本發(fā)明涉及礦井涌水凈化處理，具體涉及一種用于礦井涌水的處理裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在采礦過(guò)程中，一方面揭露破壞了含水層、隔水層和導(dǎo)水?dāng)鄬?，另一方面引起圍巖巖層移動(dòng)和地表塌陷，從而產(chǎn)生地下水或地表水向井筒或巷道涌水的現(xiàn)象，稱(chēng)為礦井涌水。

2、目前為了緩解水資源的供需問(wèn)題，對(duì)礦井污水進(jìn)行回收處理，減少環(huán)境污染是必然趨勢(shì)，而礦井涌水由于沖刷煤層、受采礦過(guò)程中生活污水的影響，因此，涌水中懸浮物含量高、含有較高的乳化油、溶解油類(lèi)物質(zhì)，還含有鐵、錳、鎂、鈣、硫酸鹽及各種重金屬離子(如鉻、鉛、銅、鋅、鎳、砷、鉛、氨氮離子)等。

3、目前常見(jiàn)的礦井涌水污染治理過(guò)程中，大多采用石灰中和沉淀法、簡(jiǎn)易底泥回流法、hds處理法、氧化還原法、離子交換法等，這些工藝各有特點(diǎn)，但也各有弊端。礦井涌水中一般含有較高的乳化油、溶解油類(lèi)物質(zhì)，常見(jiàn)的使用如納米陶瓷膜等膜技術(shù)進(jìn)行除油，但是這會(huì)增加膜處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，還會(huì)對(duì)膜系統(tǒng)造成嚴(yán)重的膜污染，影響過(guò)流效率，且膜系統(tǒng)的運(yùn)維成本高，運(yùn)行穩(wěn)定性差，繼而不僅會(huì)浪費(fèi)寶貴的涌水資源，還可能造成一系列環(huán)境污染問(wèn)題；而且傳統(tǒng)中常常使用各種濾料對(duì)礦井涌水中的重金屬離子進(jìn)行去除，雖然可以通過(guò)反沖洗的方式使得濾料層再次進(jìn)行使用，提高濾料層的使用壽命，但是如果需要對(duì)濾料層進(jìn)行反沖洗，那么就要暫停對(duì)礦井涌水的過(guò)濾凈化處理，等濾料層反沖洗結(jié)束后才能再次開(kāi)始過(guò)濾凈化處理，降低了工作效率和凈化效率，無(wú)法做到對(duì)礦井涌水的連續(xù)過(guò)濾凈化處理。

4、因此，申請(qǐng)人提出一種用于礦井涌水的處理裝置及方法以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種用于礦井涌水的處理裝置及方法。

2、本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：

3、一種用于礦井涌水的處理裝置，包括各反應(yīng)池、多介質(zhì)過(guò)濾池以及沖洗池；

4、其中，所述多介質(zhì)過(guò)濾池內(nèi)設(shè)有兩組多介質(zhì)過(guò)濾層，一組所述多介質(zhì)過(guò)濾層由若干個(gè)介質(zhì)過(guò)濾層組成，所述沖洗池用于對(duì)多介質(zhì)過(guò)濾層進(jìn)行反沖洗；

