本实用新型涉及矿井水处理
技术领域：
，特别是一种矿井水超大通量超滤膜系统。
背景技术：
：在煤炭的开采过程中，会有大量的水渗入矿井，包括地下水、地表水等，通常这些水被称为矿井水。由于矿井环境恶劣，矿井水的成分非常复杂，矿井水中含有悬浮颗粒，煤炭开采中泄漏的有机污染物，大量的无机盐等，不能直接排放，否则会污染水体。随着超滤技术的发展，超滤系统在矿井水处理中被广泛应用，主要利用超滤膜降低矿井水中的悬浮物、大分子有机物和胶体等。目前，矿井水处理过程中，常规超滤膜的通量仅为45-85lmh，无法满足矿井水的处理要求，效率低下，为了提高超滤膜系统的效率，通常采用的方法是设置多个超滤膜组，通过增加数量的方式，增加超滤膜系统的总通量。但同时设置多组超滤膜组不仅初期设备建设的成本高，占地面积大，而且在后续使用过程中的仍然需要维持较高的运行成本和维护成本，因此需要开发一种大通量的矿井水处理系统，克服上述问题。技术实现要素：本实用新型的目的在于，提供一种矿井水超大通量超滤膜系统，能够提高矿井水的处理效果，实现矿井水处理超大通量，减少超滤膜组的数量，实现超滤膜的高效率利用，节省设备建设成本，减少超滤设备占地面积，同时便于管理和维护。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种矿井水超大通量超滤膜系统，包括进水管、超滤膜组、产水池和废水池、所述超滤膜组中还设有若干支并联布置的超滤膜，所述进水管经管道与超滤膜的进水口连接，超滤膜的产水口经管道与产水池连接，超滤膜的废水口经管道与废水池连接。矿井水由进水管进入超滤膜组，经过超滤膜处理后，产水经由超滤膜产水口流向产水池收集，废水经由超滤膜废水口流向废水池收集。前述的矿井水超大通量超滤膜系统中，超滤膜为压力式陶瓷超滤膜。压力式陶瓷超滤膜能够提供更大的通量，增强矿井水处理系统的处理效率和能力。前述的矿井水超大通量超滤膜系统还包括加药装置，所述加药装置包括次氯酸钠加药装置和pac絮凝剂加药装置，所述次氯酸钠加药装置和pac絮凝剂加药装置均经管道与进水管和超滤膜之间的管道连接，其中pac絮凝剂加药装置能够向进水管中添加聚合氯化铝，对矿井水中的胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，并可强力去除微有毒物及重金属离子，次氯酸钠和聚合氯化铝能够提高超滤膜处理净化矿井水的能力，进一步提高矿井水处理系统的处理效果。前述的矿井水超大通量超滤膜系统中，还包括反洗进水管道、反洗进水阀和排水管道，所述反洗进水管道与超滤膜产水口和产水池之间的管道连接，反洗进水阀设于反洗进水管道上。所述排水管道与超滤膜废水口与废水池之间的管道连接。所述加药装置包括盐酸加药装置和氢氧化钠加药装置，所述盐酸加药装置、氢氧化钠加药装置和次氯酸钠加药装置均经管道与反洗进水管道连接，且盐酸加药装置、氢氧化钠加药装置和次氯酸钠加药装置与反洗进水管道的连接处位于反洗进水阀水流方向的前方。为了保证超滤膜能够长期稳定运行，防止超滤膜堵塞，本实用新型设置了反洗过程，并向反洗管道内添加盐酸、氢氧化钠和次氯酸钠，提高反洗过程对超滤膜的清洗效果。反洗过程中的反洗液由超滤膜的产水口进入对超滤膜进行清洗，最终由超滤膜的废水口排出，进入排水管道。前述的矿井水超大通量超滤膜系统中，还包括正洗进水管道、正洗进水阀、两个正洗回流阀和两条正洗回流管道，所述正洗进水管道与进水管和超滤膜进水口之间的管道连接，正洗进水阀设于正洗进水管道上。