礦用水處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種礦用水處理裝置。該礦用水處理裝置，包括：用于降低水壓以使?jié)M足反滲透處理的進(jìn)水要求的一級減壓閥、用于二次降低水壓以使?jié)M足納濾處理的進(jìn)水要求的二級減壓閥、反滲透部件及納濾部件；所述一級減壓閥的出水口與所述反滲透部件的進(jìn)水口和所述二級減壓閥的進(jìn)水口相連；所述二級減壓閥的出水口與所述納濾部件的進(jìn)水口相連；所述反滲透部件的產(chǎn)品水口與所述納濾部件的產(chǎn)品水口相連。本發(fā)明可根據(jù)水質(zhì)情況按照所需比例進(jìn)行混合，使混合后的出水水質(zhì)滿足應(yīng)用要求，且整個裝置體積小巧，對水質(zhì)適應(yīng)能力強(qiáng)。
【專利說明】礦用水處理裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明實(shí)施例涉及水處理技術(shù)，尤其涉及一種礦用水處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國煤礦區(qū)主要分布在華東、華北、東北、西北等缺水地區(qū)，如何高效利用現(xiàn)有的水資源是煤礦可持續(xù)發(fā)展的重要課題。目前在水的軟化、脫鹽處理過程中以反滲透、納濾為代表的膜法處理技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]在煤礦的水處理過程中，尤其是煤礦井下工作面等場合的水處理，對一價(jià)離子的去除率要求不高，主要是對二價(jià)及以上離子的去除率及設(shè)備體積要求較高。現(xiàn)有技術(shù)采用反滲透膜法處理技術(shù)或者納濾膜法處理技術(shù)，其中，反滲透膜法處理技術(shù)要求較高的操作壓力，設(shè)備體積較大；而納濾膜法處理技術(shù)對一價(jià)離子或低分子去除率較低，導(dǎo)致處理后的水質(zhì)達(dá)不到使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種礦用水處理裝置，可根據(jù)水質(zhì)情況按照所需比例進(jìn)行混合，使混合后的出水水質(zhì)滿足應(yīng)用要求，且整個裝置體積小巧，對水質(zhì)適應(yīng)能力強(qiáng)。
[0005]本發(fā)明提供一種礦用水處理裝置，包括:
[0006]用于降低水壓以使?jié)M足反滲透處理的進(jìn)水要求的一級減壓閥、用于二次降低水壓以使?jié)M足納濾處理的進(jìn)水要求的二級減壓閥、反滲透部件及納濾部件；
[0007]所述一級減壓閥的`出水口與所述反滲透部件的進(jìn)水口和所述二級減壓閥的進(jìn)水口相連；
[0008]所述二級減壓閥的出水口與所述納濾部件的進(jìn)水口相連；
[0009]所述反滲透部件的產(chǎn)品水口與所述納濾部件的產(chǎn)品水口相連。
[0010]本發(fā)明礦用水處理裝置，通過一級減壓閥及二級減壓閥將管網(wǎng)中高壓水降為分別滿足反滲透與納濾部件的進(jìn)水要求的水，且該礦用水處理裝置中反滲透與納濾部件并聯(lián)運(yùn)行，可根據(jù)水質(zhì)情況按照所需比例進(jìn)行混合，使混合后的出水水質(zhì)滿足應(yīng)用要求，且整個裝置體積小巧，對水質(zhì)適應(yīng)能力強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明礦用水處理裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖2為本發(fā)明礦用水處理裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3為本發(fā)明礦用水處理裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1為本發(fā)明礦用水處理裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，本實(shí)施例的礦用水處理裝置包括:用于降低水壓以使?jié)M足反滲透處理的進(jìn)水要求的一級減壓閥1、用于二次降低水壓以使?jié)M足納濾處理的進(jìn)水要求的二級減壓閥2、反滲透部件3及納濾部件4 ;一級減壓閥I的出水口與反滲透部件3的進(jìn)水口和二級減壓閥2的進(jìn)水口相連；二級減壓閥2的出水口與納濾部件4的進(jìn)水口相連；反滲透部件3的產(chǎn)品水口與納濾部件4的產(chǎn)品水口相連。