一种井下直滤的处理工艺及系统的制作方法

本发明涉及一种井下直滤的处理工艺及系统，其属于井下污水处理工艺及设备。

背景技术：

1、矿业是一个高耗能和高污染的行业，对水资源的使用量较大，矿井用水包括生产用水和生活用水。在矿业生产过程中，其生产的井下污水量也较大，如何能使井下污水进行回收利用或循环使用，传统的处理工艺采用的是调节池、混凝池、沉淀池、砂滤、多介质过滤、自清洗过滤器、超滤设备和产水池，需要加药进行预处理及超滤过滤，要添加大量的混凝药剂，运行复杂、运行成本高，且工艺设备多，占地面积大，投资设备多，成本高，产生的水质有药剂残留，影响健康，且所用设备抗污能力低，容易污堵，使用寿命低的缺点。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种井下直滤的处理工艺及系统。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、一种井下直滤的处理工艺，其包括如下步骤：

6、s1、矿井井下生产污水汇集至集水池，污水经原水提升泵供至直滤设备，直滤设备中采用直滤膜，用于去除矿井水中的煤粉、胶体、细菌等，直滤设备产生的清水自流至回用水池或中央水仓，再经排水/回用泵提升，井下直接回用或外排；直滤设备产生的污泥水，在重力作用下自流至污泥池；

7、s2、将污泥进行处置：

8、当煤矿井下有采空区时，污泥池的污泥水经污泥提升泵输送至采空区，经采空区的天然过滤和截留后，过滤水自流回至集水池；

9、当煤矿井下没有采空区时，污泥池的污泥水经污泥提升泵输送至压滤机压滤，压滤后的煤饼经皮带输送至主运皮带或矿车外运，压滤机产生的压滤液自流汇集至集水池进行循环处理。

10、如上所述的处理工艺，优选地，所述直滤设备的运行过程包括：

11、s11、打开错流阀，延时1-2秒；打开进水阀、原水提升泵，向设备充水；之后打开曝气阀，擦洗8-10秒，关闭曝气阀，延时2-5秒；

12、s12、打开事故阀，延时1-2秒，关闭错流阀，延时8-10秒；打开产水阀，延时1-2秒，关闭事故阀，产水10分钟，打开错流阀，延时1-2秒，关闭产水阀，延时2秒；开始全部错流；

13、s13、打开气反阀，延时8-10秒；关闭气反阀，延时2-5秒；关闭原水提升泵、关闭进水阀，延时1-2秒；打开曝气阀，延时8-10秒；关闭曝气阀，延时2-5秒，循环曝气三次；

14、s14、回到s12，自s12至s14，重复循环产水三次；

15、s15、关闭错流阀、打开排污阀，延时1-2秒；打开水反阀、开启反洗泵，延时10-15秒；关闭反洗泵、关闭水反阀，延时1-2秒；关闭排污阀，延时1-2秒；一个运行周期结束。

16、一种井下直滤的处理系统，其包括依次连通的集水池、原水提升泵、直滤设备和清水池或回用水池，及与直滤设备的污泥口连通的污泥池，污泥池连通污泥提升泵；当煤矿井下有采空区时，污泥提升泵通过污泥管到连通井下采空区的一端，井下采空区的另一端连通集水池；当煤矿井下没有采空区时，污泥提升泵通过污泥管到连通板框压滤机，板框压滤机的出煤渣口连通输送皮带，板框压滤机的出液口连通集水池。

17、如上所述的处理系统，优选地，所述原水提升泵为干式泵、污泥提升泵为渣浆泵；所述集水池、清水池、污泥池为钢筋混凝土结构，其中，集水池底面设为6°-12°的斜坡，或清水池为原井下水仓。

18、如上所述的处理系统，优选地，所述直滤设备为撬装设备，所述直滤设备为罐式或膜柱式，罐式的罐体或膜柱式的壳体的材质为upvc、碳钢或不锈钢，罐式的罐体内设有直滤膜或膜柱式的膜组件内设有直滤膜。

