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一种基于多重处理的矿井下质处理监控系统

阅读:405发布:2023-01-08

专利汇可以提供一种基于多重处理的矿井下质处理监控系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种基于多重处理的矿井下 水 质处理 监控系统 ,本发明中水质控制主机可以获取到当某一出水水仓出水仓液位计感应液位 信号 后,将出水水仓矿井水中的氟化物含量,氯化物含量, 硫酸 盐 含量以及含盐量对应与预设 阈值 进行比较,当某一含量超出预设阈值时,控制开启回流 阀 以及运行回流 泵 ,将所述出水水仓的矿井水回流至矿井 水处理 机构进行二次处理。出现不合格的水质时,再进行二次处理。本发明配置了多个出水水仓,可以将处理后的矿井水进行分隔存放,如果出现水处理不合格的情况,可以暂停处理过程,调整药剂和配比,再进行处理使得水处理能够达到要求。可以避免当处理大量矿井水之后再进行检测,如果出现大量不合格水质导致需要重复处理。,下面是一种基于多重处理的矿井下质处理监控系统专利的具体信息内容。

1.一种基于多重处理的矿井下质处理监控系统,其特征在于,包括:多个采矿区以及水处理区;
采矿区内设有污水处理硐室,污水处理硐室内设有水砂分离器(1),内环污水仓(2)和外环污水仓(3);
矿井涌水排放至水砂分离器(1),经过水砂分离器(1)分离后输送至内环污水仓(2),矿井水经过内环污水仓(2)后,输送至外环污水仓(3);
水处理区包括:矿井水处理机构(70),多个出水水仓(10),储水仓(78)以及水处理控制装置;
每个外环污水仓(3)分别与矿井水处理机构入口连接,矿井水处理机构出口分别与每个出水水仓(10)入口连接,每个出水水仓(10)出口分别与储水仓(78)连接;
矿井水处理机构(70)出口与每个出水水仓(10)入口之间的管道设有出水仓(80)和出水仓驱动(79);每个出水水仓(10)内部设有出水仓液位计;每个出水水仓(10)通过流管(71)连接矿井水处理机构(70),回流管(71)上设有回流泵(72)和回流阀(73);
出水水仓(10)设有用于检测出水水仓矿井水氟化物含量的出水水仓氟化物检测装置(74),用于检测出水水仓矿井水氯化物含量的出水水仓氯化物检测装置(75),用于检测出水水仓矿井水硫酸盐含量的出水水仓硫酸盐检测装置(76)以及用于检测出水水仓矿井水含盐量的出水水仓含盐量检测装置(77);
水处理控制装置包括:出水水仓水质信息获取机构(111),485总线(97)以及水质控制主机(110);
出水水仓氟化物检测装置(74),出水水仓氯化物检测装置(75),出水水仓硫酸盐检测装置(76)以及出水水仓含盐量检测装置(77)分别与出水水仓水质信息获取机构(111)连接;出水水仓水质信息获取机构(111)分别获取出水水仓(10)矿井水中的氟化物含量,氯化物含量,硫酸盐含量以及含盐量,并通过485总线(97)将上述含量传送至水质控制主机(110);
水质控制主机(110)用于控制矿井水处理机构将处理后的矿井水传输至预设的第一个出水水仓(10),出水仓液位计感应液位信号后,第一个出水水仓(10)出水仓阀门关闭,出水仓驱动泵停止运行,开启预设的第二个出水水仓(10)储存处理后的矿井水,依次类推进行储存处理后的矿井水;
水质控制主机(110)还用于当某一出水水仓(10)出水仓液位计感应液位信号后,将出水水仓(10)矿井水中的氟化物含量,氯化物含量,硫酸盐含量以及含盐量对应与预设阈值进行比较,当某一含量超出预设阈值时,控制开启回流阀(73)以及运行回流泵(72),将所述出水水仓(10)的矿井水回流至矿井水处理机构进行二次处理。
2.根据权利要求1所述的基于多重处理的矿井下水质处理监控系统,其特征在于,出水水仓水质信息获取机构(111)包括:信号调制模(85),AD转换模块(86),单片机(91),触摸屏(92),寄存器(93),时钟模块(94),用于给分水仓水质信息获取机构内部元件供电的电源模块(95)以及串口模块(96);
单片机(91)依次通过AD转换模块(86)和信号调制模块(85)分别与出水水仓氟化物检测装置(74),出水水仓氯化物检测装置(75),出水水仓硫酸盐检测装置(76)以及出水水仓含盐量检测装置(77)连接;
单片机(91)通过串口模块(96)与485总线(97)连接;
触摸屏(92),寄存器(93),时钟模块(94)分别与单片机(91)连接;触摸屏(92)显示出水水仓水质信息获取机构(111)获取的数据信息以及当前运行信息,并获取用户输入的数据信息;
时钟模块(94)采用DS1302,时钟模块(94)的计时范围为年、月、日、时、分、秒,并且芯片具有闰年补偿功能,具有一个RAM 寄存器,起到临时存储数据的作用,同时提供对后备电源进行细电流电能
寄存器(93)用于初始化矿井水水质数据传输、选择寄存器页、远程操作控制、传递矿井水水质数据开始结束命令;配置网络控制器的工作状态,包括:复位状态、接收缓冲溢出、包发送错误、包接收错误、包发送成功、包接收成功;
还定义网络控制器是采用8 位还是16 位接口模式;发送矿井水水质数据时配置操作是否包含CRC 校验,是否工作于回环模式;
记录发送每个矿井水水质数据的状态成功发送标志、矿井水水质数据的发送冲突标志、矿井水水质数据的发送失败标志、矿井水水质数据的载波检测不到标志、矿井水水质数据的冲突检测标志;
还记录水质控制主机(110)发送数据的状态信息,状态信息包括错误信息,数据接收不完整信息、CRC 校验错误信息、结构错误信息、数据丢失信息、地址不匹配信息;
标明每个矿井水水质数据的字节长度,发送每个矿井水水质数据最大容许长度。
3.根据权利要求1所述的基于多重处理的矿井下水质处理监控系统,其特征在于,水质控制主机(110)还用于获取各个采矿区污水排量,外环污水仓矿井水输出量,矿井水处理机构的水处理量,储水仓矿井水储量,每个出水水仓的水质含量以及系统各个设备的运行信息储存至数据库中;
对各个采矿区污水排量,外环污水仓矿井水输出量,矿井水处理机构的水处理量,储水仓矿井水储量,每个出水水仓的水质含量以及系统各个设备的运行信息通过表格及图形的形式进行显示,使用户实时获取各个水处理过程状态以及设备运行状态,对矿井下污水水质处理过程进行实时监控管理;
将各个采矿区污水排量,外环污水仓矿井水输出量,矿井水处理机构的水处理量,储水仓矿井水储量,每个出水水仓的水质含量以及系统各个设备的运行信息分别对应与各个数据的阈值进行比较当上述数据超出阈值时,进行报警提示;还与上一统计周期的矿井水处理过程数据进行对比,判断当前矿井水处理数据波动状态,矿井水处理数据波动状态超出波动阈值时发出报警提示。
4.根据权利要求1所述的基于多重处理的矿井下水质处理监控系统,其特征在于,矿井水处理机构包括:数量与采矿区相适配的水处理分水仓(4),水处理集水仓(5),化学反应器(6),一级混凝反应池(7),二级混凝反应池(8)以及磁分离机(9);
水处理分水仓(4)的入口与外环污水仓(3)出口连接,水处理分水仓(4)出口与水处理集水仓(5)入口连通;
