矿井水悬浮物处理装置、工作方法以及处理方法与流程

1.本发明涉及矿井水处理领域，具体涉及一种矿井水悬浮物处理装置、矿井水悬浮物处理装置的工作方法以及矿井水悬浮物处理方法。


背景技术：

2.矿井水处理涉及面广、投资大，难于管理。矿井水悬浮物特别稳定，静置几个月也不会自然沉降，处理非常困难。为了满足矿井水闭路循环的水质要求，防止矿井水闭路循环过程中水质的恶化，保护环境，矿井水的处理技术研究也愈显必要。
3.现有技术处理悬浮物，一个主要是通过加入药剂絮凝剂，并需要配备中大型沉淀池来进行沉淀处理，处置设备占地面积大，投资高，处理流程长，药剂适用性低，使用成本高，从而增加了矿井水处理的生产成本，影响煤矿对于水处理的积极性，并可能造成对水质的二次污染；第二个是市场已有的处理悬浮物效果较好的碳化硅过滤膜技术，但该技术成本极高。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种矿井水悬浮物处理装置、工作方法以及处理方法，解决目前矿井水在处理悬浮物过程中设备占地面积大，处理成本高的问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.第一方面：
7.提供一种矿井水悬浮物处理装置，包括
8.外筒体，其下端开设第一出口，其侧壁连接进水管；
9.旋流分离筒，位于外筒体内，其上端与外筒体内壁固定连接；所述旋流分离筒外壁与外筒体内壁之间形成旋流分离腔，所述旋流分离腔下端与外筒体内腔连通；
10.内筒体，其下端从外筒体上端插入，所述内筒体下端开设第二出口，所述内筒体与外筒体之间形成隔腔，所述隔腔下端与外筒体内腔连通，所述隔腔上端的内筒体上开设过水孔，以使隔腔与内筒体的内腔连通；
11.滤球组件，设置在隔腔内，并适于对进入内筒体的矿井泥水进行过滤；
12.膜组件，设置在内筒体上端筒口，所述内筒体的筒口密封设置上盖，所述上盖连接清水抽管和反吹气管；
13.下盖，设置在外筒体下端，并与第一出口形成密封连接，所述下盖连接排泥管；
14.浮阀装置，设置于下盖的腔室内，所述浮阀装置内的浮阀上浮适于对外筒体的第一出口和内筒体的第二出口形成密封封堵；
15.矿井泥水从进水管被吸入旋流分离腔进行旋流分离，再经过隔腔的滤球组件过滤后进入内筒体中，最后经膜组件过滤后从清水抽管排出。
16.进一步的，所述滤球组件包括上挡板、下挡板以及若干个泡沫滤球；
17.所述上挡板和下挡板分别固定设置在隔腔内，各个滤球位于上挡板和下挡板之间，所述上挡板和下挡板均为网孔板。
18.进一步的，所述膜组件包括多个膜过滤棒；
19.各个膜过滤棒安装在内筒体的上端口，所述内筒体中的矿井泥水经各个膜过滤棒过滤之后进入上盖内的腔室中。
20.进一步的，所述内筒体内填充若干个泡沫滤球，所述内筒体的第二出口安装网罩，以阻挡泡沫滤球从内筒体中流出。
21.进一步的，所述浮阀装置包括
22.第一阀座，在外筒体的第一出口做密封固定设置，并适于与浮阀做密封配合；
23.第二阀座，其上端与内筒体的第二出口密封连接；其下端适于与浮阀做密封配合；
24.浮阀，设置在下盖的内腔中，所述浮阀形成第一密封面和第二密封面，所述第一密封面适于与第一阀座形成密封配合，所述第二密封面适于与第二阀座形成密封配合；
25.底座，在下盖内做固定设置，所述底座与浮阀之间设置弹簧，所述弹簧抵接浮阀，以使保持向上移动。
26.进一步的，所述外筒体内壁设置第一涡流挡板组和第二涡流挡板组；
27.所述第一涡流挡板组和第二涡流挡板组均包括多个涡流挡板，各个涡流挡板在外筒体内壁呈环状均布，并呈倾斜状设置；
28.所述第一涡流挡板组设置于旋流分离腔的出口处，所述第一涡流挡板组设置于滤球组件进口处。
29.第二方面：
30.提供一种采用上述矿井水悬浮物处理装置的工作方法，包括
31.清水抽管连接负压泵，从而使内筒体和外筒体内形成负压；
32.矿井泥水从进水管进入之后，依次经过旋流分离腔、滤球组件以及膜组件过滤之后，被清水抽管吸走。
33.进一步的，关闭进水管和清水抽管，排泥管形成一定开度；
34.从反吹气管通入压缩空气2-3秒，带动内筒体中的泡沫滤球上下移动，从而使泡沫滤球擦洗膜过滤棒的外壁。