5、所述多介質(zhì)過(guò)濾池與沖洗池的頂部呈開(kāi)口設(shè)置，所述多介質(zhì)過(guò)濾池與沖洗池的頂部?jī)蓚?cè)設(shè)有轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)頂部安裝有氣缸，兩側(cè)所述氣缸的頂部安裝有同一個(gè)安裝板，所述安裝板底部安裝有若干個(gè)第一連接板，兩個(gè)所述第一連接板之間安裝有支撐板，所述支撐板上設(shè)有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述支撐板底部?jī)蓚?cè)安裝有第二連接板，兩個(gè)所述第二連接板之間設(shè)有若干個(gè)分隔板，所述第二連接板與分隔板之間以及分隔板與分隔板之間均設(shè)有夾持機(jī)構(gòu)，所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的夾持板相互靠近或遠(yuǎn)離，能夠?qū)σ唤M多介質(zhì)過(guò)濾層進(jìn)行夾持。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于礦井涌水的處理裝置，其特征在于，所述各反應(yīng)池包括依次連通的格柵池、絮凝反應(yīng)池、助凝反應(yīng)池、斜管沉淀池、第一調(diào)節(jié)沉淀池、除油沉淀池、第二調(diào)節(jié)沉淀池、多介質(zhì)過(guò)濾池、消毒池以及清水池，所述格柵池的一側(cè)與進(jìn)水管道相連通，混凝反應(yīng)池與格柵池之間通過(guò)管道相連通，助凝反應(yīng)池與混凝反應(yīng)池的下部相連通，斜管沉淀池與助凝反應(yīng)池的上部相連通，第一調(diào)節(jié)沉淀池與斜管沉淀池之間通過(guò)管道相連通，除油沉淀池與第一調(diào)節(jié)沉淀池之間通過(guò)管道相連通，第二調(diào)節(jié)沉淀池與除油沉淀池的上部相連通，多介質(zhì)過(guò)濾池與第二調(diào)節(jié)沉淀池的上部相連通，消毒池與多介質(zhì)過(guò)濾池的下部通過(guò)管道相連通，清水池與消毒池之間通過(guò)管道相連通，所述清水池下部一側(cè)與出水管道相連通，所述沖洗池位于除油沉淀池、多介質(zhì)過(guò)濾池和清水池之間。

7、進(jìn)一步地，所述格柵池內(nèi)下部設(shè)有橫板，所述橫板上豎直放置有至少兩個(gè)格柵網(wǎng)。

8、進(jìn)一步地，所述除油沉淀池頂部設(shè)有破乳劑投加桶，破乳劑投加桶的乳劑投加管延伸入除油沉淀池內(nèi)，所述除油沉淀池內(nèi)下部設(shè)有曝氣管，所述除油沉淀池內(nèi)上部設(shè)有溢流堰板，位于所述除油沉淀池與第二調(diào)節(jié)沉淀池的連通處設(shè)有油水探頭，所述除油沉淀池頂部設(shè)有抽油泵，抽油泵的抽油管延伸入除油沉淀池內(nèi)，且位于油水探頭的一側(cè)。

9、進(jìn)一步地，一組所述多介質(zhì)過(guò)濾層包括沿水流方向依次設(shè)置的第一介質(zhì)過(guò)濾層、第二介質(zhì)過(guò)濾層、第三介質(zhì)過(guò)濾層、第四介質(zhì)過(guò)濾層和第五介質(zhì)過(guò)濾層，兩組所述多介質(zhì)過(guò)濾層的若干個(gè)介質(zhì)過(guò)濾層相互交錯(cuò)設(shè)置。

10、進(jìn)一步地，所述沖洗池內(nèi)設(shè)有若干個(gè)空心隔板，所述空心隔板的一側(cè)連通有若干個(gè)噴頭，所述空心隔板頂部通過(guò)連接管與出水管道相連通。

11、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)包括位于多介質(zhì)過(guò)濾池與沖洗池的頂部?jī)蓚?cè)的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌兩端設(shè)有固定板，所述導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)有滑槽，所述滑槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有第一螺紋桿，所述第一螺紋桿上螺紋連接有螺紋塊，所述螺紋塊上安裝有移動(dòng)板，所述移動(dòng)板上兩側(cè)安裝有氣缸，所述第一螺紋桿的一端貫穿其中一個(gè)固定板與第一電機(jī)的輸出端連接。

12、進(jìn)一步地，所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝于安裝板上的第二電機(jī)，所述第二電機(jī)的輸出端上連接有貫穿安裝板的第一轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸上安裝有第一錐齒輪，所述第一錐齒輪兩側(cè)嚙合連接有第二錐齒輪，所述第二錐齒輪上連接有第二轉(zhuǎn)軸，所述第二轉(zhuǎn)軸的另一端安裝有第三錐齒輪，所述支撐板上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第三轉(zhuǎn)軸，所述第三轉(zhuǎn)軸上安裝有第四錐齒輪，所述第四錐齒輪與第三錐齒輪相互嚙合，位于所述第三轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)設(shè)有若干個(gè)貫穿支撐板，且與支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第四轉(zhuǎn)軸，所述第三轉(zhuǎn)軸上安裝有主動(dòng)同步帶輪，所述第四轉(zhuǎn)軸的頂部安裝有從動(dòng)同步帶輪，所述主動(dòng)同步帶輪與若干個(gè)從動(dòng)同步帶輪之間連接有同步帶。