水处理集水仓(5)出口与化学反应器(6)入口连接,化学反应器(6)出口与一级混凝反应池(7)入口连接,一级混凝反应池(7)出口与二级混凝反应池(8)入口连接,二级混凝反应池(8)出口与磁分离机(9)入口连接,磁分离机(9)出口分别与每个出水水仓(10)入口连接;
化学反应器(6)分别连接有PAC加药装置(11)和PAM加药装置(12);
每个出水水仓(10)通过回流管(71)连接水处理集水仓(5);
水处理区还包括:回收机(13),用于将压滤机分离后的污泥进行收集暂存的中转池(14),用于存储中转池输出污泥的污泥池(15)以及压滤机(16);
一级混凝反应池(7)的污泥出口,二级混凝反应池(8)的污泥出口以及磁分离机(9)的污泥出口分别与回收机(13)入口连接,回收机(13)出口与中转池(14)入口连接,中转池(14)出口和污泥池(15)入口连接,污泥池(15)出口与压滤机(16)连接。
5.根据权利要求4所述的基于多重处理的矿井下水质处理监控系统,其特征在于,水处理控制装置包括:用于分别控制每个水砂分离器,每个化学反应器,每个一级混凝反应池的搅拌电机,每个二级混凝反应池的搅拌电机,每个磁分离机,回收机,中转泵,污泥泵,压滤机启动停止的控制操作面板,控制上述设备的就地或远程转换开关,控制操作面板设置有电机和泵的故障语音报警提示模块,液位超阈值报警提示模块;
中转泵根据中转池污泥液位信号自动运行,高液位启动低液位停止;由重力过滤器为就地控制;
污泥泵与中转泵设置有启动和停止互模块:污泥泵和中转泵之间错时开启;
水处理控制装置还包括:污泥泵控制模块和压滤机控制模块;
污泥泵控制模块控制污泥泵运行,压滤机控制模块控制压滤机运行,污泥泵的运行与压滤机联动;当压滤机压紧滤板,达到预设压紧压力,油泵进入保压状态时,给出信号开启污泥泵,当压滤机过滤压滤达到设定过滤压力值的时候,给出信号,启动控制,保证压滤机内压力恒定在设定的过滤压力值上,当达到压滤机设定的压泥干度后,给出信号,停止污泥泵,将运泥小车放于压滤机下,开启压滤机自动拉板系统,自动卸泥,完成一个压滤周期;
污泥池上设置污泥液位计,实现低液位时报警,保护泵的正常使用寿命;
一级混凝反应池设有脱盐设备反应器和石灰乳投加设备;
水处理控制装置还包括:脱盐设备反应器控制模块和石灰乳投加设备控制模块;脱盐设备反应器控制模块控制脱盐设备反应器启动运行停止,石灰乳投加设备控制模块控制石灰乳投加设备的石灰乳投加泵启动运行停止;启动和停止为互锁关系。
6.根据权利要求4所述的基于多重处理的矿井下水质处理监控系统,其特征在于,水处理集水仓(5)内部设有混合集水仓(17)和集水水仓(18);
每个水处理分水仓(4)分别连接混合集水仓(17);
混合集水仓(17)内部设有搅动混合集水仓液位计,开泵混合集水仓液位计,停泵液位计,集水混合桨(47);
集水混合桨(47)连接有混合桨驱动轴和混合桨驱动电机(48);当开泵混合集水仓液位计感应液位时,混合桨驱动电机(48)运行,驱动混合桨驱动轴旋转,带动集水混合桨(47)搅动混合集水仓(17)内部的矿井水进行混合;
混合集水仓(17)与集水水仓(18)通过管道连通,管道上设有集水阀门(60),第一集水仓驱动泵(49)和第二集水仓驱动泵(50),当开泵混合集水仓液位计感应液位时,集水阀门(60)开启,第一集水仓驱动泵(49)启动,将混合集水仓(17)内部的矿井水驱动至集水水仓(18)内;当停泵液位计被触发时,第一集水仓驱动泵(49)停止运行,集水阀门(60)关闭;第一集水仓驱动泵(49)和第二集水仓驱动泵(50)互为主备关系。
7.根据权利要求5所述的基于多重处理的矿井下水质处理监控系统,其特征在于,集水水仓(18)设有第一液位高度传感器(57),第一液位高度阀门(63),第二液位高度传感器(58),第二液位高度阀门(62),第三液位高度传感器(59),第三液位高度阀门(61);
还包括:三个驱动泵,三个化学反应器,三个一级混凝反应池,三个二级混凝反应池以及三个磁分离机;
第一驱动泵(52),第一化学反应器(53),第一一级混凝反应池(54),第一二级混凝反应池(55)以及第一磁分离机(56)依次连接组成第一矿井水处理连路(51);
第二驱动泵(42),第二化学反应器(43),第二一级混凝反应池(44),第二二级混凝反应池(45)以及第二磁分离机(46)依次连接组成第二矿井水处理连路(41);
第三驱动泵(32),第三化学反应器(33),第三一级混凝反应池(34),第三二级混凝反应池(35)以及第三磁分离机(36)依次连接组成第三矿井水处理连路(31);
第三驱动泵(32)的输入端与第三液位高度阀门(61)输出端连接;
第二驱动泵(42)的输入端与第二液位高度阀门(62)输出端连接;
第一驱动泵(52)的输入端与第一液位高度阀门(63)输出端连接;
三个磁分离机的出口分别连接出水水仓(10);
第一液位高度传感器(57)感应到集水水仓(18)内部的液位高度时,打开第一液位高度阀门(63),启动第一驱动泵(52),将集水水仓(18)内部的矿井水输出至第一矿井水处理连路(51)中进行处理;
第二液位高度传感器(58)感应到集水水仓(18)内部的液位高度时,打开第二液位高度阀门(62),启动第二驱动泵(42),将集水水仓(18)内部的矿井水输出至第二矿井水处理连路(41)中进行处理;
第三液位高度传感器(59)感应到集水水仓(18)内部的液位高度时,打开第三液位高度阀门(61),启动第三驱动泵(32),将集水水仓(18)内部的矿井水输出至第三矿井水处理连路(31)中进行处理。
8.根据权利要求6所述的基于多重处理的矿井下水质处理监控系统,其特征在于,水处理集水仓(5)设置有用于检测水处理集水仓矿井水氟化物含量的集水仓氟化物检测装置(81),用于检测水处理集水仓矿井水氯化物含量的集水仓氯化物检测装置(82),用于检测水处理集水仓矿井水硫酸盐含量的集水仓硫酸盐检测装置(83)以及用于检测水处理集水仓矿井水含盐量的集水仓含盐量检测装置(84);
集水仓氟化物检测装置(81),集水仓氯化物检测装置(82),集水仓硫酸盐检测装置(83)以及集水仓含盐量检测装置(84)分别与出水水仓水质信息获取机构(111)连接;出水水仓水质信息获取机构(111)分别获取水处理集水仓矿井水中的氟化物含量,氯化物含量,硫酸盐含量以及含盐量,并通过485总线(97)将上述含量传送至水质控制主机(110);
水处理控制装置还包括:PAC加药装置控制模块,PAM加药装置控制模块,磁种加药控制模块以及石灰乳投加量控制模块;
PAC加药装置控制模块用于配置PAC加药计算,设置磁分离系统PAC的含量为27%至
30%,设置加药量为30ppm至35ppm,设置每小时加药量为:15kg至17.5kg;
设置药剂配置浓度为10%至12%,设置药液密度ρ=1kg/L,计量泵每小时投加药量为:
150L/h至175L/h;
PAC加药装置设有溶液箱和计量泵;
计量泵为型号GB0330,三台,二用一备,计量泵可调范围为0-330L/h;
溶液箱为至少两个3.0m³至4.0m³溶药箱;