[0015]本實(shí)施例中，反滲透部件3指其反滲透膜組件對各價(jià)離子及分子去除率在95%以上，截留分子量通常不超過100道爾頓的水處理系統(tǒng)，其中，反滲透部件3具有進(jìn)水口、產(chǎn)品水口及濃水口 ；納濾部件4指其納濾膜組件對二價(jià)及以上離子去除率在95%以上，而對一價(jià)離子或低分子量分子去除率較低，通常不超過80%，截留分子量通常為100道爾頓-1000道爾頓的水處理系統(tǒng)，其中，納濾部件4具有進(jìn)水口、產(chǎn)品水口及濃水口。
[0016]本實(shí)施例中，通過利用煤礦井下供水管網(wǎng)中的水本身是高壓的特點(diǎn)，將供水管網(wǎng)中的高壓水經(jīng)過一級減壓閥1，且一級減壓閥I的出水口的壓力滿足反滲透部件工作的進(jìn)水壓力要求。其中，一級減壓閥I的出水口與反滲透部件3的進(jìn)水口相連，從而使?jié)M足反滲透部件工作的進(jìn)水壓力要求的水進(jìn)入反滲透部件3進(jìn)行水處理，由于反滲透部件對各價(jià)離子的去除率較高，因此，反滲透部件的產(chǎn)品水口中流出的產(chǎn)品水水質(zhì)很好。
[0017]同時，經(jīng)過一級減壓閥I的水分成兩路，其中一路進(jìn)入上述的反滲透部件3進(jìn)行水處理，另一部分水通過納濾部件4進(jìn)行水處理，由于反滲透水處理操作壓力要求較高，通常在1.5MPa以上，而納濾水處理操作壓力要求較低，一般在0.5MPa以上，其中，一級減壓閥I是根據(jù)供水管網(wǎng)中水本身的壓力及反滲透部件工作的進(jìn)水壓力要求選擇合適的減壓閥。因此，經(jīng)過一級減壓閥I的水的壓力較高，不能滿足納濾水處理的進(jìn)水要求，從而將該支路中較高壓力水繼續(xù)經(jīng)過二級減壓閥2，即一級減壓閥I的出水口與二級減壓閥2的進(jìn)水口相連，從而二級減壓閥2的出水口的壓力滿足納濾部件工作的進(jìn)水壓力要求。其中，二級減壓閥2的出水口與納濾部件4的進(jìn)水口相連，從而使?jié)M足納濾部件4工作的進(jìn)水壓力要求的水進(jìn)入納濾部件4進(jìn)行水處理。其中，二級減壓閥2是根據(jù)經(jīng)過一級減壓閥I后水的壓力及納濾部件4工作的進(jìn)水壓力要求選擇合適的減壓閥。由于納濾部件4對二價(jià)及以上離子去除率較高，但是對一價(jià)離子或低分子量分子去除率較低，因此，納濾部件4的產(chǎn)品水口中流出的產(chǎn)品水中會包含較多的一價(jià)離子或低分子量分子。
[0018]本實(shí)施例中，反滲透部件3的產(chǎn)品水口與納濾部件4的產(chǎn)品水口相連，將反滲透水處理裝置與納濾水處理裝置并聯(lián)使用，根據(jù)水質(zhì)情況按照所需比例對反滲透部件的產(chǎn)品水與納濾部件的產(chǎn)品水進(jìn)行混合，如當(dāng)出水用于配置乳化液時或水質(zhì)要求很高時，可以采用反滲透產(chǎn)品水與納濾產(chǎn)品水2:1的比例混合，使混合后的出水水質(zhì)滿足井下乳化液配置用水水質(zhì)要求；當(dāng)對水質(zhì)要求不高時可以采用反滲透產(chǎn)品水與納濾產(chǎn)品水1:2的比例混合等，同時將反滲透部件及納濾部件的濃水分別排放。
[0019]本實(shí)施例，通過一級減壓閥及二級減壓閥將管網(wǎng)中高壓水降為分別滿足反滲透與納濾部件的進(jìn)水要求的水，且該礦用水處理裝置中反滲透與納濾部件并聯(lián)運(yùn)行，可根據(jù)水質(zhì)情況按照所需比例進(jìn)行混合，使混合后的出水水質(zhì)滿足應(yīng)用要求，且整個裝置體積小巧，對水質(zhì)適應(yīng)能力強(qiáng)。