13、進(jìn)一步地，所述夾持機(jī)構(gòu)包括若干個(gè)與第二連接板以及若干個(gè)分隔板分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二螺紋桿，所述第二螺紋桿的另一端安裝有第六錐齒輪，所述第四轉(zhuǎn)軸的底部安裝有第五錐齒輪，所述第五錐齒輪與第六錐齒輪相互嚙合，所述第二螺紋桿上螺紋連接有夾持板，所述夾持板下部至少一側(cè)設(shè)有抵緊塊。

14、根據(jù)上述的用于礦井涌水的處理裝置的處理方法，包括如下步驟：

15、s1:將礦井涌水通過(guò)進(jìn)水管道輸入到格柵池中，將涌水中大顆粒的懸浮物進(jìn)行去除；初步凈化后的礦井涌水通過(guò)管道進(jìn)入絮凝反應(yīng)池，通過(guò)投加絮凝劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，使得涌水中小顆粒的懸浮物形成微小絮體；礦井涌水通過(guò)絮凝反應(yīng)池下部進(jìn)入到助凝反應(yīng)池，通過(guò)投加助凝劑進(jìn)行助凝反應(yīng)，使得微小絮體轉(zhuǎn)化為較大絮體；礦井涌水通過(guò)助凝反應(yīng)池上部進(jìn)入斜管沉淀池，使絮體經(jīng)斜管沉淀池的斜管網(wǎng)與水體分離；

16、s2：斜管沉淀池的上清液通過(guò)管道進(jìn)入第一調(diào)節(jié)沉淀池，通過(guò)添加堿劑將水中的ph值調(diào)節(jié)為10.3～10.8，并去除水中的鎂離子；第一調(diào)節(jié)沉淀池中經(jīng)調(diào)節(jié)后的礦井涌水通過(guò)管道進(jìn)入除油沉淀池，通過(guò)添加破乳劑，并通過(guò)曝氣進(jìn)行氣浮除油，并去除水中的鐵、錳離子；除油沉淀池中經(jīng)除油后的水通過(guò)溢流進(jìn)入到第二調(diào)節(jié)沉淀池，通過(guò)添加酸劑將水中的ph值調(diào)節(jié)為7.3～7.8，并去除水中的鈣離子；將格柵池、絮凝反應(yīng)池、助凝反應(yīng)池和斜管沉淀池中的污泥和第一調(diào)節(jié)沉淀池、除油沉淀池和第二調(diào)節(jié)沉淀池中的污泥和離子沉淀物排入到污泥濃縮池中，將污泥濃縮池中經(jīng)濃縮后的污泥通過(guò)疊螺式污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理，實(shí)現(xiàn)固液分離，并將污泥濃縮池和疊螺式污泥脫水機(jī)中產(chǎn)生的上清液回流至格柵池中，將分離后的污泥外運(yùn)進(jìn)行處理；

17、s3：第二調(diào)節(jié)沉淀池中經(jīng)調(diào)節(jié)后的礦井涌水經(jīng)上部通孔流入多介質(zhì)過(guò)濾池，通過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾層進(jìn)一步去除懸浮物，并對(duì)水中的鐵、錳、鎂、鈣、硫酸鹽及各種重金屬離子進(jìn)行有效去除；多介質(zhì)過(guò)濾池經(jīng)凈化后的礦井涌水通過(guò)管道進(jìn)入消毒池，通過(guò)添加消毒劑對(duì)水進(jìn)行消毒殺菌；消毒池經(jīng)消毒殺菌后的水通過(guò)管道進(jìn)入清水池，清水池中的水可應(yīng)用于日常的生活用水、道路灑水、農(nóng)業(yè)灌溉、反沖洗等；