PAM加药装置控制模块用于设置PAM加药装置的手动或自动两种方式运行;手动运行时,按控制操作面板上启动按钮启动PAM加药装置;自动运行时,PAM加药装置自动运行,根据PAM加药装置贮液箱液位信号,自动制备PAM溶液;PAM干粉人工上料,PAM计量泵仅能手动运行;
还用于配置PAM加药计算,磁分离系统PAM加药量设计为1.5ppm至2ppm,设置每小时加药量为:0.75kg至0.85kg;
药液投加浓度为0.1%,药液密度ρ=1kg/L,则计量泵每小时需要投加药量为:750L/h至
850L/h;
PAM加药装置设有计量泵;
计量泵每小时投加药量为1000L/h至1200L/h,计量泵型号为GM1000,三台,二用一备;
PAM投加采用干粉投加装置,为连续工作方式,干粉投加机制备药量为3000L/h至
3500L/h;
磁种加药控制模块用于控制向化学反应器投入磁种的量,设置磁种特性为:Fe3O4含量≥95%,水分≤8%,含硫≤0.1%,真密度≥4.5g/cm3;
设置每小时加药量为5Kg/h至8Kg/h;
石灰乳投加量控制模块用于控制向化学反应器加入石灰乳的量。
9.根据权利要求6所述的基于多重处理的矿井下水质处理监控系统,其特征在于,还包括:用于控制第一集水仓驱动泵(49)和第二集水仓驱动泵(50)运行的集水控制电路以及分别给第一集水仓驱动泵(49)和第二集水仓驱动泵(50)供电的集水主回路;
集水主回路包括:三相断路器QF1, 三相断路器QF2,第一接触器KM1,第二接触器KM2,第一热继电器FR1,第二热继电器FR2;
三相断路器QF1的第一端和三相断路器QF2的第一端分别连接三相电源,三相断路器QF1第二端依次通过第一接触器KM1常开触点一和第一热继电器FR1连接第一集水仓驱动泵(49);三相断路器QF2的第二端依次通过第二接触器KM2常开触点一和第二热继电器FR2连接第二集水仓驱动泵(50);
集水控制电路包括:第一控制引线(101),第二控制引线(102),第一集水回路(103),第二集水回路(104),第三集水回路(105),第一中间继电器KA1,第二中间继电器KA2,第一时间继电器KT1,第二时间继电器KT2,第三时间继电器KT3,控制回路开关SA1,转换开关SA2,指示灯LED1,指示灯LED2,指示灯LED3,熔断器FU,第一手动开关SB1,第二手动开关SB2,第三手动开关SB3以及第四手动开关SB4;
第一控制引线(101)一端连接电源;熔断器FU和控制回路开关SA1设置在第一控制引线(101)上;熔断器FU一端连接电源,另一端连接控制回路开关SA1第一端,控制回路开关SA1第二端分别连接第二控制引线(102)第一端,第一集水回路(103)第一端,第二集水回路(104)第一端以及第三集水回路(105)第一端;
第一集水回路(103)的第二端与第二控制引线(102)连接,指示灯LED1设在第二控制引线(102)上;
第二集水回路(104)第二端与第二控制引线(102)连接,第一中间继电器KA1常开点一KA1第一端与第二集水回路(104)第一端连接,第一中间继电器KA1常开点一KA1第二端分别与第二中间继电器KA2常闭点第一端,第三继电器KT3常开点第一端以及第二中间继电器KA2常开点第一端连接;第二中间继电器KA2常闭点第二端与第三继电器KT3线圈第一端连接,第三时间继电器KT3线圈第二端与第二控制引线(102)连接;
第三时间继电器KT3常开点第二端和第二中间继电器KA2常开点第二端分别与第二时间继电器KT2线圈第一端连接,第二时间继电器KT2线圈第二端与第二控制引线(102)连接;
第二中间继电器KA2常开触点第一端与第三集水回路(105)第一端连接,第二中间继电器KA2常开触点第二端分别与转换开关SA2一脚,九脚,十一脚,三脚连接;转换开关SA2五脚,七脚分别连接第一控制引线(101);转换开关SA2二脚与第二接触器KM2常闭触点第一端连接,第二接触器KM2常闭触点第二端连接三相断路器QF1常开控制触点第一端,三相断路器QF1常开控制触点第二端连接第一接触器KM1线圈第一端,第一接触器KM1线圈第二端通过第一热继电器FR1控制触点连接第二控制引线(102);
转换开关SA2六脚依次通过第一手动开关SB1,第二手动开关SB2,指示灯LED2连接第二控制引线(102);第一接触器KM1的常开触点的两端分别第二手动开关SB2的两端连接;第一接触器KM1常开触点的一端,第二手动开关SB1的一端,第二接触器KM2常闭触点第二端,第一接触器KM1常闭触点第一端,第二时间继电器KT2常开触点第二端连接在一起;
转换开关SA2十脚依次通过第二时间继电器KT2常开触点,第一接触器KM1常闭触点,第一时间继电器KT1线圈连接第二控制引线(102);
转换开关SA2十二脚依次通过第一接触器KM1常闭触点,三相断路器QF2常开控制触点,第二接触器KM2线圈以及第二热继电器FR2控制触点连接第二控制引线(102);
转换开关SA2八脚依次通过第三手动开关SB3,第四手动开关SB4,指示灯LED3连接第二控制引线(102);
转换开关SA2十二脚还分别与第一接触器KM1常闭触点一端,第三手动开关SB3一端,指示灯LED3一端,第二接触器KM2常开触点一端,第一时间继电器KT1常开触点一端以及第二接触器KM2常闭触点连接;第二接触器KM2常闭触点的两端并联在第三手动开关SB3两端;
转换开关SA2四脚依次通过第一时间继电器KT1常开触点,第二接触器KM2常闭触点以及第二时间继电器KT2线圈连接第二控制引线(102);
第一集水仓驱动泵(49)为工作驱动泵,第二集水仓驱动泵(50)为备用泵,闭合三相断路器QF1和三相断路器QF2,闭合控制回路开关SA1,指示灯LED1亮,将转换开关SA2开启到自动运行位置,一脚和二脚,三脚和四脚连通,其余引脚断开;操作人员通过控制开关控制第一中间继电器KA1得电吸合,第一中间继电器KA1的常开触点闭合,第三时间继电器KT3线圈通电,经过第三时间继电器KT3的预设延时后,第三时间继电器KT3的常开触点闭合,第二中间继电器KA2得电闭合自锁,第二中间继电器KA2常开触点闭合,第一接触器KM1得电闭合,第一集水仓驱动泵(49)运行;指示灯LED2亮;第二接触器KM2失电,第二集水仓驱动泵(50)未运行;
当第一集水仓驱动泵(49)故障跳闸,或第一热继电器FR1动作时,第一接触器KM1失电,第一接触器KM1常闭触点闭合,第一时间继电器KT1得电,经过第一时间继电器KT1的预设时长后,第一时间继电器KT1常开触点闭合,第二接触器KM2线圈得电闭合,第二集水仓驱动泵(50)运行。
10.根据权利要求4所述的基于多重处理的矿井下水质处理监控系统,其特征在于,磁分离机(9)连接有磁种投加泵;
回收机(13)出口与中转池(14)入口连接的管道上设置有中转泵,中转池(14)出口和污泥池(15)入口连接的管道上设置有中转泵;污泥池(15)出口与压滤机(16)连接的管道上设置有污泥泵;