其中一条正洗回流管道与超滤膜废水口和废水池之间的管道连接，另一条正洗回流管道与超滤膜产水口和产水池之间的管道连接，两个正洗回流阀分别设于两条正洗回流管道上。本实用新型还包括正洗过程，正洗进水由超滤膜的进水口进入，完成清洗后，由超滤膜的产水口和废水口排出，分别进入两条正洗回流管道，进行收集。前述的矿井水超大通量超滤膜系统中，还包括压缩空气管道和进气阀，所述压缩空气管道与进水管和超滤膜进水口之间的管道连接，进气阀设于压缩空气管道上。本实用新型为了进一步保证超滤膜稳定运行，还设计了气洗过程，利用压缩空气对超滤膜中堵塞的杂质进行清洗。前述的矿井水超大通量超滤膜系统中，超滤膜组共有若干组，所述若干组超滤膜组均并联布置。本实用新型设置多个超滤膜组，进一步提高矿井水处理系统的处理效果和效率。前述的矿井水超大通量超滤膜系统中，超滤膜组共有6组，每组超滤模组中并联布置有39支超滤膜。前述的矿井水超大通量超滤膜系统中，超滤膜的材质为α-三氧化二铝，超滤膜孔径为0.03微米。与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：提供了一种矿井水超大通量超滤膜系统，将矿井水超滤膜学护理系统的通量提高至260lmh以上，提高超滤膜组的利用率，减少矿井水处理设备中超滤膜组的数量，节省矿井水处理系统的占地面积，并减少设备初期建设费用和后期的运行维护成本，同时设置多种清洗方法，有效保证系统正常工作。附图说明图1是本实用新型的流程示意图；图2是本实用新型中反洗、正洗和气洗的流程示意图；图3是本实用新型中设置多组超滤膜组的流程示意图。附图标记的含义：1-进水管，2-超滤膜组，3-产水池，4-废水池，5-超滤膜，6-加药装置，7-次氯酸钠加药装置，8-pac絮凝剂加药装置，9-反洗进水管道，10-反洗进水阀，11-盐酸加药装置，12-氢氧化钠加药装置，13-正洗进水管道，14-正洗进水阀，15-正洗回流阀，16-正洗回流管道，17-压缩空气管道，18-进气阀，19-排水管道。下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。具体实施方式本实用新型的实施例1：如图1所示，本实施例为一种矿井水超大通量超滤膜系统。矿井水超大通量超滤膜系统包括进水管1、超滤膜组2、产水池3和废水池4、所述超滤膜组2中还设有30支并联布置的超滤膜5，所述进水管1经管道与超滤膜5的进水口连接，超滤膜5的产水口经管道与产水池3连接，超滤膜5的废水口经管道与废水池4连接。其中本实施例中所述的超滤膜5为压力式陶瓷超滤膜。如图1所示，本实施例还包括加药装置6，所述加药装置6包括次氯酸钠加药装置7和pac絮凝剂加药装置8，所述次氯酸钠加药装置7和pac絮凝剂加药装置8均经管道与进水管1和超滤膜5之间的管道连接，pac絮凝剂即为聚合氯化铝，能够促进矿井水絮凝，同时去除矿井水中的微有毒物和重金属离子。通过添加次氯酸钠和聚合氯化铝提高超滤膜5近处理净化矿井水的能力。如图2所示，本实施例为防止超滤膜5被杂质堵塞，影响超滤膜5的通行能力，还设置了反洗进水管道9、反洗进水阀10和排水管道19，所述反洗进水管道9与超滤膜5产水口和产水池3之间的管道连接，反洗进水阀10设于反洗进水管道9上。所述排水管道19与超滤膜5废水口与废水池4之间的管道连接。