一种矿井水井下处理系统及方法与流程

专利2025-02-16  39


本申请涉及一种矿井水井下处理系统及方法,属于矿井水处理。


背景技术:

1、在矿井开采过程中,对地下含水层中的水需要进行有效管理和控制的一系列措施。矿井开采经常伴随着地下的水文地质条件变化,如果处理不当,可能会导致水灾、淹井、影响煤炭开采效率等问题,甚至威胁矿工的人身安全。例如公开号为cn103332803a的发明专利公开了矿井水井下处理回用装置及方法,具体为:通过次过滤机构、cod检测机构、加药絮凝机构、二次过滤机构和供水机构,降低了井下作业的成本、节约了资源,且高效、安全;能够适用于具有采空区的煤矿矿井水处理,尤其适用于高矿化矿井水和高悬浮物矿井水的处理。但是在处理矿井水的悬浮物时,需要加入絮凝剂等药剂,与此同时还需配套相应的污泥处置设施这会对处理后的矿井水以及周边环境产生新的污染。


技术实现思路

1、根据本申请的一个方面,提供了一种矿井水井下处理系统,该系统在处理矿井水过程中不需要投加药剂,不产生新的污染且可同时进行除油和悬浮固体处理,一步可实现针对矿井水原位处理复用,极大减少能源与资源浪费。

2、一种矿井水井下处理系统,其特征在于,包括:

3、集水仓,用于在井下收集待处理的矿井水;

4、分离膜装置,所述分离膜装置入口与所述集水仓出口通过管道连接,用于对所述集水仓内的矿井水进行除油、除浊处理;

5、产品水仓,所述产品水仓的入口与所述分离膜装置的出口通过管道连接,用于储存处理后得到的产品水,且所述产品水仓的出口与所述分离膜装置的反洗口通过反洗水管连接,所述反洗水管上安装有反洗泵,用于所述分离膜装置的反洗处理;

6、所述分离膜装置包括压力容器,所述压力容器内部安装有过滤膜结构,所述过滤膜结构为polycera系列h-uf-40-8040型膜元件。

7、进一步的,所述处理系统还包括:

8、反洗水收集仓,所述反洗水收集仓的入口与所述分离膜装置连接,所述反洗水收集仓顶部设浮油收集装置,收集浮油后进行二次回收利用,所述反洗水收集仓的中部设置澄清液回流装置与集水仓连接;

9、脱水装置,所述脱水装置的入口与所述反洗水收集仓的排污口连接,所述脱水装置的排水口与所述集水仓连接。

10、进一步的,所述压力容器为20支3芯装的压力容器;

11、所述过滤膜结构为60支膜元件。

12、进一步的,所述集水仓的出口处安装有调节阀,用于调节矿井水的处理水量。

13、进一步的,所述产品水仓的出口还分别与井下回用管和清水出仓管连接;

14、所述井下回用管用于矿井生产的利用;

15、所述清水出仓管用于清水出仓。

16、进一步的,所述反洗水收集仓的排水口通过上清液排水管与所述集水仓连接;

17、进一步的,所述澄清液回流装置的出口通过上清液排水管与所述集水仓连接;

18、所述反洗水收集仓的排污口通过污泥管与所述脱水装置连接。

19、进一步的,所述处理系统还包括:

20、控制器;

21、配电模块,为整个系统提供安全可靠的供电,保证所有操作和维修活动均能安全和方便地进行;

22、水质监测模块,所述水质监测模块与所述控制器、所述集水仓、分离膜装置和产品水仓连接,用于监测矿井水每个状态下的ph值和浊度;

23、其中,每个所述管道上均设置有调节阀,每个所述调节阀均与所述控制系统连接。

24、根据本申请的另一个方面,还公开了一种矿井水井下处理方法,其特征在于,包括:

25、步骤一:将矿井水经来水管进入集水仓,井下待处理的矿井水进行储存;

26、步骤二:将所述集水仓中储存的矿井水进入分离膜装置进行分离处理,实现矿井水的除油、除浊处理,其中,所述分离膜装置包括压力容器和安装在所述压力容器内部的过滤膜结构;

27、步骤三:分离后得到的产品水通过产品水管进入产品水仓储存,分离后的浓水经排水管排至反洗水收集仓,其中,所述产品水仓的出口与所述分离膜装置之间安装有反洗泵,用于所述分离膜装置的反洗处理;

28、所述产品水仓的产品水产品水通过井下回用管供井下回用使用或通过清水出仓管进行清水出仓使用。

29、进一步的,所述方法还包括:

30、步骤四:所述分离膜装置分离后和反洗后的浓水/废水经排水管进入反洗水收集仓,所述反洗水收集仓收集的浓水/废水经过静置后,顶层的浮油单独收集进行二次利用,上层的上清液经上清液管转移至集水仓,下层的沉泥经污泥管转移至脱水装置;

31、步骤五:所述脱水装置对沉泥进行脱水处理后,得到的压滤液通过压滤液管排入集水仓,得到的煤粉定期外运。

32、本申请能产生的有益效果包括:

33、本申请所提供的一种矿井水井下处理系统及方法,具有分离膜装置,对所述集水仓内的矿井水进行除油、除浊处理,所述分离膜装置包括压力容器和安装在所述压力容器内部的过滤膜结构,所述过滤膜结构为polycera系列h-uf-40-8040型膜元件,在处理矿井水过程中不需要投加药剂,不产生新的污染;可同时除油和悬浮固体,一步可实现针对矿井水原位处理复用,极大减少能源与资源浪费;同时本申请系统具有较强耐冲击能力,从而应对矿井水的水质水量波动;且采用一体化形式,占地小,处理速率高,设备维护简单。



技术特征:

1.一种矿井水井下处理系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种矿井水井下处理系统,其特征在于,所述处理系统还包括:

3.根据权利要求1所述的一种矿井水井下处理系统,其特征在于,所述压力容器为20支3芯装的压力容器;

4.根据权利要求1所述的一种矿井水井下处理系统,其特征在于,所述集水仓的出口处安装有调节阀,用于调节矿井水的处理水量。

5.根据权利要求1所述的一种矿井水井下处理系统,其特征在于,所述产品水仓的出口还分别与井下回用管和清水出仓管连接;

6.根据权利要求2所述的一种矿井水井下处理系统,其特征在于,所述澄清液回流装置的出口通过上清液排水管与所述集水仓连接;

7.根据权利要求1所述的一种矿井水井下处理系统,其特征在于,所述处理系统还包括:

8.一种矿井水井下处理方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的一种矿井水井下处理方法,其特征在于,所述方法还包括:


技术总结
本申请公开了一种矿井水井下处理系统及方法,所述系统包括:集水仓,用于在井下收集收集待处理的矿井水;分离膜装置,分离膜装置入口与所述集水仓出口连接,用于对集水仓内的矿井水进行除油、除浊处理;产品水仓,所述产品水仓的入口与所述分离膜装置的出口连接,用于储存处理后得到的产品水,且所述产品水仓的出口与分离膜装置之间安装有反洗泵,用于所述分离膜装置的反洗处理;分离膜装置包括压力容器和安装在所述压力容器内部的过滤膜结构,所述过滤膜结构为PolyCera系列H‑UF‑40‑8040型膜元件。本发明在处理矿井水过程中不需要投加药剂,不产生新的污染且可同时进行除油和悬浮固体处理,一步可实现针对矿井水原位处理复用,极大减少能源与资源浪费。

技术研发人员:葛慧艳,郭延,武彦斌,张海军,刘涵,徐昊楠,刘滨
受保护的技术使用者:易通清源环保科技(北京)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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