35.第三方面：
36.提供一种矿井水悬浮物处理方法，采用上述的矿井水悬浮物处理装置，包括以下步骤：
37.步骤s01，清水抽管连接负压泵，从而使内筒体和外筒体内的腔室均处于负压，通过进水管将矿井泥水抽入外筒体内；将矿井泥水经过旋流分离腔进行分离；
38.步骤s02，分离之后的矿井泥水进入隔腔，矿井泥水经隔腔内的滤球组件过滤后进入内筒体中；
39.步骤s03，矿井泥水经过膜组件过滤后进入上盖内，最后被清水抽管抽走。
40.本发明的有益效果是：
41.本发明的矿井水悬浮物处理装置，采用物理法处理悬浮物，基本杜绝絮凝剂对膜组件的化学性破坏，提高膜组件使用寿命；
42.减少设备占地面积，降低矿井水处理的投资以及生产成本，减少絮凝剂对水体二
次污染，降低60-70％的投资成本。
附图说明
43.下面结合附图对本发明进一步说明。
44.图1是本发明矿井水悬浮物处理装置示意图；
45.图2是浮阀装置、下盖、内筒体以及外筒体之间的结构图；
46.其中，
47.1、外筒体，11、进水管；
48.2、旋流分离筒，21、旋流分离腔；
49.3、内筒体，31、过水孔；
50.41、上挡板，42、下挡板；
51.5、上盖，51、清水抽管，52、反吹气管；
52.6、下盖，61、排泥管；
53.7、浮阀装置，71、第一阀座，72、第二阀座，73、浮阀，74、底座；
54.81、第一涡流挡板组，82、第二涡流挡板组；
55.9、膜过滤棒。
具体实施方式
56.现在结合具体实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
57.实施例一
58.如图1图2所示，一种矿井水悬浮物处理装置，包括
59.外筒体1，其下端开设第一出口，其侧壁连接进水管11；
60.旋流分离筒2，位于外筒体1内，其上端与外筒体1内壁固定连接；所述旋流分离筒2外壁与外筒体1内壁之间形成旋流分离腔21，所述旋流分离腔21下端与外筒体1内腔连通；
61.内筒体3，其下端从外筒体1上端插入，所述内筒体3下端开设第二出口，所述内筒体3与外筒体1之间形成隔腔，所述隔腔下端与外筒体1内腔连通，所述隔腔上端的内筒体3上开设过水孔31，以使隔腔与内筒体3的内腔连通；
62.滤球组件，设置在隔腔内，并适于对进入内筒体3的矿井泥水进行过滤；
63.膜组件，设置在内筒体3上端筒口，所述内筒体3的筒口密封设置上盖5，所述上盖5连接清水抽管51和反吹气管52；
64.下盖6，设置在外筒体1下端，并与第一出口形成密封连接，所述下盖6连接排泥管61；
65.浮阀装置7，设置于下盖6的腔室内，所述浮阀装置7内的浮阀73上浮适于对外筒体1的第一出口和内筒体3的第二出口形成密封封堵；
66.矿井泥水从进水管11被吸入旋流分离腔21进行旋流分离，再经过隔腔的滤球组件过滤后进入内筒体3中，最后经膜组件过滤后从清水抽管51排出。
67.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图1所示，所述滤球组件包括上挡板41、下挡板42以及若干个泡沫滤球(图中未示出)；
68.所述上挡板41和下挡板42分别固定设置在隔腔内，各个滤球位于上挡板 41和下挡板42之间，所述上挡板41和下挡板42均为网孔板。
69.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图1所示，所述膜组件包括多个膜过滤棒9；
70.各个膜过滤棒9安装在内筒体3的上端口，所述内筒体3中的矿井泥水经各个膜过滤棒9过滤之后进入上盖5内的腔室中。
71.本实施例中，膜过滤棒9采用钛金属膜过滤棒9。
72.本实施例中，对于膜过滤棒9的安装结构属于本领域的常规技术手段，在此不做赘述。
73.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图1所示，所述内筒体3 内填充若干个泡沫滤球(图中未示出)，所述内筒体3的第二出口安装网罩，以阻挡泡沫滤球从内筒体3中流出。