19、如上所述的处理系统，优选地，所述罐式罐体的形状为方形或圆形。

20、如上所述的处理系统，优选地，所述直滤设备为膜柱式时，其包括多个膜组件、错流管、曝气管、进水排污管和储气罐，其中，多个膜组件按行、列设置，每行的膜组件平行于错流管、曝气管和进水排污管设置，靠近错流管、曝气管和进水排污管的膜组件直接与其连接；靠后一例的膜组件的上端出水口和下端进水口分别串联连接，使得每个膜组件的上端出水口与错流管连通，下端曝气口与曝气管连通，下端进水口还与进水排污管连通，每行的膜组件的顶端清水出口串联连通成为清水管，清水管的一端通过管道连通清水池，清水管的另一端通过管道连通储气罐，清水管与储气罐之间还设有气反阀，清水管与清水池连通的管道上设有产水阀，清水管与清水池之间还设有事故阀，产水阀与事故阀并列设置，事故阀是在产水不合格时候自动开启，两个阀后水的去向不同，清水管与清水池之间还设有反向的反洗泵，反洗泵与清水管之间设有水反洗阀；错流管通过管道连通集水池，错流管与集水池之间连接的管道上设有错流阀；进水排污管连接有三通，三通的一端与原水提升泵通过管道连通，另一端与污泥池通过管道连通，原水提升泵与进水排污管之间设有进水阀，进水排污管与污泥池之间设有排污阀，进水阀与排污阀分别设于三通的两端；曝气管连接曝气阀并连通储气罐，每个膜组件内设有直滤膜，直滤膜的开口连通膜组件顶端清水出口。

21、如上所述的处理系统，优选地，膜组件顶端的出清水口连接异三通，每个膜组件的异三通与第一大小头连接串联成清水管，错流管与膜组件之间依次通过上马鞍座、补芯、管材、活接实现与膜组件连通；进水排污管分别与相邻的每例的膜组件下端进水口之间依次通过下马鞍座、补芯、管材、活接连接。

22、如上所述的处理系统，优选地，所述直滤设备还包括次氯酸清洗装置和/或草酸或柠檬酸清洗装置，次氯酸清洗装置和/或草酸或柠檬酸清洗装置与直滤设备的通过管道与清水管连通。

23、如上所述的处理系统，优选地，所述直滤设备还包括支架，所述支架将膜组件、错流管、曝气管和进水排污管固定支撑。

24、(三)有益效果

25、本发明的有益效果是：

26、本发明提供的一种井下直滤处理系统，其具有所用设备少、工艺流程短、无需添加混凝药剂、占地面积少、运行简便、无人值守自动化程度高、运行成本低、无污染、耐强酸强碱和耐油污能力强、不易污堵、投资成本低、使用寿命长等优点。

27、本发明提供的一种井下直滤处理工艺，操作简便，处理每吨井下污水运行成本为0.5-1元，产出的水质无药剂残留，可循环利用，且设备的膜组件抗污染能力强，不易污堵，使用寿命长可达5-8年；工艺产水的综合污染指数指标sdi≤3，可直接衔接后续反渗透等深度处理工艺段，并降低反渗透膜的结垢倾向。

技术特征：

1.一种井下直滤的处理工艺，其特征在于，其包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述直滤设备的运行过程包括：

3.一种井下直滤的处理系统，其特征在于，其包括依次连通的集水池、原水提升泵、直滤设备和回用水池或清水池，及与直滤设备的污泥口连通的污泥池，污泥池连通污泥提升泵；当煤矿井下有采空区时，污泥提升泵通过污泥管到连通井下采空区的一端，井下采空区的另一端连通集水池；当煤矿井下没有采空区时，污泥提升泵通过污泥管到连通板框压滤机，板框压滤机的出煤渣口连通有输送皮带，板框压滤机的出液口连通集水池。

