短流程煤礦礦井排水余熱回收綜合利用處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種短流程煤礦礦井排水余熱回收綜合利用處理系統(tǒng)，它包括預(yù)沉池、自清洗過濾器、管式微濾裝置和水源熱泵機(jī)組；預(yù)沉池內(nèi)設(shè)預(yù)沉池提升泵，預(yù)沉池提升泵將預(yù)沉池內(nèi)的煤礦礦井排水輸送到自清洗過濾器，自清洗過濾器的出水端與管式微濾裝置連通，管式微濾裝置的出水口與水源熱泵機(jī)組連通。本實(shí)用新型以自清洗過濾器和管式微濾裝置代替了傳統(tǒng)工藝流程上澄清池、生水箱、生水泵和介質(zhì)過濾器，減小了設(shè)備級(jí)數(shù)和數(shù)量，降低建造成本，節(jié)約能源。此外，本實(shí)用新型系統(tǒng)處理后的礦井水，出地面前后熱量損失較少，極大地提高了水源熱泵機(jī)組的制熱效率，且換熱后的礦井水無需再處理可直接用于生活及生產(chǎn)用，提高了運(yùn)行效率并降低了運(yùn)行成本。
【專利說明】短流程煤礦礦井排水余熱回收綜合利用處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種短流程煤礦礦井排水余熱回收綜合利用處理系統(tǒng)，屬于煤礦礦井排水余熱回收利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦礦井排水是指煤炭開采過程中，各地下地質(zhì)性涌滲水涌滲到巷道里被排出的自然地下水，另外，井下采煤生產(chǎn)過程中的灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵廢水也是礦井水的一部分。因此它既具有地下水特征，但又受到人為污染，礦井水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系地層的礦物化學(xué)成分，其中水溫地質(zhì)條件及充水因素對(duì)于礦井開采過程礦井廢水的水質(zhì)、水量有決定性影響。煤礦礦井排水中的含有數(shù)量不等的懸浮物，少量有機(jī)物和菌類，其中懸浮物的主要成分是煤粉，煤粉含量高達(dá)100(T4000mg/L。礦井水水溫常年保持在16°C?25°C，有很高的熱回收價(jià)值。
[0003]傳統(tǒng)的煤礦礦井排水余熱回收處理系統(tǒng)是將煤礦礦井排水導(dǎo)入預(yù)沉池經(jīng)過混凝沉淀后，上清水層被預(yù)沉池提升泵導(dǎo)入澄清池，而后進(jìn)入生水箱，經(jīng)生水泵導(dǎo)入介質(zhì)過濾器，過濾消毒后，經(jīng)水源熱泵提取礦井水余熱后，就地排放或用于場(chǎng)地灑掃，整個(gè)回收利用系統(tǒng)為:煤礦礦井排水一預(yù)沉池一預(yù)沉池提升泵一澄清池一生水箱一生水泵一介質(zhì)過濾器—水源熱泵(提取礦井水余熱)一就地排放或用于場(chǎng)地灑掃。傳統(tǒng)的回收處理系統(tǒng)工藝流程長(zhǎng)，設(shè)備級(jí)數(shù)多、數(shù)量多，礦井水水溫?fù)p失較大(水溫?fù)p失約5°C?I(TC)導(dǎo)致水源熱泵初投資較大，且廠區(qū)占地龐大，投資高，已不能滿足“資源友好型、環(huán)境節(jié)約型”的煤礦企業(yè)建設(shè)要求；另一方面，澄清池的運(yùn)行受來水負(fù)荷變化而變動(dòng)，出水水質(zhì)不穩(wěn)定，自動(dòng)化程度低，嚴(yán)重影響后續(xù)設(shè)備的出水水質(zhì)。