一种用于煤矿井下源头水分级处理的工艺系统的制作方法

一种用于煤矿井下源头水分级处理的工艺系统
1.技术领域：本发明涉及矿井水处理领域，具体地说是一种用于煤矿井下源头水分级处理的工艺系统。
2.

背景技术：
在国家“矿井水利用专项规划”的指导和推动下，全国各主要产煤省份纷纷出台矿井水综合利用方面的政策法规，促进了矿井水的综合利用，矿井水利用规模不断扩大，装备技术水平不断提高，逐步向规模化、系统化、自控信息化发展。矿井水处理的工艺技术，取决于矿井水的性质和处理后的用途，从水质成分上看矿井水既具有地下水及地面水的特点，又具有污废水的性质，矿井水处理工艺普遍采用混凝、沉淀、过滤、消毒、反渗透等工艺技术，对于石油类含量较高的水体还往往增加气浮处理工艺。常规的矿井水处理取水往往取自源头水汇集的水仓即已经过水仓初步沉淀的矿井水，由此造成煤矿井下源头水中有相当一部分煤泥污染物在水仓中造成堆积而无法经过水处理设备处理排出，水处理设备无法最大限度的发挥作用。本方明要解决的问题即是通过煤矿井下源头水中污染物的分级捕捉实现水体中污染物最大限度的去除，缓解水仓煤泥沉积的压力和实现矿井水资源的再利用。
3.