所述加药装置6还包括盐酸加药装置11和氢氧化钠加药装置12，所述盐酸加药装置11、氢氧化钠加药装置12和次氯酸钠加药装置7均经管道与反洗进水管道9连接，且盐酸加药装置11、氢氧化钠加药装置12和次氯酸钠加药装置7与反洗进水管道9的连接处位于反洗进水阀10水流方向的前方。本实施例通过反洗进水管道9向超滤膜5中输入反洗液，并通过加药装置6向反洗液中添加盐酸、氢氧化钠和次氯酸钠，提高反洗液的清洗能力。本实施例中所述的超滤膜5的材质为α-三氧化二铝，超滤膜5孔径为0.03微米。本实用新型的实施例2：如图1所示，本实施例为一种矿井水超大通量超滤膜系统。矿井水超大通量超滤膜系统包括进水管1、超滤膜组2、产水池3和废水池4、所述超滤膜组2中还设有并联布置的超滤膜5，所述进水管1经管道与超滤膜5的进水口连接，超滤膜5的产水口经管道与产水池3连接，超滤膜5的废水口经管道与废水池4连接。其中本实施例中所述的超滤膜5为压力式陶瓷超滤膜。如图1所示，本实施例还包括加药装置6，所述加药装置6包括次氯酸钠加药装置7和pac絮凝剂加药装置8，所述次氯酸钠加药装置7和pac絮凝剂加药装置8均经管道与进水管1和超滤膜5之间的管道连接，pac絮凝剂即为聚合氯化铝，能够促进矿井水絮凝，同时去除矿井水中的微有毒物和重金属离子。通过添加次氯酸钠和聚合氯化铝提高超滤膜5近处理净化矿井水的能力。如图2所示，本实施例为防止超滤膜5被杂质堵塞，影响超滤膜5的通行能力，还设置了反洗进水管道9、反洗进水阀10和排水管道19，所述反洗进水管道9与超滤膜5产水口和产水池3之间的管道连接，反洗进水阀10设于反洗进水管道9上。所述排水管道19与超滤膜5废水口与废水池4之间的管道连接。所述加药装置6还包括盐酸加药装置11和氢氧化钠加药装置12，所述盐酸加药装置11、氢氧化钠加药装置12和次氯酸钠加药装置7均经管道与反洗进水管道9连接，且盐酸加药装置11、氢氧化钠加药装置12和次氯酸钠加药装置7与反洗进水管道9的连接处位于反洗进水阀10水流方向的前方。本实施例通过反洗进水管道9向超滤膜5中输入反洗液，并通过加药装置6向反洗液中添加盐酸、氢氧化钠和次氯酸钠，提高反洗液的清洗能力。如图2所示，本实施例还包括正洗进水管道13、正洗进水阀14、两个正洗回流阀15和两条正洗回流管道16，所述正洗进水管道13与进水管1和超滤膜5进水口之间的管道连接，正洗进水阀14设于正洗进水管道13上。其中一条正洗回流管道16与超滤膜5废水口和废水池4之间的管道连接，另一条正洗回流管道16与超滤膜5产水口和产水池3之间的管道连接，两个正洗回流阀15分别设于两条正洗回流管道16上。与实施例1相比，本实施例增加了正洗过程，通过正洗进水管道13向超滤膜5中输入正洗液，进一步提高了超滤膜5的清洗效果，使超滤膜5长时间保持超大通量。如图3所示，本实施例中所述的超滤膜组2共有三组，所述三组超滤膜组2均并联布置，每组超滤膜组2中并联布置有39支超滤膜5。本实施例中所述的超滤膜5的材质为α-三氧化二铝，超滤膜5孔径为0.03微米。本实用新型的实施例3：如图1所示，本实施例为一种矿井水超大通量超滤膜系统。矿井水超大通量超滤膜系统包括进水管1、超滤膜组2、产水池3和废水池4、所述超滤膜组2中还设有并联布置的超滤膜5，所述进水管1经管道与超滤膜5的进水口连接，超滤膜5的产水口经管道与产水池3连接，超滤膜5的废水口经管道与废水池4连接。