[0020]圖2為本發(fā)明礦用水處理裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)圖，本實(shí)施例中礦用水處理裝置在上述實(shí)施例一中所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對圖1所示裝置實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021]如圖2所示，本發(fā)明礦用水處理裝置中反滲透部件3的具體結(jié)構(gòu)可以包括:用于調(diào)節(jié)反滲透膜組件的進(jìn)水流量的反滲透流量調(diào)節(jié)閥5、反滲透膜組件6及用于調(diào)節(jié)反滲透膜組件濃水排放流量的反滲透濃水排放閥7。
[0022]本實(shí)施例中，反滲透膜組件的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際的水質(zhì)水量按照相應(yīng)的工藝計(jì)算方法確定的，一個結(jié)構(gòu)確定的反滲透膜組件都具備一個適合的工作要求范圍，如進(jìn)水量、濃水排放量、進(jìn)水壓力等。對應(yīng)的，可以設(shè)定反滲透流量調(diào)節(jié)閥5及反滲透濃水排放閥7的最大及最小流量。其中，一級減壓閥I的出水口與反滲透流量調(diào)節(jié)閥5的進(jìn)水口相連，反滲透流量調(diào)節(jié)閥5的出水口與反滲透膜組件6的進(jìn)水口相連，反滲透膜組件6的濃水口與反滲透濃水排放閥7的進(jìn)水口相連。通過調(diào)節(jié)反滲透膜組件6的反滲透流量調(diào)節(jié)閥5及反滲透濃水排放閥7的大小，即可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)反滲透膜組件的產(chǎn)品水量。
[0023]進(jìn)一步地，納濾部件4的具體結(jié)構(gòu)可以包括:用于調(diào)節(jié)納濾膜組件的進(jìn)水流量的納濾流量調(diào)節(jié)閥8、納濾膜組件9及用于調(diào)節(jié)納濾膜組件濃水排放流量的納濾濃水排放閥10。
[0024]本實(shí)施例中，納濾膜組件的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際的水質(zhì)水量按照相應(yīng)的工藝計(jì)算方法確定的，一個結(jié)構(gòu)確定的納濾膜組件都具備一個適合的工作要求范圍，如進(jìn)水量、濃水排放量、進(jìn)水壓力等。對應(yīng)的可以設(shè)定納濾流量調(diào)節(jié)閥8及納濾濃水排放閥10的最大及最小流量。其中，二級減壓閥2的出水口與納濾流量調(diào)節(jié)閥8的進(jìn)水口相連；納濾流量調(diào)節(jié)閥8的出水口與納濾膜組件9的進(jìn)水口相連；納濾膜組件9的濃水口與納濾濃水排放閥10的進(jìn)水口相連。通過調(diào)節(jié)納濾膜組件9的納濾流量調(diào)節(jié)閥8及納濾濃水排放閥10的大小，即可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)納濾膜組件的產(chǎn)品水量。
[0025]根據(jù)上述實(shí)施例一所述，本發(fā)明礦用水處理裝置中通過將反滲透與納濾水處理裝置并列使用，即反滲透膜組件6的產(chǎn)品水出口與納濾膜組件9的產(chǎn)品水出口相連，由于反滲透膜組件6及納濾膜組件9結(jié)構(gòu)的確定是根據(jù)水質(zhì)水量確定的，同時可根據(jù)水質(zhì)情況經(jīng)過相應(yīng)簡單的計(jì)算得出所需反滲透產(chǎn)品水與納濾產(chǎn)品水的比例，對應(yīng)的，通過分別在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)反滲透膜組件的反滲透流量調(diào)節(jié)閥5及反滲透濃水排放閥7的大小與納濾膜組件的納濾流量調(diào)節(jié)閥8及納濾濃水排放閥10的大小，從而按照所需比例調(diào)節(jié)了反滲透膜組件的產(chǎn)品水量及納濾膜組件的產(chǎn)品水量并進(jìn)行混合，例如當(dāng)出水用于配置乳化液時，對水質(zhì)要求很高時采用反滲透產(chǎn)品水與納濾產(chǎn)品水2:1的比例混合，則可以分別調(diào)節(jié)反滲透流量調(diào)節(jié)閥5流量、反滲透濃水排放閥7和納濾流量調(diào)節(jié)閥8、納濾濃水排放閥10，使反滲透組件的產(chǎn)水量為納濾組件產(chǎn)水量的2倍；當(dāng)對水質(zhì)要求不高時，采用反滲透產(chǎn)品水與納濾產(chǎn)品水1:2的比例混合，則可以分別調(diào)節(jié)反滲透流量調(diào)節(jié)閥5、反滲透濃水排放閥7和納濾流量調(diào)節(jié)閥8、納濾濃水排放閥10，使納濾組件的產(chǎn)水量為反滲透組件產(chǎn)水量的2倍，或者通過其它類似的方式亦可實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明在此不作特別限制，使混合后出水水質(zhì)滿足相應(yīng)用水水質(zhì)要求。
[0026]進(jìn)一步地，該礦用水處理裝置，還可包括:用于保護(hù)所述反滲透膜組件的一級安全閥及用于保護(hù)所述納濾膜組件的二級安全閥。
[0027]為了避免當(dāng)一級減壓閥I或者二級減壓閥2出現(xiàn)故障，而進(jìn)入反滲透部件3或納濾部件4的水壓力很高會破壞相應(yīng)的反滲透膜組件6或者納濾膜組件9，因此，本實(shí)施例中，該礦業(yè)水處理裝置還包括一級安全閥11和二級安全閥12，其中，一級安全閥11設(shè)置在一級減壓閥I與反滲透流量調(diào)節(jié)閥5之間的管路上，二級安全閥12設(shè)置在二級減壓閥2與納濾流量調(diào)節(jié)閥8之間的管路上。該一級安全閥11及二級安全閥12具備固定的起跳壓力及回坐壓力，即當(dāng)經(jīng)過一級安全閥11或二級安全閥12的水壓力超過某一值，則一級安全閥11或二級安全閥12斷開，將管路中的水排出該管路，直至水壓變小至一級安全閥11或二級安全閥12的回坐壓力值，該一級安全閥11或二級安全閥12閉合，管路中的水才可流入對應(yīng)的反滲透部件3或納濾部件4中，從而實(shí)現(xiàn)了對反滲透部件3及納濾部件4的保護(hù)。
[0028]進(jìn)一步地，該礦用水處理裝置還可包括:用于關(guān)斷所述礦用水處理裝置的關(guān)斷閥13，關(guān)斷閥13的出水口與一級減壓閥I的進(jìn)水口相連，從而控制該礦業(yè)水處理裝置的打開與關(guān)斷。
[0029]進(jìn)一步地，該礦用水處理裝置還可包括:用于過濾管網(wǎng)水中雜質(zhì)的管道過濾器14，該管道過濾器14的進(jìn)水口與關(guān)斷閥13的出水口相連，管道過濾器14的出水口與一級減壓閥I的進(jìn)水口相連，從而可將管道水中的雜質(zhì)，如鐵銹或者煤渣等雜質(zhì)濾掉，對反滲透部件3及納濾部件4起到了一定的保護(hù)作用。
[0030]下面結(jié)合一實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明實(shí)施例的礦用水處理裝置，圖3為本發(fā)明礦用水處理裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)圖。
[0031]如圖3所示，例如煤礦供水管網(wǎng)濁度小于5NTU的礦井水經(jīng)過關(guān)斷閥13、管路過濾器14、一級減壓閥I將管網(wǎng)的礦井水壓力由4.5MPa減壓至1.6MPa，一部分經(jīng)過反滲透流量調(diào)節(jié)閥5進(jìn)入反滲透膜組件6 ;另一部分通過二級減壓閥2進(jìn)一步減壓至0.8MPa，再經(jīng)過納濾流量調(diào)節(jié)閥8進(jìn)入納濾膜組件9 ;進(jìn)一步地，一級安全閥11設(shè)置在一級減壓閥I與反滲透流量調(diào)節(jié)閥5之間的管路上，二級安全閥12設(shè)置在二級減壓閥2與納濾流量調(diào)節(jié)閥8之間的管路上，為了保護(hù)反滲透膜組件6及納濾膜組件9。該一級安全閥11起跳壓力為1.8MPa，二級安全閥1 2起跳壓力為1.0MPa0系統(tǒng)出水水質(zhì)如表1所示，該礦用水處理裝置的進(jìn)水水質(zhì)情況、出水應(yīng)用情況已知，根據(jù)相應(yīng)的工藝計(jì)算方法得到本實(shí)施例中反滲透膜組件5采用一級一段，共三只三芯裝壓力容器串聯(lián)，九只陶氏BW30-400反滲透膜元件的配置方式，該反滲透膜組件6產(chǎn)水為4t/h ;納濾膜組件9采用一級一段，共兩只三芯裝壓力容器串聯(lián)、六只陶氏NF90-400納濾膜元件的配置方式，納濾膜組件產(chǎn)水4t/h。
