本發(fā)明屬于煤礦生產(chǎn)，特別涉及礦井水的處理，具體是一種礦井水處理裝置。

背景技術(shù)：

1、煤炭資源是人類生活，生產(chǎn)重要能源和化工原料，全球煤炭資源儲量大、分布廣、產(chǎn)量高。但是煤炭資源開采產(chǎn)生大量礦井水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在荷蘭、中國每采1t煤約產(chǎn)生2t礦井水；在英國每采1t煤約產(chǎn)生3t礦井水，依此推算全球每年將產(chǎn)生百萬億噸礦井水。

2、但受自然水?巖作用與人類采掘活動(dòng)的雙重影響，礦井水中含有懸浮物、鹽分、特殊組分等污染物，直接無序排放將誘發(fā)水資源浪費(fèi)、水環(huán)境污染、地表生態(tài)破壞等諸多問題。因此，將礦井水資源化處理，用于生產(chǎn)、生活、生態(tài)等十分重要。同時(shí)，如果能合理利用礦井水，對水資源短缺的情況也是一個(gè)很大的緩解。

3、礦井水可應(yīng)用于煤礦井下的降塵，但目前存在的問題是，礦井水存在著部分煤塵和巖塵，且存在的許多結(jié)垢離子，這不僅僅會影響降塵效果，還會造成降塵霧化噴頭的堵塞。這就導(dǎo)致礦井水回用成本的增加，達(dá)不到最初的效果。急需一種礦井水處理技術(shù)。

4、目前常規(guī)的礦井水處理方法主要有：藥劑軟化法、離子交換法以及膜分離技術(shù)。藥劑軟化法是通過向礦井水中添加藥劑，粗略的去除礦井水中的結(jié)垢離子，無法深度去除結(jié)垢離子；離子交換法工藝成熟、去除率高，但缺點(diǎn)是離子交換膜需要再生，再生過程比較繁瑣，且會增大開采成本；膜分離技術(shù)應(yīng)用最廣泛的是電滲析，電滲析是電解和滲析擴(kuò)散的組合，利用離子交換膜的選擇透過性，即陽膜理論上只允許陽離子通過，陰膜理論上只允許陰離子通過，在外加直流電場作用下，陰、陽離子分別往陽極和陰極移動(dòng)，如果膜的固定電荷與離子的電荷相反，則離子可以通過，如果它們的電荷是相同的，則離子被排斥，從而可以制得淡水。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，而提供了一種全新設(shè)計(jì)的礦井水處理裝置。

2、本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種礦井水處理裝置，包括預(yù)沉淀罐和電化學(xué)軟化裝置。

4、預(yù)沉淀罐的側(cè)壁上設(shè)置有總進(jìn)水管，總進(jìn)水管上設(shè)置有第一蠕動(dòng)泵；預(yù)沉淀罐的頂部設(shè)置有加料管，加料管的頂部設(shè)置有加料罐。

5、電化學(xué)軟化裝置包括絕緣外殼，絕緣外殼的內(nèi)腔通過三個(gè)豎向隔斷分隔形成四個(gè)隔間，每個(gè)豎向隔斷的上部設(shè)置為封閉隔板、下部設(shè)置為陽離子交換膜；四個(gè)隔間由左到右依次為第一陽極室、第一陰極室、第二陽極室、第二陰極室，第一陽極室和第二陽極室內(nèi)均設(shè)置有陽電極，第一陰極室和第二陰極室內(nèi)均設(shè)置有陰電極；第一陰極室和第二陰極室的頂部均連接有軟化進(jìn)水管，軟化進(jìn)水管的另一端與預(yù)沉淀罐的頂部連接，軟化進(jìn)水管上設(shè)置有第二蠕動(dòng)泵；第一陽極室和第二陽極室的頂部均與軟化出水管連接。