如图1所示，本实施例还包括加药装置6，所述加药装置6包括次氯酸钠加药装置7和pac絮凝剂加药装置8，所述次氯酸钠加药装置7和pac絮凝剂加药装置8均经管道与进水管1和超滤膜5之间的管道连接，pac絮凝剂即为聚合氯化铝，能够促进矿井水絮凝，同时去除矿井水中的微有毒物和重金属离子。通过添加次氯酸钠和聚合氯化铝提高超滤膜5近处理净化矿井水的能力。如图2所示，本实施例为防止超滤膜5被杂质堵塞，影响超滤膜5的通行能力，还设置了反洗进水管道9、反洗进水阀10和排水管道19，所述反洗进水管道9与超滤膜5产水口和产水池3之间的管道连接，反洗进水阀10设于反洗进水管道9上。所述排水管道19与超滤膜5废水口与废水池4之间的管道连接。所述加药装置6还包括盐酸加药装置11和氢氧化钠加药装置12，所述盐酸加药装置11、氢氧化钠加药装置12和次氯酸钠加药装置7均经管道与反洗进水管道9连接，且盐酸加药装置11、氢氧化钠加药装置12和次氯酸钠加药装置7与反洗进水管道9的连接处位于反洗进水阀10水流方向的前方。本实施例通过反洗进水管道9向超滤膜5中输入反洗液，并通过加药装置6向反洗液中添加盐酸、氢氧化钠和次氯酸钠，提高反洗液的清洗能力。如图2所示，本实施例还包括正洗进水管道13、正洗进水阀14、两个正洗回流阀15和两条正洗回流管道16，所述正洗进水管道13与进水管1和超滤膜5进水口之间的管道连接，正洗进水阀14设于正洗进水管道13上。其中一条正洗回流管道16与超滤膜5废水口和废水池4之间的管道连接，另一条正洗回流管道16与超滤膜5产水口和产水池3之间的管道连接，两个正洗回流阀15分别设于两条正洗回流管道16上。与实施例1相比，本实施例增加了正洗过程，通过正洗进水管道13向超滤膜5中输入正洗液，进一步提高了超滤膜5的清洗效果，使超滤膜5长时间保持超大通量。入图2所示，本实施例还包括压缩空气管道17和进气阀18，所述压缩空气管道17与进水管1和超滤膜5进水口之间的管道连接，进气阀18设于压缩空气管道17上。本实施例在实施例2的基础上又增加了气洗过程，进一步提高了超滤膜5的清洗效率。如图3所示，本实施例中所述的超滤膜组2共有六组，所述六组超滤膜组2均并联布置，每组超滤膜组2中并联布置有39支超滤膜5。本实施例中的超滤装置采用块片式结构的陶瓷膜元件，nanostone品牌cm-151型号陶瓷超滤膜，材质为α-三氧化二铝，超滤膜5孔径为0.03微米。本实施例能够达到的处理效果如下表所示：·产水量(净出力)242m3/h(单套、18～22℃、运行五年后)运行产水量272m3/h(套)·sdi指数≤3·浊度≤0.5ntu·水的回收率≥90％胶体硅去除率≥80％·过滤周期20～30分钟·反洗总历时～2分钟·化学清洗周期≥30天·游离氯(cl2)/·tss＜1mg/l当前第1页1 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技术特征：1.一种矿井水超大通量超滤膜系统，其特征在与：包括进水管(1)、超滤膜组(2)、产水池(3)和废水池(4)、所述超滤膜组(2)中还设有若干支并联布置的超滤膜(5)，所述进水管(1)经管道与超滤膜(5)的进水口连接，超滤膜(5)的产水口经管道与产水池(3)连接，超滤膜(5)的废水口经管道与废水池(4)连接。
2.根据权利要求1所述的矿井水超大通量超滤膜系统，其特征在于：所述超滤膜(5)为压力式陶瓷超滤膜。
