜组件、反洗机构和药洗机构;所述管式膜组件包括管式膜、管式膜壳、 进口法兰和出口法兰;所述管式膜壳上设有净水出水管;所述进口法兰与原水 进水管连接;所述出口法兰与浓缩泥水出水管连接。
所述反洗机构包括反洗水泵和反洗水储水罐，所述反洗水储水罐与所述净 水出水管之间通过反洗水进水管相连接;所述反洗水泵设置在所述反洗水进水 管上。
所述药洗机构包括药洗水泵和药洗水储水罐，所述药洗水储水罐与所述管 式膜壳之间通过药洗水进水管相连接;所述药洗水泵设置在所述药洗水进水管 上。
所述管式膜的过滤孔的孔径小于1微米。
所述管式膜为高分子材料或陶瓷材料制成的管式膜，所述高分子材料为聚 丙烯、聚乙烯或聚偏氟乙烯。
所述管式膜壳为高分子材料或不锈钢材料制成的管式膜壳，所述高分子材 料为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯。
所述反洗水泵和所述药洗水泵均为防爆水泵。
所述反洗水泵和所述药洗水泵均受控于防爆控制柜;所述防爆控制柜设置 在所述移动式矿车上。
本实用新型的工作原理如下：
将载有管式膜矿井水处理系统的移动式矿车移动到矿井水储水池边，待净 化的矿井水原水依次通过原水进水管、进口法兰进入管式膜内，管式膜内的大 部分水通过管式膜上的过滤孔渗透到管式膜壳中，管式膜壳中收集到的水即为 过滤之后的净水;管式膜壳内的净水通过净水出水管输送出来，继续供给矿井 使用。
管式膜内的小部分浓缩后的泥水依次通过出口法兰、浓缩泥水出水管流出 到矿井水储水池中，继续参与净化处理。
反洗机构周期性地对管式膜进行反冲洗，去除管式膜内的大部分杂质物， 保证管式膜上的过滤孔畅通无阻。
药洗机构定期对管式膜进行药洗，确保管式膜内无污染物，将管式膜上被 杂质物堵死的过滤孔打通，进一步保证管式膜上过滤孔的通透性和清洁。
本实用新型的有益效果为：
通过将管式膜矿井水处理系统设置在煤矿井下的移动式矿车上，并将所需 的水泵都设置成防爆水泵，可以避免将煤矿井下的矿井水提升到地面，降低电 能的消耗，进一步降低煤矿矿井水处理成本。
采用管式膜组件能够对高浊度的矿井水进行过滤净化处理，设备抗污染能 力强、耐磨损、适用于粘度高、固体颗粒物含量高的矿井水的净化处理，管式 膜过滤净水出水的水质稳定。
整个处理系统的水处理过程中不需要添加任何药剂，节约药剂成本的同时， 避免了对水质的二次污染，净化后的水浊度小于1.5NTU。
由于整个管式膜矿井水处理系统设置在煤矿井下，不占用地面的土地资源， 节约建设投资成本。
