煤矿井下水处理循环利用系统应用开发
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完成单位:平煤天安煤业股份有限公司十一矿
登记编号:ZSCX-MT2019-J2-21
登记年份:2019
发布时间:2019-12-31
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1、立项背景(相关科学技术及其存在题,立项原因及推荐理由)
井下防尘水是保障井下防尘用水及紧急救援的重要工程,按照环保要求井下废水严禁直接排至河流,本着节约人力及电力的原则建立了矿井水处理系统项目。
我们提出的系统就是通过井下水处理循环系统将井下废水不用排至地面在井下进行处理循环利用,处理后后直接注入防尘管路用于井下防尘。这套系统包括预处理设备、无机陶瓷膜处理设备、在线自动清洗设备和智能开关组合控制设备4大部分。井下排水首先进入原有井下水仓,矿井水经过提升泵输送到预处理设备,去除大的有机物质和大的悬浮物,然后进入大颗粒分离装置用来去除大于100 微米的固体颗粒物质,然后通过循环泵进入无机陶瓷膜净化处理设备进行循环处理。经过陶瓷膜的净化分离可以去除掉水中大分子有机物、悬浮物、细菌、油污和其它微生物,净化出来的是不含以上杂质的清水,处理后水质达到《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB 50383-2006规定的水质标准和《煤炭工业污染物排放标准》(GB 20426-2006)规定的水质,2套PAKM-100型膜净化设备总处理水量200 m3/h,单日运行16小时,产水量3200 m3/d。
该系统完成目标a.使井下废水不用排至地面在井下进行处理;b.减少废水排至地面在注入井下所消耗的电能;
c.减少废水排至地面对环境的污染。
2.主要技术原理
此次改造,根据现场调查井下排至地面水量情况,地面水处理系统运行情况,井下防尘用水情况,需建立硐室选址、结构等参数以及中央水仓储水、排水情况,在井下建立一个硐室及一个清水仓,在进入-593中央水仓水沟中安装两道孔径5mm不锈钢箅子用于过滤大块垃圾及絮状物,并每两个小时清理一遍,在水仓中通过两台潜水泵将-593中央水仓废水直接引入水处理硐室,在进入硐室后通过前置过滤器对废水进行预先处理,去除大的有机物质和大的悬浮物,然后进入大颗粒分离装置用来去除大于100 微米的固体颗粒物质,然后通过循环泵进入无机陶瓷膜净化处理设备进行循环处理。两套陶瓷膜处理设备一用一备,经过陶瓷膜的净化分离可以去除掉水中大分子有机物、悬浮物、细菌、油污和其它微生物,净化出来的是不含以上杂质的清水,残留废水通过废水管道进入污水压滤系统,通过压滤机将杂质压成饼状运至地面进行处理,处理后的清水通过管道进入清水仓,在清水仓的末端安装两台提升泵,与井下防尘主管道进行对接,用于东翼采区、己二采区、二水平丁六采区、戊二采区、己四采区防尘用水。中间安装一台减压阀用于控制防尘管道水压。
3.采取的技术方案
1、先对管道、处理设备及电控部分进行安装,把-593中央水仓废水引入水处理系统内,经过处理将清水压入防尘主管道,用于各个采区生产防尘用水,最后使用过的废水重新进入-593水仓,循环利用。
2、整个系统采用双系统,一套用于生产,一套用于备用检修。保证24小时防尘用水安全。
3、在-593中央水仓及清水仓安装水位仪,设置高低水位报警装置。在设备运行期间做到能耗最小。
4、通过试运行,水处理设备及清水供给系统正常运行,确保井下生产防尘用水安全。
4.创新点
1、该系统主要由提升系统、过滤系统、反冲洗系统、供水系统四大部分组成。来水进入陶瓷膜处理系统,净水直接进入净水仓,浓水分为两部分一部分排往污泥浓缩池进行浓缩,另一部分通过循环泵系统内循环。矿井水在陶瓷膜系统内不断的净化,净水连续的输送到清水仓,由一台清水泵将清水注入防尘水主管道,少量浓缩水连续进入污泥浓缩池,系统稳定连续的运行。使得废水在井下进行处理,节省人力电力,防止井下废水污染环境。