[0032]進(jìn)一步地，反滲透膜組件6及納濾膜組件9的進(jìn)水口處和濃水口處可設(shè)置壓力表或者壓力傳感器，用于測量該些處的壓力；反滲透產(chǎn)品水口、納濾產(chǎn)品水口、反滲透濃水排放閥7及納濾濃水排放閥10出口處可設(shè)置流量表或者流量傳感器，用于測量該些處的流量大小。
[0033]表1、系統(tǒng)出水水質(zhì)(單位:mg/L)
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種礦用水處理裝置，其特征在于，包括: 用于降低水壓以使?jié)M足反滲透處理的進(jìn)水要求的一級減壓閥、用于二次降低水壓以使?jié)M足納濾處理的進(jìn)水要求的二級減壓閥、反滲透部件及納濾部件； 所述一級減壓閥的出水口與所述反滲透部件的進(jìn)水口和所述二級減壓閥的進(jìn)水口相連； 所述二級減壓閥的出水口與所述納濾部件的進(jìn)水口相連； 所述反滲透部件的產(chǎn)品水口與所述納濾部件的產(chǎn)品水口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述反滲透部件包括: 用于調(diào)節(jié)反滲透膜組件的進(jìn)水流量的反滲透流量調(diào)節(jié)閥、反滲透膜組件及用于調(diào)節(jié)反滲透膜組件濃水排放流量的反滲透濃水排放閥； 所述一級減壓閥的出水口與所述反滲透流量調(diào)節(jié)閥的進(jìn)水口相連； 所述反滲透流量調(diào)節(jié)閥的出水口與所述反滲透膜組件的進(jìn)水口相連； 所述反滲透膜組件的 濃水口與所述反滲透濃水排放閥的進(jìn)水口相連； 所述納濾部件包括: 用于調(diào)節(jié)納濾膜組件的進(jìn)水流量的納濾流量調(diào)節(jié)閥、納濾膜組件及用于調(diào)節(jié)納濾膜組件濃水排放流量的納濾濃水排放閥； 所述二級減壓閥的出水口與所述納濾流量調(diào)節(jié)閥的進(jìn)水口相連； 所述納濾流量調(diào)節(jié)閥的出水口與所述納濾膜組件的進(jìn)水口相連； 所述納濾膜組件的濃水口與所述納濾濃水排放閥的進(jìn)水口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，還包括: 用于保護(hù)所述反滲透膜組件的一級安全閥及用于保護(hù)所述納濾膜組件的二級安全閥； 所述一級安全閥設(shè)置在所述一級減壓閥與所述反滲透流量調(diào)節(jié)閥之間的管路上； 所述二級安全閥設(shè)置在所述二級減壓閥與所述納濾流量調(diào)節(jié)閥之間的管路上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，還包括: 用于關(guān)斷所述礦用水處理裝置的關(guān)斷閥； 所述關(guān)斷閥的出水口與所述一級減壓閥的進(jìn)水口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括: 用于過濾管網(wǎng)水中雜質(zhì)的管道過濾器； 所述管道過濾器的進(jìn)水口與所述關(guān)斷閥的出水口相連； 所述管道過濾器的出水口與所述一級減壓閥的進(jìn)水口相連。
【文檔編號】B01D61/12GK103601266SQ201310334529
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】徐翀, 周如祿, 陳永春, 毛維東, 柳炳俊, 郭中權(quán), 謝毫 申請人:淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 煤炭科學(xué)研究總院杭州環(huán)保研究院, 煤礦生態(tài)環(huán)境保護(hù)國家工程實(shí)驗(yàn)室