6、進(jìn)一步的，軟化進(jìn)水管和軟化出水管上均設(shè)置有電導(dǎo)率監(jiān)測儀。

7、進(jìn)一步的，總進(jìn)水管、加料管、軟化進(jìn)水管及軟化出水管上均設(shè)置有閥門。

8、進(jìn)一步的，預(yù)沉淀罐包括可拆連接的罐身和罐底，罐底采用倒三角狀罐底。

9、進(jìn)一步的，加料罐內(nèi)填加有氯化鋁。

10、進(jìn)一步的，絕緣外殼包括可拆連接的殼身和殼底，殼底上設(shè)有四個(gè)半圓形室底，四個(gè)半圓形室底分別為第一陽極室、第一陰極室、第二陽極室、第二陰極室的室底。

11、進(jìn)一步的，陽電極和陰電極均采用釕銥鈦電極，形狀為網(wǎng)狀，直徑寬1m，厚度為5cm。

12、進(jìn)一步的，電化學(xué)軟化裝置的整體尺寸為長5m、寬1m、高1m。

13、進(jìn)一步的，礦井水在預(yù)沉淀罐中進(jìn)行沉淀的時(shí)間為10min。

14、進(jìn)一步的，礦井水在電化學(xué)軟化裝置中進(jìn)行軟化的時(shí)間為10min。

15、本發(fā)明裝置設(shè)計(jì)科學(xué)、結(jié)構(gòu)合理、制作簡單、使用方便、處理效果好，本發(fā)明裝置的使用能夠使礦井水達(dá)到軟化的目的，提高礦井水的回用率。

技術(shù)特征：

1.一種礦井水處理裝置，其特征在于：包括預(yù)沉淀罐和電化學(xué)軟化裝置；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水處理裝置，其特征在于：軟化進(jìn)水管和軟化出水管上均設(shè)置有電導(dǎo)率監(jiān)測儀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水處理裝置，其特征在于：總進(jìn)水管、加料管、軟化進(jìn)水管及軟化出水管上均設(shè)置有閥門。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水處理裝置，其特征在于：預(yù)沉淀罐包括可拆連接的罐身和罐底，罐底采用倒三角狀罐底。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水處理裝置，其特征在于：加料罐內(nèi)填加有氯化鋁。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水處理裝置，其特征在于：絕緣外殼包括可拆連接的殼身和殼底，殼底上設(shè)有四個(gè)半圓形室底，四個(gè)半圓形室底分別為第一陽極室、第一陰極室、第二陽極室、第二陰極室的室底。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水處理裝置，其特征在于：陽電極和陰電極均采用釕銥鈦電極，形狀為網(wǎng)狀，直徑寬1m，厚度為5cm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水處理裝置，其特征在于：電化學(xué)軟化裝置的整體尺寸為長5m、寬1m、高1m。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水處理裝置，其特征在于：礦井水在預(yù)沉淀罐中進(jìn)行沉淀的時(shí)間為10min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井水處理裝置，其特征在于：礦井水在電化學(xué)軟化裝置中進(jìn)行軟化的時(shí)間為10min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種礦井水處理裝置，屬于礦井水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明裝置包括預(yù)沉淀罐和電化學(xué)軟化裝置，預(yù)沉淀罐上設(shè)置有總進(jìn)水管和加料罐，電化學(xué)軟化裝置內(nèi)腔通過由封閉隔板及陽離子交換膜組成的豎向隔斷分隔成陽極室、陰極室、陽極室、陰極室四個(gè)隔間，兩個(gè)陰極室的頂部與預(yù)沉淀罐頂部連接，兩個(gè)陽極室的頂部與軟化出水管連接。本發(fā)明裝置設(shè)計(jì)科學(xué)、結(jié)構(gòu)合理、制作簡單、使用方便、處理效果好，本發(fā)明裝置的使用能夠使礦井水達(dá)到軟化的目的，提高礦井水的回用率。

技術(shù)研發(fā)人員：高亞斌,侯高潔,洪駿宇,翟云飛,馮鵬輝,劉京崗,崔大龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：太原理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9