18、s4：當(dāng)多介質(zhì)過(guò)濾池中的多介質(zhì)過(guò)濾層需要進(jìn)行反沖洗時(shí)，通過(guò)氣缸下降，帶動(dòng)安裝板、第一連接板、支撐板、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二連接板、分隔板以及夾持機(jī)構(gòu)整體下降，通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的夾持板相互靠近，將需要進(jìn)行反沖洗的多介質(zhì)過(guò)濾層進(jìn)行夾持，然后通過(guò)氣缸上升，將多介質(zhì)過(guò)濾層同步帶動(dòng)上升，當(dāng)多介質(zhì)過(guò)濾層離開(kāi)多介質(zhì)過(guò)濾池中時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)移動(dòng)到?jīng)_洗池的正上方，通過(guò)氣缸下降，將需要進(jìn)行反沖洗的多介質(zhì)過(guò)濾層放置到?jīng)_洗池中，通過(guò)將清水池中的水輸送到?jīng)_洗池中進(jìn)行反沖洗，此時(shí)，多介質(zhì)過(guò)濾池中還有一組多介質(zhì)過(guò)濾層能夠用于繼續(xù)對(duì)礦井涌水進(jìn)行過(guò)濾凈化處理，當(dāng)沖洗池中的多介質(zhì)過(guò)濾層反沖洗完成后，通過(guò)上述的夾持轉(zhuǎn)運(yùn)步驟將反沖洗好的多介質(zhì)過(guò)濾層放置回多介質(zhì)過(guò)濾池中，通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的夾持板相互遠(yuǎn)離，相互遠(yuǎn)離的夾持板能夠?qū)α硪唤M多介質(zhì)過(guò)濾層進(jìn)行夾持，能夠?qū)⒘硪唤M多介質(zhì)過(guò)濾層轉(zhuǎn)運(yùn)到?jīng)_洗池中，進(jìn)行反沖洗，保證對(duì)礦井涌水進(jìn)行連續(xù)過(guò)濾凈化處理。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種用于礦井涌水的處理裝置及方法，具備以下有益效果：

20、1、本發(fā)明通過(guò)采用“格柵過(guò)濾+絮凝-助凝沉淀+斜管沉淀+一級(jí)ph調(diào)節(jié)沉淀+除油沉淀+二級(jí)ph調(diào)節(jié)沉淀+多介質(zhì)過(guò)濾+消毒殺菌”的工藝處理方式，工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)有效、處理效果好、成本低、出水水質(zhì)好，適合推廣使用；

21、2、本發(fā)明通過(guò)采用氣浮除油的方式對(duì)礦井涌水中的乳化油、溶解油類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行清除，無(wú)需采用膜技術(shù)，降低了運(yùn)維成本，且通過(guò)曝氣，既能使油與水產(chǎn)生分層，也能使得涌水中的鐵、錳離子發(fā)生氧化，生成懸浮的fe(oh)3粒子和mno2沉淀物，方便對(duì)鐵、錳離子進(jìn)行去除，確保出水水質(zhì)；

22、3、本發(fā)明通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)、氣缸、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)的相互配合使用，能夠?qū)σ唤M多介質(zhì)過(guò)濾層進(jìn)行夾持，從多介質(zhì)過(guò)濾池轉(zhuǎn)運(yùn)到?jīng)_洗池中進(jìn)行反沖洗，便于后續(xù)重復(fù)利用，減少維護(hù)成本，反沖洗完成后，再將多介質(zhì)過(guò)濾層夾持轉(zhuǎn)運(yùn)回多介質(zhì)過(guò)濾池中，夾持板松開(kāi)這一組多介質(zhì)過(guò)濾層，相互遠(yuǎn)離的夾持板能夠?qū)α硪唤M多介質(zhì)過(guò)濾層進(jìn)行夾持，能夠?qū)⒘硪唤M多介質(zhì)過(guò)濾層轉(zhuǎn)運(yùn)到?jīng)_洗池中，進(jìn)行反沖洗，確保多介質(zhì)過(guò)濾池中至少有一組多介質(zhì)過(guò)濾層，保證對(duì)礦井涌水進(jìn)行連續(xù)過(guò)濾凈化處理，提高了工作效率和凈化效率。