水砂分离器,化学反应器,一级混凝反应池的搅拌电机,二级混凝反应池的搅拌电机,磁分离机,回收机,中转泵,污泥泵,压滤机,PAC加药装置和PAM加药装置均设接地极,并形成局部接地网,上述电气设备外壳及电气接地均与接地装置通过螺栓固定连接,接地电阻均小于2Ω;局部接地极与主接地极之间通过电缆的铠装层或接地芯线形成井下总接地网;
井下总接地网的接地电阻不大于2Ω;上述电气设备,电机及泵的连接电缆采用矿用橡套电缆,控制电缆选用矿用控制电缆,通信电缆选用矿用信号线缆,电缆均铺设在桥架内。

说明书全文

一种基于多重处理的矿井下质处理监控系统

技术领域

[0001] 本发明涉及矿领域,尤其涉及一种基于多重处理的矿井下水质处理监控系统。
[0002]

背景技术

[0003] 为了避免煤矿井下污水对矿区的地质环境以及矿区周边的生态系统遭受影响,满足正常的生产需要,需要对矿井水进行回收利用,这样不仅保护了矿区开采生产安全和给水安全,还保护了周围环境。矿井水包含地下涌出水、矿区设备洗尘、矿区员工生活用水等,来源多样,水质复杂,大多数矿井水是一种高硫酸盐、高硬度,悬浮物含量大、组分复杂,导致处理难度大,且排放量较大。
[0004] 目前通常采用的矿井下污水处理方式有井下分散布置水处理和地面污水处理。其中井下分散布置水处理是基于在矿区内根据采矿位置采矿区域分散布置,布置到采矿开采区域,这样由于需要在每个开采区域内均需要设置水处理系统,来满足污水处理需要,造成需要在开采前布置污水处理系统,并且在多个区域开采就要在每个区域配置污水处理系统。这个给煤矿开采准备带来了极大事前准备,而且处理设备分散布置,无法做到污水处理集中管理,投资费用高,运行费用高。
[0005] 而且目前每个开采区域对矿井污水进行处理后,就进行了后期利用,往往无法获悉处理后水质的情况,有的区域设置了处理后的水质检测,通常是由人工进行水质检测,检测后使用记录本进行记录后期再查证时比较难取证,也未对检测过程留下记录,使得容易造成人为对水质检测的影响。
[0006] 现有技术中无法实现对整个检测过程的监控以及数据获悉,导致在进行参数设计或调整时缺少依据,无法提高水处理的效果。
[0007]

发明内容

[0008] 为了克服上述现有技术中的不足,本发明提供一种基于多重处理的矿井下水质处理监控系统,包括:多个采矿区以及水处理区;采矿区内设有污水处理硐室,污水处理硐室内设有水砂分离器,内环污水仓和外环污水仓;
矿井涌水排放至水砂分离器,经过水砂分离器分离后输送至内环污水仓,矿井水经过内环污水仓后,输送至外环污水仓;
水处理区包括:矿井水处理机构,多个出水水仓,储水仓以及水处理控制装置;
每个外环污水仓分别与矿井水处理机构入口连接,矿井水处理机构出口分别与每个出水水仓入口连接,每个出水水仓出口分别与储水仓连接;
矿井水处理机构出口与每个出水水仓入口之间的管道设有出水仓和出水仓驱动;每个出水水仓内部设有出水仓液位计;每个出水水仓通过流管连接矿井水处理机构,回流管上设有回流泵和回流阀;
出水水仓设有用于检测出水水仓矿井水氟化物含量的出水水仓氟化物检测装置,用于检测出水水仓矿井水氯化物含量的出水水仓氯化物检测装置,用于检测出水水仓矿井水硫酸盐含量的出水水仓硫酸盐检测装置以及用于检测出水水仓矿井水含盐量的出水水仓含盐量检测装置;
水处理控制装置包括:出水水仓水质信息获取机构,总线以及水质控制主机;
出水水仓氟化物检测装置,出水水仓氯化物检测装置,出水水仓硫酸盐检测装置以及出水水仓含盐量检测装置分别与出水水仓水质信息获取机构连接;出水水仓水质信息获取机构分别获取出水水仓矿井水中的氟化物含量,氯化物含量,硫酸盐含量以及含盐量,并通过总线将上述含量传送至水质控制主机;
水质控制主机用于控制矿井水处理机构将处理后的矿井水传输至预设的第一个出水水仓,出水仓液位计感应液位信号后,第一个出水水仓出水仓阀门关闭,出水仓驱动泵停止运行,开启预设的第二个出水水仓储存处理后的矿井水,依次类推进行储存处理后的矿井水;
水质控制主机还用于当某一出水水仓出水仓液位计感应液位信号后,将出水水仓矿井水中的氟化物含量,氯化物含量,硫酸盐含量以及含盐量对应与预设阈值进行比较,当某一含量超出预设阈值时,控制开启回流阀以及运行回流泵,将所述出水水仓的矿井水回流至矿井水处理机构进行二次处理。
[0009] 优选的,出水水仓水质信息获取机构包括:信号调制模,AD转换模块,单片机触摸屏,寄存器,时钟模块,用于给分水仓水质信息获取机构内部元件供电的电源模块以及串口模块;单片机依次通过AD转换模块和信号调制模块分别与出水水仓氟化物检测装置,出水水仓氯化物检测装置,出水水仓硫酸盐检测装置以及出水水仓含盐量检测装置连接;
单片机通过串口模块与总线连接;
触摸屏,寄存器,时钟模块分别与单片机连接;触摸屏显示出水水仓水质信息获取机构获取的数据信息以及当前运行信息,并获取用户输入的数据信息;
时钟模块采用DS,时钟模块的计时范围为年、月、日、时、分、秒,并且芯片具有闰年补偿功能,具有一个RAM 寄存器,起到临时存储数据的作用,同时提供对后备电源进行细电流电能
寄存器用于初始化矿井水水质数据传输、选择寄存器页、远程操作控制、传递矿井水水质数据开始结束命令;配置网络控制器的工作状态,包括:复位状态、接收缓冲溢出、包发送错误、包接收错误、包发送成功、包接收成功;
还定义网络控制器是采用 位还是 位接口模式;发送矿井水水质数据时配置操作是否包含CRC 校验,是否工作于回环模式;
记录发送每个矿井水水质数据的状态成功发送标志、矿井水水质数据的发送冲突标志、矿井水水质数据的发送失败标志、矿井水水质数据的载波检测不到标志、矿井水水质数据的冲突检测标志;
还记录水质控制主机发送数据的状态信息,状态信息包括错误信息,数据接收不完整信息、CRC 校验错误信息、结构错误信息、数据丢失信息、地址不匹配信息;
标明每个矿井水水质数据的字节长度,发送每个矿井水水质数据最大容许长度。
[0010] 优选的,水质控制主机还用于获取各个采矿区污水排量,外环污水仓矿井水输出量,矿井水处理机构的水处理量,储水仓矿井水储量,每个出水水仓的水质含量以及系统各个设备的运行信息储存至数据库中;对各个采矿区污水排量,外环污水仓矿井水输出量,矿井水处理机构的水处理量,储水仓矿井水储量,每个出水水仓的水质含量以及系统各个设备的运行信息通过表格及图形的形式进行显示,使用户实时获取各个水处理过程状态以及设备运行状态,对矿井下污水水质处理过程进行实时监控管理;
将各个采矿区污水排量,外环污水仓矿井水输出量,矿井水处理机构的水处理量,储水仓矿井水储量,每个出水水仓的水质含量以及系统各个设备的运行信息分别对应与各个数据的阈值进行比较当上述数据超出阈值时,进行报警提示;还与上一统计周期的矿井水处理过程数据进行对比,判断当前矿井水处理数据波动状态,矿井水处理数据波动状态超出波动阈值时发出报警提示。
[0011] 优选的,矿井水处理机构包括:数量与采矿区相适配的水处理分水仓,水处理集水仓,化学反应器,一级混凝反应池,二级混凝反应池以及磁分离机;水处理分水仓的入口与外环污水仓出口连接,水处理分水仓出口与水处理集水仓入口连通;
水处理集水仓出口与化学反应器入口连接,化学反应器出口与一级混凝反应池入口连接,一级混凝反应池出口与二级混凝反应池入口连接,二级混凝反应池出口与磁分离机入口连接,磁分离机出口分别与每个出水水仓入口连接;化学反应器分别连接有PAC加药装置和PAM加药装置;
每个出水水仓通过回流管连接水处理集水仓;
水处理区还包括:回收机,用于将压滤机分离后的污泥进行收集暂存的中转池,用于存储中转池输出污泥的污泥池以及压滤机;
一级混凝反应池的污泥出口,二级混凝反应池的污泥出口以及磁分离机的污泥出口分别与回收机入口连接,回收机出口与中转池入口连接,中转池出口和污泥池入口连接,污泥池出口与压滤机连接。
[0012] 优选的,水处理控制装置包括:用于分别控制每个水砂分离器,每个化学反应器,每个一级混凝反应池的搅拌电机,每个二级混凝反应池的搅拌电机,每个磁分离机,回收机,中转泵,污泥泵,压滤机启动停止的控制操作面板,控制上述设备的就地或远程转换开关,控制操作面板设置有电机和泵的故障语音报警提示模块,液位超阈值报警提示模块;中转泵根据中转池污泥液位信号自动运行,高液位启动低液位停止;由重力过滤器为就地控制;
污泥泵与中转泵设置有启动和停止互模块:污泥泵和中转泵之间错时开启;
水处理控制装置还包括:污泥泵控制模块和压滤机控制模块;
污泥泵控制模块控制污泥泵运行,压滤机控制模块控制压滤机运行,污泥泵的运行与压滤机联动;当压滤机压紧滤板,达到预设压紧压力,油泵进入保压状态时,给出信号开启污泥泵,当压滤机过滤压滤达到设定过滤压力值的时候,给出信号,启动控制,保证压滤机内压力恒定在设定的过滤压力值上,当达到压滤机设定的压泥干度后,给出信号,停止污泥泵,将运泥小车放于压滤机下,开启压滤机自动拉板系统,自动卸泥,完成一个压滤周期;
污泥池上设置污泥液位计,实现低液位时报警,保护泵的正常使用寿命;
一级混凝反应池设有脱盐设备反应器和石灰乳投加设备;
水处理控制装置还包括:脱盐设备反应器控制模块和石灰乳投加设备控制模块;脱盐设备反应器控制模块控制脱盐设备反应器启动运行停止,石灰乳投加设备控制模块控制石灰乳投加设备的石灰乳投加泵启动运行停止;启动和停止为互锁关系。
[0013] 优选的,水处理集水仓内部设有混合集水仓和集水水仓;每个水处理分水仓分别连接混合集水仓;
混合集水仓内部设有搅动混合集水仓液位计,开泵混合集水仓液位计,停泵液位计,集水混合桨;
集水混合桨连接有混合桨驱动轴和混合桨驱动电机;当开泵混合集水仓液位计感应液位时,混合桨驱动电机运行,驱动混合桨驱动轴旋转,带动集水混合桨搅动混合集水仓内部的矿井水进行混合;
混合集水仓与集水水仓通过管道连通,管道上设有集水阀门,第一集水仓驱动泵和第二集水仓驱动泵,当开泵混合集水仓液位计感应液位时,集水阀门开启,第一集水仓驱动泵启动,将混合集水仓内部的矿井水驱动至集水水仓内;当停泵液位计被触发时,第一集水仓驱动泵停止运行,集水阀门关闭;第一集水仓驱动泵和第二集水仓驱动泵互为主备关系。
[0014] 优选的,集水水仓设有第一液位高度传感器,第一液位高度阀门,第二液位高度传感器,第二液位高度阀门,第三液位高度传感器,第三液位高度阀门;还包括:三个驱动泵,三个化学反应器,三个一级混凝反应池,三个二级混凝反应池以及三个磁分离机;
第一驱动泵,第一化学反应器,第一一级混凝反应池,第一二级混凝反应池以及第一磁分离机依次连接组成第一矿井水处理连路;
第二驱动泵,第二化学反应器,第二一级混凝反应池,第二二级混凝反应池以及第二磁分离机依次连接组成第二矿井水处理连路;
第三驱动泵,第三化学反应器,第三一级混凝反应池,第三二级混凝反应池以及第三磁分离机依次连接组成第三矿井水处理连路;
第三驱动泵的输入端与第三液位高度阀门输出端连接;
第二驱动泵的输入端与第二液位高度阀门输出端连接;
第一驱动泵的输入端与第一液位高度阀门输出端连接;
三个磁分离机的出口分别连接出水水仓;
第一液位高度传感器感应到集水水仓内部的液位高度时,打开第一液位高度阀门,启动第一驱动泵,将集水水仓内部的矿井水输出至第一矿井水处理连路中进行处理;
第二液位高度传感器感应到集水水仓内部的液位高度时,打开第二液位高度阀门,启动第二驱动泵,将集水水仓内部的矿井水输出至第二矿井水处理连路中进行处理;
第三液位高度传感器感应到集水水仓内部的液位高度时,打开第三液位高度阀门,启动第三驱动泵,将集水水仓内部的矿井水输出至第三矿井水处理连路中进行处理。
[0015] 优选的,水处理集水仓(5)设置有用于检测水处理集水仓矿井水氟化物含量的集水仓氟化物检测装置(81),用于检测水处理集水仓矿井水氯化物含量的集水仓氯化物检测装置(82),用于检测水处理集水仓矿井水硫酸盐含量的集水仓硫酸盐检测装置(83)以及用于检测水处理集水仓矿井水含盐量的集水仓含盐量检测装置(84);集水仓氟化物检测装置(81),集水仓氯化物检测装置(82),集水仓硫酸盐检测装置(83)以及集水仓含盐量检测装置(84)分别与出水水仓水质信息获取机构(111)连接;出水水仓水质信息获取机构(111)分别获取水处理集水仓矿井水中的氟化物含量,氯化物含量,硫酸盐含量以及含盐量,并通过485总线(97)将上述含量传送至水质控制主机(110);
水处理控制装置还包括:PAC加药装置控制模块,PAM加药装置控制模块,磁种加药控制模块以及石灰乳投加量控制模块;
PAC加药装置控制模块用于配置PAC加药计算,设置磁分离系统PAC的含量为27%至
30%,设置加药量为30ppm至35ppm,设置每小时加药量为:15kg至17.5kg;
设置药剂配置浓度为10%至12%,设置药液密度ρ=1kg/L,计量泵每小时投加药量为:
150L/h至175L/h;
PAC加药装置设有溶液箱和计量泵;
计量泵为型号GB0330,三台,二用一备,计量泵可调范围为0-330L/h;
溶液箱为至少两个3.0m³至4.0m³溶药箱;
PAM加药装置控制模块用于设置PAM加药装置的手动或自动两种方式运行;手动运行时,按控制操作面板上启动按钮启动PAM加药装置;自动运行时,PAM加药装置自动运行,根据PAM加药装置贮液箱液位信号,自动制备PAM溶液;PAM干粉人工上料,PAM计量泵仅能手动运行;
还用于配置PAM加药计算,磁分离系统PAM加药量设计为1.5ppm至2ppm,设置每小时加药量为:0.75kg至0.85kg;
药液投加浓度为0.1%,药液密度ρ=1kg/L,则计量泵每小时需要投加药量为:750L/h至
850L/h;
PAM加药装置设有计量泵;
计量泵每小时投加药量为1000L/h至1200L/h,计量泵型号为GM1000,三台,二用一备;
PAM投加采用干粉投加装置,为连续工作方式,干粉投加机制备药量为3000L/h至
3500L/h;
磁种加药控制模块用于控制向化学反应器投入磁种的量,设置磁种特性为:Fe3O4含量≥95%,水分≤8%,含硫≤0.1%,真密度≥4.5g/cm3;
设置每小时加药量为5Kg/h至8Kg/h;
石灰乳投加量控制模块用于控制向化学反应器加入石灰乳的量。
[0016] 优选的,还包括:用于控制第一集水仓驱动泵(49)和第二集水仓驱动泵(50)运行的集水控制电路以及分别给第一集水仓驱动泵(49)和第二集水仓驱动泵(50)供电的集水主回路;集水主回路包括:三相断路器QF1, 三相断路器QF2,第一接触器KM1,第二接触器KM2,第一热继电器FR1,第二热继电器FR2;
