一种矿井水高效旋流预处理的方法与流程

本发明涉及矿井水预处理，具体为一种矿井水高效旋流预处理的方法。

背景技术：

1、一些传统的矿井水处理站应用的都是斜管式传统水处理工艺，运行不稳定、工艺链繁杂、占地面积大、投资和运行费用高等诸多问题难以解决，斜管沉降速度慢导致水质易超标，时而会遭到环保局的追责，环保形势非常严峻，稍不留神就会有停产风险。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种矿井水高效旋流预处理的方法，解决了背景技术提出的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种矿井水高效旋流预处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：

3、步骤s1：将井下污水提升至调节池，通过水泵加压，投加pac，pam两种药剂；

4、步骤s2：随后混合液进入一体式高效旋水体流净化器中，实现泥水的分离，上部清水进入清水池，用于洒水降尘、绿化灌溉，井下回用；

5、步骤s3：下部污泥排入污泥池中，通过压滤机压成泥饼装车外运。

6、优选的，所述步骤s2中一体式高效旋水体流净化器利用离心分离原理，在离心力作用下将悬浮物及杂质甩出沿壁下滑至污泥浓缩区，利用旋流闪混、常压旋流、二级旋流离心分离、紊态造粒污泥层过滤、流态过滤的原理，实现多级净化。

7、优选的，所述步骤s2中一体式高效旋水体流净化器内控制系统包括plc(可编程控制器)与工控机和水处理站控制系统。

8、优选的，所述水处理站控制系统中控制室对所有被控制对象进行集中控制，控制室上位机可监视全部工艺过程运行状态，实时显示各设备的运行情况、各工艺控制点的实时指标，对系统各区域液位、温度、ph值、流量(瞬时、累计)工艺参数进行自动监测、调节、数据存储、打印、报警，同时也可将所有监控数据及设备运行情况传输至矿调度中心。

9、优选的，所述内控制系统包括监控中心(设在井下水处理站控制室内)、plc控制柜、传感器及仪表组成，监控中心实时传输运行状态至矿井综合自动化系统，具备标准以太网通信接口rj45(opc协议接入),以及光口。

10、优选的，其中需要注意的是，(1)旋流闪混技术。一般的混凝方式分无动力和有动力两种方式，无动力的如网格折流式、折流板式，有动力的如机械搅拌式。水流的流态形式上下流动，药剂与污水的混合主要是靠与其它物体碰撞形成局部紊流混合，混合时间长，一般需要5-15分钟。而旋流闪混技术，利用旋流的轨迹螺旋上升，运动路线长，旋流时紊流强度大，混合效率高，一般只需10-30秒即可实现高效混合，取代了传统混凝反应池等。

11、(2)常压节能旋流技术。渐开线或螺旋线导流技术，在管道或进水密闭渠道内形成旋流的惯性，在某一点断开时，水流能利用余压靠惯性自然形成旋流，节约了动力能耗。

12、(3)二级旋流离心分离技术。水体在罐体内，先向下旋流然后有导流板导入向上旋流的二级旋流离心分离模式。高悬浮物的废水在进入罐体内，利用渐开线或螺旋线导流技术，先形成下旋流方向的旋流，在离心力的作用下废水中形成的悬浮颗粒及矾花被甩向器壁，并随下旋流及自身重力作用沿罐内壁下滑至锥形污泥浓缩区，从而去除大部分的悬浮物。废水向下作螺旋运动到一定程度后向中心靠拢，在导流槽的作用下形成向上的旋流，继续利用旋流产生的离心力，分离剩余的小颗粒等杂物。导流槽、板的设置，使下旋流和上旋流分别再不同区域独立运行，避免了传统旋流器产生的短流现象。

13、(4)紊态造粒污泥层过滤。上旋流的同时，水中较轻的颗粒，相互碰撞，在药剂的作用下相互粘结，形成一定厚度的污泥过滤层，对水质进一步过滤，到达一定厚度后，会脱落沉至泥斗。

14、(5)流态过滤。经过紊态造粒污泥层过滤后的水质已非常清澈，此时设置密度小于水的轻质耐磨型滤料，水流从底部流入，上部流出，滤料能吸附过滤去除极小的颗粒(5um),启动把关安全的作用，同时，滤料在过滤时，随水流形成波动，不易板结堵塞，易清洗。

15、优选的，主要单元具体控制方式：

16、①旋流净化器给水泵的控制：调节水池设置低水位、中水位、高水位、超高水位、低水位时启动第一组3个给水泵；中水位时启动第二组3个水泵；高水位时启动第三组3个水泵和超磁水泵，超高水位时，报警。

17、②反冲洗泵的控制：采用时间和浊度仪监测水质指标双重控制，自动开启反冲泵进行反冲。

18、③加药泵的控制：加药泵和给水泵实现连锁，实时联动，开停动作一致。

19、④排泥的控制：采用时间和浊度仪监测水质指标双重控制，自动开启排泥阀间歇排泥。

20、⑤压泥的控制：根据污泥池液位自动启动压泥系统，实现间歇半自动运行状态，能实现洗泥、压泥自动化，卸泥设置自动拉板系统，可能需要人工协助。

21、控制系统控制方式

22、控制系统核心采用plc,分自动、手动及远方监控。自动控制通过计算机实现，该方式为正常生产时的控制操作方式，在计算机操作站上进行。手动方式分为现场手动和远程手动两种方式，现场手动依靠设于设备旁的现场控制箱上的控制操作按钮实现，除设备自带电控装置外，所有电机需设置就地控制按钮箱，安装于工作人员便于操作的地方(需防止日晒和雨淋)；远程手动依靠上位机组态图形上的按钮实现。机旁手动操作主要是设备单体试车和检修时使用，而上位机上的手动操作主要用于软件调试使用。现场控制的优先级别最高，经由其授权方能进行远方操作。