因此，系統(tǒng)的最終出水往往被直接排放，造成大量的水資源浪費(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提出一種工藝流程短、設(shè)備級(jí)數(shù)少、數(shù)量少，廠區(qū)占地較小、投資節(jié)省、綜合利用程度高的煤礦礦井余熱回收利用綜合處理系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種短流程煤礦礦井排水余熱回收綜合利用處理系統(tǒng)，它包括預(yù)沉池、自清洗過濾器、管式微濾裝置和水源熱泵機(jī)組；預(yù)沉池內(nèi)設(shè)預(yù)沉池提升泵，預(yù)沉池提升泵將預(yù)沉池內(nèi)的煤礦礦井排水經(jīng)管道輸送到自清洗過濾器，自清洗過濾器的出水端與管式微濾裝置的進(jìn)水端連通，管式微濾裝置的出水口與水源熱泵機(jī)組連通。
[0007]預(yù)沉池與自清洗過濾器之間的管道上設(shè)凝聚劑儲(chǔ)存及投壓裝置和殺菌劑儲(chǔ)存及投壓裝置。
[0008]另外，自清洗過濾器和管式微濾裝置設(shè)反洗排水管道，反洗排水管道連通預(yù)沉池。
[0009]自清洗過濾器為304不銹鋼孔徑過濾器，過濾精度為500Mffl。
[0010]管式微濾裝置長(zhǎng)3800mm，膜殼直徑150mm，膜殼長(zhǎng)3000mm，進(jìn)水懸浮物含量小于1000mg/L。管式微濾裝置內(nèi)部的管式膜元件為超高分子量聚丙烯(PP)材質(zhì)，膜內(nèi)徑為
5.5mm,膜孔徑為0.2Mm。
[0011]與傳統(tǒng)單一煤礦礦井排水余熱回收水處理系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型在工藝流程上取消了澄清池、生水箱、生水泵和介質(zhì)過濾器，以自清洗過濾器和管式微濾裝置代替了它們，減小了設(shè)備級(jí)數(shù)和數(shù)量，降低近一半的能源消耗，減少了一半的占地面積，這在降低建造成本的同時(shí)節(jié)約了能源。此外，經(jīng)本實(shí)用新型系統(tǒng)處理后的礦井水，出地面前后熱量損失較少，溫差1°(T5 °C，這極大地提高了水源熱泵機(jī)組的制熱效率，且換熱后的礦井水無需再處理可直接用于生活及生產(chǎn)用，提高了運(yùn)行效率并降低了運(yùn)行成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記:預(yù)沉池1、預(yù)沉池提升泵2、清洗過濾池3、管式微濾裝置4、凝聚劑儲(chǔ)存及投壓裝置5、殺菌劑儲(chǔ)存及投壓裝置6、水源熱泵機(jī)組7、用戶供熱8、用戶回水9、補(bǔ)充用水10。
【具體實(shí)施方式】
[0014]一種短流程煤礦礦井排水余熱回收綜合利用處理系統(tǒng)，如圖1所示，它包括預(yù)沉池1、自清洗過濾器3、管式微濾裝置4和水源熱泵機(jī)組7 ;預(yù)沉池I內(nèi)設(shè)預(yù)沉池提升泵2，預(yù)沉池提升泵2將預(yù)沉池I內(nèi)的煤礦礦井排水經(jīng)管道輸送到自清洗過濾器3，自清洗過濾器3的出水端與管式微濾裝置4的進(jìn)水端連通，管式微濾裝置4的出水口與水源熱泵機(jī)組7連通。預(yù)沉池I與自清洗過濾器3之間的管道上設(shè)凝聚劑儲(chǔ)存及投壓裝置5和殺菌劑儲(chǔ)存及投壓裝置6。另外，自清洗過濾器3和管式微濾裝置4設(shè)反洗系統(tǒng)和反洗排水管道，反洗后的渾濁水通過反洗排水管道進(jìn)入預(yù)沉池I。
[0015]煤礦礦井排水直接進(jìn)入預(yù)沉池1，去除大直徑漂浮物和顆粒物后，經(jīng)預(yù)沉池提升泵2升壓后送至自清洗過濾器3 ;來自凝聚劑儲(chǔ)存及投壓裝置5和殺菌劑儲(chǔ)存及投壓裝置6投加的次氯酸鈉和聚合鐵，與自清洗過濾器3的進(jìn)水混合；自清洗過濾器3出水進(jìn)入管式微濾裝置4，在此直徑大于0.2Mm的菌體、病毒、懸浮固體等將被分離，出水濁度小于1° ;經(jīng)處理后的礦井水送至水源熱泵機(jī)組7，在此提取礦井水余熱并加熱，可進(jìn)行用戶供熱8，供熱后的用戶回水9可在水源熱泵機(jī)組7內(nèi)與處理后的礦井排水進(jìn)行熱交換，加熱后可再次循環(huán)利用，供熱效果良好；另外，換熱后的低溫礦井水可直接用作生活及其他生產(chǎn)用。