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于煤矿井下源头水分级处理的工艺系统。
4.本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：一种用于煤矿井下源头水分级处理的工艺系统，该系统包括大颗粒杂质处理部分、细颗粒杂质及悬浮物胶体处理部分和煤泥处理部分；所述大颗粒杂质处理部分包括粗格栅、转鼓细格栅、进水缓冲池、提升泵、高效旋流器、振动筛和预沉调节池，用于将矿井水中的粒径大于0.1mm的大颗粒杂质去除；所述细颗粒杂质及悬浮物胶体处理部分包括磁分离混合1池、磁分离混合2池、磁分离絮凝3池、磁粉回收设备、磁分离沉淀池、缓冲池、高效过滤设备、产水池和加药设备，用于将水体中细颗粒杂质和胶体悬浮物等不易沉淀和粒径大于5um的杂质进行高效去除；所述煤泥处理部分包括煤泥浓缩池、进泥泵和煤泥脱水设备，用于将水处理过程中产生的煤泥污染物进一步浓缩再进行脱水处理，以便排出水处理系统外；所述粗格栅的格栅间隙可选择5-10mm规格；所述转鼓细格栅间隙可选择1.5-3mm规格；所述振动筛筛孔间隙可选择0.1-0.2mm规格。
5.所述磁分离混合1池和磁分离混合2池配搅拌器，搅拌速度为100-150r/min；所述磁分离混凝3池池配搅拌器，搅拌速度为30-60r/min；所述加药设备提供的药剂根据功能要求分别投入混合1池和混合2池；所述磁分离沉淀池内放置斜板的倾斜角度为60度；所述磁粉回收设备包括剪切机和磁鼓；所述系统还包括进水缓冲池，所述进水缓冲池用于收集转鼓细格栅出水；所述系统还包括提升泵，所述提升泵用于将进水缓冲池中矿井水提升至高效旋流
器；所述系统还包括预沉调节池，所述预沉调节池用于将高效旋流器和振动筛出水进行沉淀；所述系统还包括排泥泵，所述排泥泵用于将预沉调节池中沉淀的煤泥排放至煤泥浓缩池；所述系统还包括缓冲池，所述缓冲池用于收集磁分离沉淀池出水；所述系统还包括高效过滤设备，所述高效过滤设备用于过滤缓冲池内收集的矿井水；所述系统还包括加压泵，所述加压泵用于将缓冲池中矿井水提升至高效过滤器；所述系统还包括产水池，所述产水池用于收集高效过滤器产水；所述系统还包括煤泥浓缩池，所述煤泥浓缩池用于收集系统中各沉淀池中的煤泥；所述系统还包括煤泥脱水设备，所述煤泥脱水设备用于对煤泥浓缩池中浓缩后的煤泥进行脱水处理；所述系统还包括进泥泵，所述进进泥泵用于将煤泥浓缩池中浓缩的煤泥排放至污泥脱水设备。
6.本发明的有益效果主要表现在：该系统可实现不同程度需求的煤矿井下源头水处理的工艺处理方法，系统内细颗粒杂质及悬浮物胶体处理部分还可实现加载物的循环利用，降低运行成本；系统产水可实现清水入仓，以解决因井下夹载大量煤泥杂质的源头水直接入仓而造成的煤泥堆积问题，系统产水还可用于采煤面消防、喷淋、降尘、设备冷却等方面，实现矿井水资源化的高效利用。
7.附图说明：构成本发明的附图用于提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明流程示意图图中：
ⅰ‑
大颗粒杂质处理部分，
ⅱ‑
细颗粒杂质及悬浮物胶体处理部分，ш-煤泥处理部分1、粗格栅，2、转鼓细格栅，3、进水缓冲池，4、提升泵，5、高效旋流器，6、振动筛，7、煤泥运输装置，8、预沉调节池，9、排泥泵，10、磁粉回收设备，11、磁分离混合1池，12、磁分离混合2池，13、磁分离絮凝3池，14、排泥泵，15、磁分离沉淀池，16、缓冲池，17、加压泵，18、高效过滤设备，19、产水池，20、煤泥浓缩池，21、进泥泵，22、煤泥脱水设备，23、加药设备具体实施方式：下面结合图1对本发明进行详细说明：如图1所示的一种用于煤矿井下源头水分级处理的工艺系统，该系统包括大颗粒杂质处理部分ⅰ，细颗粒杂质及悬浮物胶体处理部分ⅱ，煤泥处理部分ш，其特征在于，所述粗格栅1与转鼓细格栅2连接，所述转鼓细格栅2与进水缓冲池3连接，所述进水缓冲池3与提升泵4连接，所述提升泵4与高效旋流器5连接，所述高效旋流器5下部与振动筛6连接，所述高效旋流器5上部与预沉调节池8连接，所述振动筛6出泥端与煤泥运输装置7连接，所述振动筛6出水端与预沉调节池8连接，所述预沉调节池8下端与排泥泵9连接，所述排泥泵9与煤
泥浓缩池20连接，所述预沉调节池8上部与磁分离混合1池11连接，所述磁分离混合1池11与磁分离混合2池12连接，所述磁分离混合2池12与磁分离絮凝池3池13连接，所示磁分离絮凝池3池13与磁分离沉淀池15连接，所述排泥泵14与磁粉回收设备10连接，所述磁分离回收设备10与煤泥浓缩池20连接，所述煤泥浓缩池20与进泥泵21连接，所述进泥泵21与煤泥脱水设备22连接，所述磁分离沉淀池15上端与缓冲池16连接，所述缓冲池16与加压泵17连接，所述加压泵17与高效过滤设备18连接，所述高效过滤设备18与产水池19连接。
8.所述一种用于煤矿井下源头水分级处理的工艺系统还包括加药设备23，所述加药设备23分别与磁分离混合1池11和磁分离混合2池12连接。
9.采用本发明的方法包括以下流程：煤矿井下源头水经粗格栅1将粒度5mm以上的杂质截留后进入转鼓细格栅2进行粒度1.5mm以上的杂质的截留，矿井水汇集到进水缓冲池3内，在提升泵4的提升下，矿井水在高效旋流器5的旋流作用下，较重的大颗粒杂质经下部排出进入振动筛6处理，经过振动浓缩，0.1mm以上粒径的杂质被振动筛脱水排至煤泥运输设备，高效旋流器5上部出水于振动筛6排水汇集流入预沉调节池8中进行矿井水的沉淀除杂，排泥泵9将预沉调节池8沉淀下来的煤泥输送至煤泥浓缩池20进行浓缩处理，预沉调节池8上部液体自流依次进入磁分离混合1池、磁分离混合2池、磁分离絮凝3池，磁分离混合1池和磁分离混合2池在加药设备23投加药剂的情况下进行药剂与矿井水的快速混合，磁粉回收设备10回收的磁粉重介也流入磁分离混合1池与药剂一同混合，夹载重介的矿井水在磁分离絮凝3池中经过有效的反应结成大的絮体在磁分离沉淀池15中快速沉淀，上清液流至缓冲池16，沉淀的夹载磁粉的煤泥在磁粉回收设备15的作用下磁粉被回收，剩余煤泥排入煤泥浓缩池20中，缓冲池16中水经过加压泵17的加压在高效过滤器18中进行过滤将粒度5um以上的杂质去除，产水排入产水池，煤泥浓缩池20中浓缩的煤泥被进泥泵21排出后，在煤泥脱水设备22中进行脱水处理。