3.根据权利要求2所述的矿井水超大通量超滤膜系统，其特征在于：还包括加药装置(6)，所述加药装置(6)包括次氯酸钠加药装置(7)和pac絮凝剂加药装置(8)，所述次氯酸钠加药装置(7)和pac絮凝剂加药装置(8)均经管道与进水管(1)和超滤膜(5)之间的管道连接。
4.根据权利要求3所述的矿井水超大通量超滤膜系统，其特征在于：还包括反洗进水管道(9)、反洗进水阀(10)和排水管道(19)，所述反洗进水管道(9)与超滤膜(5)产水口和产水池(3)之间的管道连接，反洗进水阀(10)设于反洗进水管道(9)上；所述排水管道(19)与超滤膜(5)废水口与废水池(4)之间的管道连接；所述加药装置(6)还包括盐酸加药装置(11)和氢氧化钠加药装置(12)，所述盐酸加药装置(11)、氢氧化钠加药装置(12)和次氯酸钠加药装置(7)均经管道与反洗进水管道(9)连接，且盐酸加药装置(11)、氢氧化钠加药装置(12)和次氯酸钠加药装置(7)与反洗进水管道(9)的连接处位于反洗进水阀(10)水流方向的前方。
5.根据权利要求2所述的矿井水超大通量超滤膜系统，其特征在于：还包括正洗进水管道(13)、正洗进水阀(14)、两个正洗回流阀(15)和两条正洗回流管道(16)，所述正洗进水管道(13)与进水管(1)和超滤膜(5)进水口之间的管道连接，正洗进水阀(14)设于正洗进水管道(13)上；其中一条正洗回流管道(16)与超滤膜(5)废水口和废水池(4)之间的管道连接，另一条正洗回流管道(16)与超滤膜(5)产水口和产水池(3)之间的管道连接，两个正洗回流阀(15)分别设于两条正洗回流管道(16)上。
6.根据权利要求2所述的矿井水超大通量超滤膜系统，其特征在于：还包括压缩空气管道(17)和进气阀(18)，所述压缩空气管道(17)与进水管(1)和超滤膜(5)进水口之间的管道连接，进气阀(18)设于压缩空气管道(17)上。
7.根据权利要求4、5或6所述的矿井水超大通量超滤膜系统，其特征在于：所述超滤膜组(2)共有若干组，所述若干组超滤膜组(2)均并联布置。
8.根据权利要求7所述的矿井水超大通量超滤膜系统，其特征在于：所述超滤膜组(2)共有6组，每组超滤膜组(2)中并联布置有39支超滤膜(5)。
9.根据权利要求2所述的矿井水超大通量超滤膜系统，其特征在于：所述超滤膜(5)的材质为α-三氧化二铝，超滤膜(5)孔径为0.03微米。
技术总结本实用新型公开了一种矿井水超大通量超滤膜系统，包括进水管(1)、超滤膜组(2)、产水池(3)和废水池(4)、所述超滤膜组(2)中还设有若干支并联布置的超滤膜(5)，所述进水管(1)经管道与超滤膜(5)的进水口连接，超滤膜(5)的产水口经管道与产水池(3)连接，超滤膜(5)的废水口经管道与废水池(4)连接。本实用新型提供了一种矿井水超大通量超滤膜系统，能够将矿井水超滤膜学护理系统的通量提高至260LMH以上，提高超滤膜组的利用率，减少矿井水处理设备中超滤膜组的数量，节省矿井水处理系统的占地面积，并减少设备初期建设费用和后期的运行维护成本，同时设置多种清洗方法，有效保证系统正常工作。
技术研发人员：陈德杰;杨晶;李虎民;朱南京;李宏秀;王建华;李文杰;王瑞;董建立;刘进;秦树篷;许强
受保护的技术使用者：华电水务工程有限公司;陕西华电榆横煤电有限责任公司
技术研发日：2020.06.11
技术公布日：2021.03.12