74.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图2所示，所述浮阀装置7包括
75.第一阀座71，在外筒体1的第一出口做密封固定设置，并适于与浮阀73做密封配合；
76.第二阀座72，其上端与内筒体3的第二出口密封连接；其下端适于与浮阀 73做密封配合；
77.浮阀73，设置在下盖6的内腔中，所述浮阀73形成第一密封面和第二密封面，所述第一密封面适于与第一阀座71形成密封配合，所述第二密封面适于与第二阀座72形成密封配合；
78.底座74，在下盖6内做固定设置，所述底座74与浮阀73之间设置弹簧，所述弹簧抵接浮阀73，以使保持向上移动。
79.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图1所示，所述外筒体1 内壁设置第一涡流挡板组81和第二涡流挡板组82；
80.所述第一涡流挡板组81和第二涡流挡板组82均包括多个涡流挡板，各个涡流挡板在外筒体1内壁呈环状均布，并呈倾斜状设置；
81.所述第一涡流挡板组81设置于旋流分离腔21的出口处，所述第一涡流挡板组81设置于滤球组件进口处。
82.本实施例中，各个涡流挡板在外筒体1内环形分布，可以使提升整个外筒体1的强度，防止筒体做变形；另外，涡流挡板倾斜设置，可以对筒体内的矿井泥水形成扰流，从而更好的将泥水中的悬浮物清理沉降。
83.本发明矿井水悬浮物处理装置的工作原理：
84.本发明的矿井水悬浮物处理装置将旋流分离、滤球过滤、金属膜过滤器以及反吹系统集成在同一个设备上；矿井泥水先被吸入旋流分离腔21内，先进行第一次的旋流分离，先将矿井泥水中的颗粒或者粒径较大的悬浮物分离至外筒体1底部；
85.分离之后的矿井泥水再从隔腔下方进入，经过滤球组件中的各个泡沫滤球进行过滤，过滤之后的矿井泥水进入内筒体3中，矿井泥水再经过各个钛金属膜过滤棒9进行过滤，过滤之后矿井泥水进入上盖5内的腔室，此时泥水基本已经变为清水，清水即从清水抽管51被抽走。
86.当需要对矿井水悬浮物处理装置进行清洗的时候，从反吹气管52通入压缩空气，带动外筒体1和内筒体3中的水流移动，使水流对泡沫滤球和钛金属膜过滤棒9形成水流冲洗，将污泥清理出来，同时，在内筒体3中，水流的移动带动泡沫滤球上下移动，由于各个泡沫滤球围绕在钛金属膜过滤棒9外围，泡沫滤球可以对钛金属膜过滤棒9形成擦洗，将钛金属膜过滤棒9外壁的污泥更好的清理干净。
87.矿井水悬浮物处理装置还具有以下优点：
88.1反吹系统能够有效解决钛金属膜过滤器堵塞，提高工作效率，延长过滤器使用寿命，且一定程度上能够降低能耗
89.2、可灵活布置于井上、井下矿道或矿口
90.3、就矿井水处理的需求处理量角度来说，本发明可以实现模块化，根据用户需求任意定制，相对而言，占地面积小，占用空间小
91.4、采用物理法，没有二次污染
92.5、本技术内过滤器可拆卸以便清洗、更换，而不像其他膜过滤器需要定期更换。
93.实施例二
94.提供一种采用实施例一的矿井水悬浮物处理装置的工作方法，包括
95.清水抽管51连接负压泵，从而使内筒体3和外筒体1内形成负压；
96.矿井泥水从进水管11进入之后，依次经过旋流分离腔21、滤球组件以及膜组件过滤之后，被清水抽管51吸走。
97.具体的，关闭进水管11和清水抽管51，排泥管61形成一定开度；
98.从反吹气管52通入压缩空气2-3秒，带动内筒体3中的泡沫滤球上下移动，从而使泡沫滤球擦洗膜过滤棒9的外壁。
99.实施例三
100.提供一种矿井水悬浮物处理方法，采用实施例一的矿井水悬浮物处理装置，包括以下步骤：
101.步骤s01，清水抽管51连接负压泵，从而使内筒体3和外筒体1内的腔室均处于负压，通过进水管11将矿井泥水抽入外筒体1内；将矿井泥水经过旋流分离腔21进行分离；
102.步骤s02，分离之后的矿井泥水进入隔腔，矿井泥水经隔腔内的滤球组件过滤后进入内筒体3中；
103.步骤s03，矿井泥水经过膜组件过滤后进入上盖5内，最后被清水抽管51 抽走。
104.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。