三相断路器QF1的第一端和三相断路器QF2的第一端分别连接三相电源,三相断路器QF1第二端依次通过第一接触器KM1常开触点一和第一热继电器FR1连接第一集水仓驱动泵(49);三相断路器QF2的第二端依次通过第二接触器KM2常开触点一和第二热继电器FR2连接第二集水仓驱动泵(50);
集水控制电路包括:第一控制引线(101),第二控制引线(102),第一集水回路(103),第二集水回路(104),第三集水回路(105),第一中间继电器KA1,第二中间继电器KA2,第一时间继电器KT1,第二时间继电器KT2,第三时间继电器KT3,控制回路开关SA1,转换开关SA2,指示灯LED1,指示灯LED2,指示灯LED3,熔断器FU,第一手动开关SB1,第二手动开关SB2,第三手动开关SB3以及第四手动开关SB4;
第一控制引线(101)一端连接电源;熔断器FU和控制回路开关SA1设置在第一控制引线(101)上;熔断器FU一端连接电源,另一端连接控制回路开关SA1第一端,控制回路开关SA1第二端分别连接第二控制引线(102)第一端,第一集水回路(103)第一端,第二集水回路(104)第一端以及第三集水回路(105)第一端;
第一集水回路(103)的第二端与第二控制引线(102)连接,指示灯LED1设在第二控制引线(102)上;
第二集水回路(104)第二端与第二控制引线(102)连接,第一中间继电器KA1常开点一KA1第一端与第二集水回路(104)第一端连接,第一中间继电器KA1常开点一KA1第二端分别与第二中间继电器KA2常闭点第一端,第三继电器KT3常开点第一端以及第二中间继电器KA2常开点第一端连接;第二中间继电器KA2常闭点第二端与第三继电器KT3线圈第一端连接,第三时间继电器KT3线圈第二端与第二控制引线(102)连接;
第三时间继电器KT3常开点第二端和第二中间继电器KA2常开点第二端分别与第二时间继电器KT2线圈第一端连接,第二时间继电器KT2线圈第二端与第二控制引线(102)连接;
第二中间继电器KA2常开触点第一端与第三集水回路(105)第一端连接,第二中间继电器KA2常开触点第二端分别与转换开关SA2一脚,九脚,十一脚,三脚连接;转换开关SA2五脚,七脚分别连接第一控制引线(101);转换开关SA2二脚与第二接触器KM2常闭触点第一端连接,第二接触器KM2常闭触点第二端连接三相断路器QF1常开控制触点第一端,三相断路器QF1常开控制触点第二端连接第一接触器KM1线圈第一端,第一接触器KM1线圈第二端通过第一热继电器FR1控制触点连接第二控制引线(102);
转换开关SA2六脚依次通过第一手动开关SB1,第二手动开关SB2,指示灯LED2连接第二控制引线(102);第一接触器KM1的常开触点的两端分别第二手动开关SB2的两端连接;第一接触器KM1常开触点的一端,第二手动开关SB1的一端,第二接触器KM2常闭触点第二端,第一接触器KM1常闭触点第一端,第二时间继电器KT2常开触点第二端连接在一起;
转换开关SA2十脚依次通过第二时间继电器KT2常开触点,第一接触器KM1常闭触点,第一时间继电器KT1线圈连接第二控制引线(102);
转换开关SA2十二脚依次通过第一接触器KM1常闭触点,三相断路器QF2常开控制触点,第二接触器KM2线圈以及第二热继电器FR2控制触点连接第二控制引线(102);
转换开关SA2八脚依次通过第三手动开关SB3,第四手动开关SB4,指示灯LED3连接第二控制引线(102);
转换开关SA2十二脚还分别与第一接触器KM1常闭触点一端,第三手动开关SB3一端,指示灯LED3一端,第二接触器KM2常开触点一端,第一时间继电器KT1常开触点一端以及第二接触器KM2常闭触点连接;第二接触器KM2常闭触点的两端并联在第三手动开关SB3两端;
转换开关SA2四脚依次通过第一时间继电器KT1常开触点,第二接触器KM2常闭触点以及第二时间继电器KT2线圈连接第二控制引线(102);
第一集水仓驱动泵(49)为工作驱动泵,第二集水仓驱动泵(50)为备用泵,闭合三相断路器QF1和三相断路器QF2,闭合控制回路开关SA1,指示灯LED1亮,将转换开关SA2开启到自动运行位置,一脚和二脚,三脚和四脚连通,其余引脚断开;操作人员通过控制开关控制第一中间继电器KA1得电吸合,第一中间继电器KA1的常开触点闭合,第三时间继电器KT3线圈通电,经过第三时间继电器KT3的预设延时后,第三时间继电器KT3的常开触点闭合,第二中间继电器KA2得电闭合自锁,第二中间继电器KA2常开触点闭合,第一接触器KM1得电闭合,第一集水仓驱动泵(49)运行;指示灯LED2亮;第二接触器KM2失电,第二集水仓驱动泵(50)未运行;
当第一集水仓驱动泵(49)故障跳闸,或第一热继电器FR1动作时,第一接触器KM1失电,第一接触器KM1常闭触点闭合,第一时间继电器KT1得电,经过第一时间继电器KT1的预设时长后,第一时间继电器KT1常开触点闭合,第二接触器KM2线圈得电闭合,第二集水仓驱动泵(50)运行。
[0017] 优选的,磁分离机连接有磁种投加泵;回收机出口与中转池入口连接的管道上设置有中转泵,中转池出口和污泥池入口连接的管道上设置有中转泵;污泥池出口与压滤机连接的管道上设置有污泥泵;
水砂分离器,化学反应器,一级混凝反应池的搅拌电机,二级混凝反应池的搅拌电机,磁分离机,回收机,中转泵,污泥泵,压滤机,PAC加药装置和PAM加药装置均设接地极,并形成局部接地网,上述电气设备外壳及电气接地均与接地装置通过螺栓固定连接,接地电阻均小于2Ω;局部接地极与主接地极之间通过电缆的铠装层或接地芯线形成井下总接地网;
井下总接地网的接地电阻不大于2Ω;上述电气设备,电机及泵的连接电缆采用矿用橡套电缆,控制电缆选用矿用控制电缆,通信电缆选用矿用信号线缆,电缆均铺设在桥架内。
[0018] 从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:本发明中将每个采矿区的矿井水进行汇集,集中汇集到水处理区进行统一处理。避免处理设备分散布置,无法做到污水处理集中管理,投资费用高,运行费用高。
[0019] 本发明中水质控制主机可以获取到当某一出水水仓出水仓液位计感应液位信号后,将出水水仓矿井水中的氟化物含量,氯化物含量,硫酸盐含量以及含盐量对应与预设阈值进行比较,当某一含量超出预设阈值时,控制开启回流阀以及运行回流泵,将所述出水水仓的矿井水回流至矿井水处理机构进行二次处理。这样出现不合格的水质时,可以再进行二次处理。本发明配置了多个出水水仓,可以将处理后的矿井水进行分隔存放,如果出现水处理不合格的情况,可以暂停处理过程,调整药剂和配比,再进行处理使得水处理能够达到要求。可以避免当处理大量矿井水之后再进行检测,如果出现大量不合格水质导致需要重复处理。
[0020] 水质控制主机和出水水仓水质信息获取机构能够实时获取检测过程,不需要人工操作检测,避免人为因素对水质检测的影响。而且水质控制主机对各个采矿区污水排量,外环污水仓矿井水输出量,矿井水处理机构的水处理量,储水仓矿井水储量,每个出水水仓的水质含量以及系统各个设备的运行信息通过表格及图形的形式进行显示,使用户实时获取各个水处理过程状态以及设备运行状态,对矿井下污水水质处理过程进行实时监控管理,提高水处理过程处理的效果。