技术特征：
1.一种用于煤矿井下源头水分级处理的工艺系统，该系统包括大颗粒杂质处理部分、细颗粒杂质及悬浮物胶体处理部分和煤泥处理部分，其特征在于，所述大颗粒杂质处理部分包括粗格栅、转鼓细格栅、进水缓冲池、提升泵、高效旋流器、振动筛和预沉调节池，用于将矿井水中的粒径大于0.1mm的大颗粒杂质去除；所述细颗粒杂质及悬浮物胶体处理部分包括磁分离混合1池、磁分离混合2池、磁分离絮凝3池、磁粉回收设备、磁分离沉淀池、缓冲池、高效过滤设备、产水池和加药设备，用于将水体中细颗粒杂质和胶体悬浮物等不易沉淀和粒径大于5um的杂质进行高效去除；所述煤泥处理部分包括煤泥浓缩池、进泥泵和煤泥脱水设备，用于将水处理过程中产生的煤泥污染物进一步浓缩再进行脱水处理，以便排出水处理系统外。2.根据权利要求1所述，其特征在于，所述粗格栅的格栅间隙可选择5-10mm规格。3.根据权利要求1所述，其特征在于，所述转鼓细格栅间隙可选择1.5-3mm规格。4.根据权利要求1所述，其特征在于，所述振动筛筛孔间隙可选择0.1-0.2mm规格。5.根据权利要求1所述，其特征在于，所述磁分离混合1池和磁分离混合2池配搅拌器，搅拌速度为100-150r/min。6.根据权利要求1所述，其特征在于，所述磁分离混凝3池池配搅拌器，搅拌速度为30-60r/min。7.根据权利要求1所述，其特征在于，所述加药设备提供的药剂根据功能要求分别投入混合1池和混合2池。8.根据权利要求1所述，其特征在于，所述磁分离沉淀池内放置斜板的倾斜角度为60度。9.根据权利要求1所述，其特征在于，磁粉回收设备包括剪切机和磁鼓。10.根据权利要求1所述，其特征在于，所述系统通过如下步骤实现煤矿井下源头水分级处理：第一步煤矿井下源头水通过粗格栅和转鼓细格栅的过滤将粒度大于1.5mm的杂质进行去除后水自流至进水缓冲池，此时提升泵和振动筛开启，提升泵将进水缓冲池的水提升到高效旋流器中，高效旋流器下部排出的煤泥落到振动筛上，在高效旋流器和振动筛组合作用下将粒度大于0.1mm的杂质去除，此时煤泥运输装置启动，将振动筛脱除的煤泥进行清运，高效旋流器上部出水和振动筛过滤水合并进入预沉调节池，此时预沉调节池内排泥泵开启，将沉淀煤泥排入煤泥浓缩池；第二步预沉调节池出水依次自流进入磁分离混合1池、磁分离混合2池和磁分离混凝3池，此时加药设备、磁粉回收设备和磁分离沉淀池内排泥泵开启，磁分离沉淀池产水自流入缓冲池，此时加压泵开启将水提升至高效过滤器，将5um以上粒度的杂质去除，产水流至产水池；第三步预沉调节池和磁粉回收设备将煤泥排入污泥浓缩池，此时进泥泵和煤泥脱水设备开启，进行煤泥脱水。

技术总结
本发明涉及矿井水处理领域，具体地说是一种用于煤矿井下源头水分级处理的工艺系统，该系统包括大颗粒杂质处理部分、细颗粒杂质及悬浮物胶体处理部分和煤泥处理部分，大颗粒杂质处理部分用于将矿井水中的粒径大于0.1mm的大颗粒杂质去除；细颗粒杂质及悬浮物胶体处理部分用于将水体中细颗粒杂质和胶体悬浮物等不易沉淀和粒径大于5um的杂质进行高效去除；煤泥处理部分用于将水处理过程中产生的煤泥污染物进一步浓缩再进行脱水处理。该系统可实现不同程度需求的煤矿井下源头水处理的工艺处理方法，系统产水可实现清水入仓，还可用于采煤面消防、喷淋、降尘、设备冷却等方面，实现矿井水资源化的高效利用。井水资源化的高效利用。井水资源化的高效利用。


技术研发人员：张超 苏元戎 姚志然 李飞 李瑞芳 褚晓光 胡艳慧 房静
受保护的技术使用者：中煤张家口煤矿机械有限责任公司
技术研发日：2021.11.15
技术公布日：2022/3/8