[发明专利]一种矿井水分流深度处理装置及其处理方法

说明书

一种矿井水分流深度处理装置，包括初步过滤箱、离心沉降系统、蓄水中转箱、四通磁控阀以及数据采集控制系统，初步过滤箱的下部为天然水植物阻隔机构，初步过滤箱的上部为筛网粗滤机构，初步过滤箱的底部通过第一水管与离心沉降系统的进水口连接，第一水管上设有第一阀门和第一水泵；本发明实现矿井水的深度分流多级处理，能够过滤掉矿井水内的泥沙、煤尘以及油体物质、能够通过微生物处理滤去矿井水内的重金属离子、硫酸根和亚硫酸根离子、硝酸根以及亚硝酸根离子，处理工艺精细完善，采用不同的微生物菌种处理去除重金属离子，出水水质好，水资源分质利用提高了利用率，分流处理提高了处理效率。

技术领域

本发明属于煤矿井下作业设备技术领域，具体涉及一种矿井水分流深度处理装置及其处理方法。

背景技术

水是生命之源，水资源是人类社会幸福生活的保障。我国人均水资源占有量仅有世界人均水资源占有量的四分之一，被联合国列为世界上13个贫水国之一。全国86个国有重点煤矿区中缺水的占71%，严重缺水的达40%，水资源短缺问题严重制约着矿山生产及煤炭工业的发展并影响着煤炭职工的日常生活。

煤矿区矿井水未经处理而任意排放，带来了明显的环境污染，因此将矿井水深度处理后进行资源化利用已经成为生产中亟待解决的问题。目前我国矿井水的深度处理方法有固液分离法、中和法、化学剂絮凝法、生态处理法、分子膜滤法等，但存在矿井水处理类型单一、设备及工艺流程复杂、处理设备及运行费用高等问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种实现矿井水的深度分流多级处理、能够过滤掉矿井水内的泥沙、煤尘以及油体物质、能够通过微生物处理滤去矿井水内的重金属离子、硫酸根和亚硫酸根离子、硝酸根以及亚硝酸根离子的矿井水分流深度处理装置及其处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种矿井水分流深度处理装置，包括初步过滤箱、离心沉降系统、蓄水中转箱、四通磁控阀以及数据采集控制系统，初步过滤箱的下部为天然水植物阻隔机构，初步过滤箱的上部为筛网粗滤机构，初步过滤箱的底部通过第一水管与离心沉降系统的进水口连接，第一水管上设有第一阀门和第一水泵，离心沉降系统的出水口通过引水管与蓄水中转箱连接，引水管上设有第二阀门，蓄水中转箱通过第二水管与四通磁控阀的进水口连接，第二水管上沿水流方向依次设有油水分离器、水质监测器、第三阀门和第二水泵；数据采集控制系统通过数据线分别与水质监测器和四通磁控阀连接；

四通磁控阀的第一个出水口通过第三水管连接有硫酸盐还原菌絮凝系统，第三水管上设有第四阀门；四通磁控阀的第二个出水口通过第四水管连接有反硝化细菌氮转换系统，第四水管上设有第五阀门；四通磁控阀的第三个出水口通过第五水管连接有产甲烷菌降解系统，第五水管上设有第六阀门；硫酸盐还原菌絮凝系统通过第六水管与反硝化细菌氮转换系统连接，第六水管上设有第三水泵和第七阀门，反硝化细菌氮转换系统通过第七水管与产甲烷菌降解系统连接，第七水管上设有第四水泵和第八阀门；硫酸盐还原菌絮凝系统通过第十二水管与产甲烷菌降解系统连接，第十二水管上设有第八水泵和第十四阀门；

产甲烷菌降解系统通过第八水管连接有一级净化蓄水池，第八水管上设有第五水泵和第九阀门，一级净化蓄水池通过第九水管连接有二级净化蓄水池，第九水管上沿水流方向依次设有第十阀门、超滤膜系统和第十一阀门；

硫酸盐还原菌絮凝系统通过第十水管与一级净化蓄水池连接，第十水管上设有第六水泵和第十二阀门，反硝化细菌氮转换系统通过第十一水管与一级净化蓄水池连接，第十一水管上设有第七水泵和第十三阀门。

硫酸盐还原菌絮凝系统、反硝化细菌氮转换系统和产甲烷菌降解系统的结构相同，包括恒温反应罐，恒温反应罐内中部设有挂膜球，挂膜球的外层为尼龙网，挂膜球的内部为活性炭颗粒；恒温反应罐内设有位于挂膜球的顶部的滤网，恒温反应罐的顶部设有玻璃顶盖，玻璃顶盖上设有放气阀、压力传感器；恒温反应罐的罐体侧壁上设有pH传感器和pH调节口；