[0021] 本发明为了能够适应不同时段的矿井水量,在集水水仓内布置了液位高度传感器,对应设置了三个驱动泵,三个化学反应器,三个一级混凝反应池,三个二级混凝反应池以及三个磁分离机来满足不同矿井水量的处理。
[0022] 本发明中由于各个采矿区的深度不同,位置不同,从各个采矿区输送的矿井水中氟化物,氯化物,硫酸盐,含盐量均不同,差别较大。这样在混合集水仓内部先将矿井水进行混合,形成混合矿井水,在集水水仓统一调取水样,进行基于PAC加药装置的配置,PAM加药装置的配置,一级混凝反应池反应料的配置和二级混凝反应池反应料的配置,形成有效的处理过程。在混合集水仓和集水水仓之间配置了主备泵并且设置了集水控制电路,保证主备泵的有效切换和系统的稳定运行。
[0023]附图说明
[0024] 为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025] 图1为基于多重处理的矿井下水质处理监控系统整体示意图;图2为水处理控制装置示意图;
图3为出水水仓水质信息获取机构实施例示意图;
图4为基于多重处理的矿井下水质处理监控系统实施例示意图;
图5为出水水仓水质信息获取机构实施例示意图;
图6为水处理集水仓实施例示意图;
图7为基于多重处理的矿井下水质处理监控系统实施例示意图;
图8为集水主回路电路图;
图9为集水控制电路图。
[0026]

具体实施方式

[0027] 本发明提供一种基于多重处理的矿井下水质处理监控系统,如图1至9所示,包括:多个采矿区以及水处理区;
采矿区内设有污水处理硐室,污水处理硐室内设有水砂分离器1,内环污水仓2和外环污水仓3;
矿井涌水排放至水砂分离器1,经过水砂分离器1分离后输送至内环污水仓2,矿井水经过内环污水仓2后,输送至外环污水仓3;
水处理区包括:矿井水处理机构70,多个出水水仓10,储水仓78以及水处理控制装置;
每个外环污水仓3分别与矿井水处理机构入口连接,矿井水处理机构出口分别与每个出水水仓10入口连接,每个出水水仓10出口分别与储水仓78连接;
矿井水处理机构70出口与每个出水水仓10入口之间的管道设有出水仓阀门80和出水仓驱动泵79;每个出水水仓10内部设有出水仓液位计;每个出水水仓10通过回流管71连接矿井水处理机构70,回流管71上设有回流泵72和回流阀73;
出水水仓10设有用于检测出水水仓矿井水氟化物含量的出水水仓氟化物检测装置74,用于检测出水水仓矿井水氯化物含量的出水水仓氯化物检测装置75,用于检测出水水仓矿井水硫酸盐含量的出水水仓硫酸盐检测装置76以及用于检测出水水仓矿井水含盐量的出水水仓含盐量检测装置77;
水处理控制装置包括:出水水仓水质信息获取机构111,485总线97以及水质控制主机
110;
出水水仓氟化物检测装置74,出水水仓氯化物检测装置75,出水水仓硫酸盐检测装置
76以及出水水仓含盐量检测装置77分别与出水水仓水质信息获取机构111连接;出水水仓水质信息获取机构111分别获取出水水仓10矿井水中的氟化物含量,氯化物含量,硫酸盐含量以及含盐量,并通过485总线97将上述含量传送至水质控制主机110;
水质控制主机110用于控制矿井水处理机构将处理后的矿井水传输至预设的第一个出水水仓10,出水仓液位计感应液位信号后,第一个出水水仓10出水仓阀门关闭,出水仓驱动泵停止运行,开启预设的第二个出水水仓10储存处理后的矿井水,依次类推进行储存处理后的矿井水;
水质控制主机110还用于当某一出水水仓10出水仓液位计感应液位信号后,将出水水仓10矿井水中的氟化物含量,氯化物含量,硫酸盐含量以及含盐量对应与预设阈值进行比较,当某一含量超出预设阈值时,控制开启回流阀73以及运行回流泵72,将所述出水水仓10的矿井水回流至矿井水处理机构进行二次处理。
[0028] 这样用户可以通过水质控制主机110获取到水处理集水仓5内部矿井水的水质情况,并依据水质情况来进行配置水处理药品,满足水处理要求。出水水仓氟化物检测装置74和集水仓氟化物检测装置81可以采用氟度计测量溶液中氟离子浓度的电化学测试仪。出水水仓氯化物检测装置75和集水仓氯化物检测装置82可以采用 BQLW-3010型氯化物检测装置,或JJGL-360氯化物检测装置。出水水仓硫酸盐检测装置76和集水仓硫酸盐检测装置83可以采用CHYS-240硫酸盐测定仪。出水水仓含盐量检测装置77和集水仓含盐量检测装置84可以采用含盐量检测仪 TASI-655 或含盐量测试仪PNT3000。
[0029] 经过净化后的矿井水可以基于不同的水质可以使用到煤矿公寓楼厕所冲水。水源热泵用水。选煤厂生产用水。供地面矸石堆场和储煤场降尘用水,用于工业场地绿化灌溉用水。
[0030] 为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将运用具体的实施例及附图,对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利保护的范围。
[0031] 本发明提供的实施例中,矿井水处理机构可以为水砂分离器、化学反应器、混凝剂加药设备、助凝剂加药设备、磁分离机、回收机、压滤机、排泥水泵及配套电控系统。处理后全盐量不大于1600mg/L,达到合格外排标准。
[0032] 化学反应原理:CaO+H2O—Ca(OH)2
Ca(OH)2+SO42-—CaSO4↓+H2O
Ca(OH)2+F-—CaF2↓+H2O
本发明提供的实施例中,出水水仓水质信息获取机构111包括:信号调制模块85,AD转换模块86,单片机91,触摸屏92,寄存器93,时钟模块94,用于给分水仓水质信息获取机构内部元件供电的电源模块95以及串口模块96;
单片机91依次通过AD转换模块86和信号调制模块85分别与出水水仓氟化物检测装置
74,出水水仓氯化物检测装置75,出水水仓硫酸盐检测装置76以及出水水仓含盐量检测装置77连接;
单片机91通过串口模块96与485总线97连接;
触摸屏92,寄存器93,时钟模块94分别与单片机91连接;触摸屏92显示出水水仓水质信息获取机构111获取的数据信息以及当前运行信息,并获取用户输入的数据信息;
时钟模块94采用DS1302,时钟模块94的计时范围为年、月、日、时、分、秒,并且芯片具有闰年补偿功能,具有一个RAM 寄存器,起到临时存储数据的作用,同时提供对后备电源进行细电流充电能力;这样出水水仓水质信息获取机构111与水质控制主机110可以起到进行校时,保证数据传输的时效性。
[0033] 寄存器93用于初始化矿井水水质数据传输、选择寄存器页、远程操作控制、传递矿井水水质数据开始结束命令;配置网络控制器的工作状态,包括:复位状态、接收缓冲溢出、包发送错误、包接收错误、包发送成功、包接收成功;还定义网络控制器是采用8 位还是16 位接口模式;发送矿井水水质数据时配置操作是否包含CRC 校验,是否工作于回环模式;