[0016]管式微濾裝置4配套有自動(dòng)反洗裝置，當(dāng)管式微濾裝置4進(jìn)出口壓差或出水濁度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入反洗程序。
[0017]管式微濾裝置4配套有人工化學(xué)清洗裝置，當(dāng)管式微濾裝置4跨膜壓差超出規(guī)定值0.12MPa時(shí)，系統(tǒng)提示進(jìn)行化學(xué)清洗。
[0018]自清洗過濾器3、管式微濾裝置4的反洗排水回收至預(yù)沉池1，降低處理系統(tǒng)自用水率。
[0019]預(yù)沉池I的排泥，經(jīng)脫水后，為品質(zhì)優(yōu)良的煤粉，可為煤礦形成穩(wěn)定的收益來源。
[0020]水源熱泵機(jī)組7換熱后的低溫礦井水，可直接用作煤礦的采暖系統(tǒng)、洗澡熱水的補(bǔ)充用水10，亦可經(jīng)簡(jiǎn)單二次處理后成為飲用水，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
【權(quán)利要求】
1.一種短流程煤礦礦井排水余熱回收綜合利用處理系統(tǒng)，它包括預(yù)沉池(I)、自清洗過濾器(3)、管式微濾裝置(4)和水源熱泵機(jī)組(7);其特征在于:預(yù)沉池(I)內(nèi)設(shè)預(yù)沉池提升泵(2)，預(yù)沉池提升泵(2)將預(yù)沉池(I)內(nèi)的煤礦礦井排水經(jīng)管道輸送到自清洗過濾器(3)，自清洗過濾器(3)的出水端與管式微濾裝置(4)的進(jìn)水端連通，管式微濾裝置(4)的出水口與水源熱泵機(jī)組(7 )連通。
2.如權(quán)利要求1所述的短流程煤礦礦井排水余熱回收綜合利用處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的預(yù)沉池(I)與自清洗過濾器(3)之間的管道上設(shè)凝聚劑儲(chǔ)存及投壓裝置(5)和殺菌劑儲(chǔ)存及投壓裝置(6)。
3.如權(quán)利要求1所述的短流程煤礦礦井排水余熱回收綜合利用處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的自清洗過濾器(3)和管式微濾裝置(4)設(shè)反洗排水管道，反洗排水管道連通預(yù)沉池⑴。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的短流程煤礦礦井排水余熱回收綜合利用處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的自清洗過濾器(3)為304不銹鋼孔徑過濾器，過濾精度為500μπι。
5.如權(quán)利要求1-3任一所述的短流程煤礦礦井排水余熱回收綜合利用處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的管式微濾裝置(4)內(nèi)的管式膜元件為超高分子量聚丙烯材質(zhì)。
【文檔編號(hào)】C02F103/10GK203653356SQ201320820503
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月15日
【發(fā)明者】嚴(yán)迪春, 霍書浩, 韓卡, 王義波, 郭紅兵, 張細(xì)剛, 徐倩, 葛連鋒 申請(qǐng)人:河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院