4.如权利要求3所述的处理系统，其特征在于，所述原水提升泵为干式泵，污泥提升泵为渣浆泵；所述集水池、回用水池、清水池、污泥池为钢筋混凝土结构，其中，集水池底面设为6°-12°的斜坡，或清水池为原井下水仓。

5.如权利要求3所述的处理系统，其特征在于，直滤设备为撬装设备，所述直滤设备为罐式或膜柱式，罐式的罐体或膜柱式的壳体的材质为upvc、碳钢或不锈钢，罐式的罐体内设有直滤膜或膜柱式的膜组件内设有直滤膜。

6.如权利要求3所述的处理系统，其特征在于，所述罐式罐体的形状为方形或圆形。

7.如权利要求3所述的处理系统，其特征在于，所述直滤设备为膜柱式时，其包括多个膜组件、错流管、曝气管、进水排污管和储气罐，其中，多个膜组件按行、列设置，每行的膜组件平行于错流管、曝气管和进水排污管设置，靠近错流管、曝气管和进水排污管的膜组件直接与其连接，靠后一例的膜组件的上端出水口和下端进水口分别串联连接，使得每个膜组件的上端与错流管连通，下端曝气口与曝气管连通，下端进水口还与进水排污管连通，每行的膜组件顶端清水出口串联连通成为清水管，清水管的一端通过管道连通清水池，清水管的另一端通过管道连通储气罐，清水管储气罐之间还设有气反阀，清水管与清水池连通的管道上设有产水阀，清水管与清水池之间还设有事故阀，产水阀与事故阀并列设置，事故阀是在产水不合格时候自动开启，两个阀后水的去向不同，清水管与清水池之间还设有反向的反洗泵，反洗泵与清水管之间设有水反洗阀；错流管通过管道连通集水池，错流管与集水池之间连接的管道上设有错流阀；进水排污管连接有三通，三通的一端与原水提升泵通过管道连通，另一端与污泥池通过管道连通，原水提升泵与进水排污管之间设有进水阀，进水排污管与污泥池之间设有排污阀，进水阀与排污阀分别设于三通的两端；曝气管连接曝气阀并连通储气罐，每个膜组件内设有直滤膜，直滤膜的开口连通膜组件顶端清水出口。

8.如权利要求7所述的处理系统，其特征在于，膜组件顶端的出清水口连接异三通，每个膜组件的异三通与第一大小头连接串联成清水管，错流管与膜组件之间依次通过上马鞍座、补芯、管材、活接实现与膜组件连通；进水排污管分别与相邻的每例的膜组件下端进水口之间依次通过下马鞍座、补芯、管材、活接连接。

9.如权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述直滤设备还包括次氯酸清洗装置和/或草酸或柠檬酸清洗装置，次氯酸清洗装置和/或草酸或柠檬酸清洗装置与直滤设备通过管道与直滤设备的清水管连通。

10.如权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述直滤设备还包括支架，所述支架将膜组件、错流管、曝气管和进水排污管固定支撑。

技术总结本发明涉及一种井下直滤的处理工艺及系统，其处理工艺包括矿井井下生产污水汇集至集水池，污水经原水提升泵供至直滤设备，直滤设备中采用直滤膜，用于去除矿井水中的煤粉、胶体、细菌等，直滤设备产生的清水自流至回用水池或中央水仓，再经排水/回用泵提升，井下直接回用或外排；直滤设备产生的污泥水，在重力作用下自流至污泥池；将污泥进行处置。本发明提供的一种井下直滤处理工艺及系统，其具有如下优点：所用设备少，无需添加混凝药剂，占地面积少，运行简便，成本低，处理每吨井下污水运行成本为0.5‑1元，投资成本低，产出的水质无药剂残留，可循环利用，且设备的膜组件抗污染能力高，不易污堵，使用寿命长可达5‑8年。技术研发人员：李庭,邸卫猛,李齐,王艳兵,王雨晨,周发堂,杨冬,张伟,王恩受保护的技术使用者：中煤（北京）环保工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23