23、监控功能

24、a.对电动机故障能进行语音报警；

25、b.完善的报表打印功能：可进行班报、日报、月报表、报警及参数的打印；

26、c.通过授权，在监控状态下通过上位机对plc的参数，如各步执行时间、结束条件、报警界限等进行设定和修改，对plc控制过程进行组态和修改。

27、d.控制系统各环节控制算法应完全符合各道处理工序的工艺要求。

28、具有一体化高效旋流净化器、泥水分离速度快、处理水质范围宽、出水水质稳定、占地面积小、维修量小、运营操作简单、动力消耗低、运行费用低、投资费用低、模块化运行等，高效旋流净化器采用一体净化器，将污水净化中的混凝反应、离心分离、重力沉降、动态过滤、污泥浓缩等处理技术有机组合集成在一起，在同一罐体内短时间完成污水的多级净化，高效旋流采用离心分离技术原理，区别于传统工艺的重力沉降和超磁分离的磁力吸附原理，有效提升了悬浮物和水的分离速度，实现了从传统工艺1.0到高效旋流3.0的升级，传统水处理工艺及超磁水处理工艺一般进水悬浮物指标为小于1000mg/l，而高效旋流水处理工艺针对矿井水水质特点的废水，由于分离原理为离心力，而不是传统的重力沉淀分离，只要存在密度差即可，悬浮物指标能够达到3000mg/l，处理水质范围宽，技术处于领先地位，高效旋流工艺将旋流闪混、常压旋流、二级旋流离心分离、紊态造粒污泥层过滤、流态过滤等过程有机融合为一体，在同一罐体内完成废水的多级净化，出水悬浮物ss达到5ntu以下，各项指标达标且稳定，高效旋流设备代替了传统工艺的混凝沉淀+过滤单元，一个罐体代替了多个处理环节，大大缩减了占地面积，旋流净化器设备内无转动、磨损等部件，维修量很小，旋流净化器本体只有进水口、出水口、排泥口、反洗排污口，自动化程序控制，设定时间，实现自动操作模式，设备运行中只需一次水泵提升,采用旋流闪混技术，加药量约是传统工艺的2/3，所以动力消耗低，运行费用低，本工艺与传统工艺及其它工艺相比，总体投资降低约20％-30％，投资费用低，采用9套独立的模块化系统，根据水量大小实施调整设备运行数量，故障时随时切换，灵活性强，确保系统稳定。

29、有益效果

30、本发明提供了一种矿井水高效旋流预处理的方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

31、1、一种矿井水高效旋流预处理的方法，通过采用9套独立的模块化系统，根据水量大小实施调整设备运行数量，故障时随时切换，灵活性强，确保系统稳定。

32、2、一种矿井水高效旋流预处理的方法，采用高效旋流净化器采用一体净化器，将污水净化中的混凝反应、离心分离、重力沉降、动态过滤、污泥浓缩等处理技术有机组合集成在一起，在同一罐体内短时间完成污水的多级净化。

技术特征：

1.一种矿井水高效旋流预处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种矿井水高效旋流预处理的方法，其特征在于：所述步骤s2中一体式高效旋水体流净化器利用离心分离原理，在离心力作用下将悬浮物及杂质甩出沿壁下滑至污泥浓缩区，利用旋流闪混、常压旋流、二级旋流离心分离、紊态造粒污泥层过滤、流态过滤的原理，实现多级净化。

3.根据权利要求1所述的一种矿井水高效旋流预处理的方法，其特征在于：所述步骤s2中一体式高效旋水体流净化器内控制系统包括plc(可编程控制器)与工控机和水处理站控制系统。

4.根据权利要求3所述的一种矿井水高效旋流预处理的方法，其特征在于：所述水处理站控制系统中控制室对所有被控制对象进行集中控制，控制室上位机可监视全部工艺过程运行状态，实时显示各设备的运行情况、各工艺控制点的实时指标，对系统各区域液位、温度、ph值、流量(瞬时、累计)工艺参数进行自动监测、调节、数据存储、打印、报警，同时也可将所有监控数据及设备运行情况传输至矿调度中心。

5.根据权利要求1所述的一种矿井水高效旋流预处理的方法，其特征在于：所述内控制系统包括监控中心(设在井下水处理站控制室内)、plc控制柜、传感器及仪表组成，监控中心实时传输运行状态至矿井综合自动化系统，具备标准以太网通信接口rj45(opc协议接入),以及光口。

技术总结
本发明公开了一种矿井水高效旋流预处理的方法，本发明涉及矿井水预处理技术领域。将井下污水提升至调节池，通过水泵加压，投加PAC，PAM两种药剂，随后混合液进入一体式高效旋水体流净化器中，实现泥水的分离，上部清水进入清水池，用于洒水降尘、绿化灌溉，井下回用，下部污泥排入污泥池中，通过压滤机压成泥饼装车外运，采用高效旋流净化器采用一体净化器，将污水净化中的混凝反应、离心分离、重力沉降、动态过滤、污泥浓缩等处理技术有机组合集成在一起，在同一罐体内短时间完成污水的多级净化。

技术研发人员：宫国清,杜文刚,高增胜,李育刚,薛海鹏
受保护的技术使用者：榆林市榆阳中能袁大滩矿业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23