记录发送每个矿井水水质数据的状态成功发送标志、矿井水水质数据的发送冲突标志、矿井水水质数据的发送失败标志、矿井水水质数据的载波检测不到标志、矿井水水质数据的冲突检测标志;
还记录水质控制主机110发送数据的状态信息,状态信息包括错误信息,数据接收不完整信息、CRC 校验错误信息、帧结构错误信息、数据丢失信息、地址不匹配信息;
标明每个矿井水水质数据的字节长度,发送每个矿井水水质数据最大容许长度。
[0034] 单片机91可以采用ARM的S3C44B0处理器,可以采用STC12C5A60S2 单片机。AD转换模块86和信号调制模块85对各个检测装置获取的数据进行信号调制以及模数转换,再传输至单片机91。
[0035] 这样水质控制主机110发送的数据可以保证稳定又有追溯性的传输,保证矿井水水质数据通信畅通,如果出现通信故障,可以查询历史通信日志进行获取故障信息。
[0036] 本发明提供的实施例中,水质控制主机110还用于获取各个采矿区污水排量,外环污水仓矿井水输出量,矿井水处理机构的水处理量,储水仓矿井水储量,每个出水水仓的水质含量以及系统各个设备的运行信息储存至数据库中;对各个采矿区污水排量,外环污水仓矿井水输出量,矿井水处理机构的水处理量,储水仓矿井水储量,每个出水水仓的水质含量以及系统各个设备的运行信息通过表格及图形的形式进行显示,使用户实时获取各个水处理过程状态以及设备运行状态,对矿井下污水水质处理过程进行实时监控管理;
将各个采矿区污水排量,外环污水仓矿井水输出量,矿井水处理机构的水处理量,储水仓矿井水储量,每个出水水仓的水质含量以及系统各个设备的运行信息分别对应与各个数据的阈值进行比较当上述数据超出阈值时,进行报警提示;还与上一统计周期的矿井水处理过程数据进行对比,判断当前矿井水处理数据波动状态,矿井水处理数据波动状态超出波动阈值时发出报警提示。
[0037] 本发明提供的实施例中,矿井水处理机构包括:数量与采矿区相适配的水处理分水仓4,水处理集水仓5,化学反应器6,一级混凝反应池7,二级混凝反应池8以及磁分离机9;水处理分水仓4的入口与外环污水仓3出口连接,水处理分水仓4出口与水处理集水仓5入口连通;
水处理集水仓5出口与化学反应器6入口连接,化学反应器6出口与一级混凝反应池7入口连接,一级混凝反应池7出口与二级混凝反应池8入口连接,二级混凝反应池8出口与磁分离机9入口连接,磁分离机9出口分别与每个出水水仓10入口连接;化学反应器6分别连接有PAC加药装置11和PAM加药装置12;
每个出水水仓10通过回流管71连接水处理集水仓5;
水处理区还包括:回收机13,用于将压滤机分离后的污泥进行收集暂存的中转池14,用于存储中转池输出污泥的污泥池15以及压滤机16;
一级混凝反应池7的污泥出口,二级混凝反应池8的污泥出口以及磁分离机9的污泥出口分别与回收机13入口连接,回收机13出口与中转池14入口连接,中转池14出口和污泥池
15入口连接,污泥池15出口与压滤机16连接。
[0038] 在脱盐过程投加石灰乳与矿井水中硫酸根产生化学反应生成硫酸,进行脱盐,脱盐率达到90%,在脱盐系统中自然沉降的硫酸钙通过静压排泥系统进入污泥池;脱盐后的矿井水携带硫酸钙及原水中的岩、煤粉自流进入混凝系统,投加磁种和混凝剂PAC和PAM,使悬浮物在较短时间内约3min通过二级搅拌使水中悬浮物形成以磁种为核的密实絮体。
[0039] 经过混凝之后的水再自流进入磁分离机进行固液分离净化,磁分离机通过磁吸附打捞,实现泥水分离,出水水质达到设计标准SS≤10mg/L自流进入水仓。
[0040] 磁分离机分离出的煤泥,经卸渣装置刮下进入磁分离磁鼓;在磁鼓的高速分散区实现磁泥分离,由磁鼓对磁种进行回收,进入下一单元循环使用;脱磁后的煤泥自流进入中转池,由中转泵输送至污泥池。
[0041] 污泥池的煤泥通过污泥泵输送到压滤机进行脱水干化,滤液自流至磁分离系统进水渠,泥饼含水率30%,矿车外运。
[0042] 本发明提供的实施例中,水处理控制装置包括:用于分别控制每个水砂分离器,每个化学反应器,每个一级混凝反应池的搅拌电机,每个二级混凝反应池的搅拌电机,每个磁分离机,回收机,中转泵,污泥泵,压滤机启动停止的控制操作面板,控制上述设备的就地或远程转换开关,控制操作面板设置有电机和泵的故障语音报警提示模块,液位超阈值报警提示模块;中转泵根据中转池污泥液位信号自动运行,高液位启动低液位停止;由重力过滤器为就地控制;
污泥泵与中转泵设置有启动和停止互锁模块:污泥泵和中转泵之间错时开启;
水处理控制装置还包括:污泥泵控制模块和压滤机控制模块;
污泥泵控制模块控制污泥泵运行,压滤机控制模块控制压滤机运行,污泥泵的运行与压滤机联动;当压滤机压紧滤板,达到预设压紧压力,油泵进入保压状态时,给出信号开启污泥泵,当压滤机过滤压滤达到设定过滤压力值的时候,给出信号,启动控制,保证压滤机内压力恒定在设定的过滤压力值上,当达到压滤机设定的压泥干度后,给出信号,停止污泥泵,将运泥小车放于压滤机下,开启压滤机自动拉板系统,自动卸泥,完成一个压滤周期;
污泥池上设置污泥液位计,实现低液位时报警,保护泵的正常使用寿命;
一级混凝反应池设有脱盐设备反应器和石灰乳投加设备;
水处理控制装置还包括:脱盐设备反应器控制模块和石灰乳投加设备控制模块;脱盐设备反应器控制模块控制脱盐设备反应器启动运行停止,石灰乳投加设备控制模块控制石灰乳投加设备的石灰乳投加泵启动运行停止;启动和停止为互锁关系。
[0043] 本发明提供的实施例中,水处理集水仓5内部设有混合集水仓17和集水水仓18;每个水处理分水仓4分别连接混合集水仓17;
混合集水仓17内部设有搅动混合集水仓液位计,开泵混合集水仓液位计,停泵液位计,集水混合桨47;
集水混合桨47连接有混合桨驱动轴和混合桨驱动电机48;当开泵混合集水仓液位计感应液位时,混合桨驱动电机48运行,驱动混合桨驱动轴旋转,带动集水混合桨47搅动混合集水仓17内部的矿井水进行混合;
混合集水仓17与集水水仓18通过管道连通,管道上设有集水阀门60,第一集水仓驱动泵49和第二集水仓驱动泵50,当开泵混合集水仓液位计感应液位时,集水阀门60开启,第一集水仓驱动泵49启动,将混合集水仓17内部的矿井水驱动至集水水仓18内;当停泵液位计被触发时,第一集水仓驱动泵49停止运行,集水阀门60关闭;第一集水仓驱动泵49和第二集水仓驱动泵50互为主备关系;
集水仓氟化物检测装置81,集水仓氯化物检测装置82,集水仓硫酸盐检测装置83以及集水仓含盐量检测装置84分别设置在集水水仓18。
[0044] 出水水仓水质信息获取机构111通过集水仓氟化物检测装置81,集水仓氯化物检测装置82,集水仓硫酸盐检测装置83以及集水仓含盐量检测装置84分别获取集水水仓18中的氟化物含量,氯化物含量,硫酸盐含量以及含盐量,并通过485总线97将上述含量传送至水质控制主机110。
[0045] 由于各个采矿区的深度不同,位置不同,从各个采矿区输送的矿井水中氟化物,氯化物,硫酸盐,含盐量均不同,差别较大。这样在混合集水仓17内部先将矿井水进行混合,形成混合矿井水,在集水水仓统一调取水样,进行基于PAC加药装置的配置,PAM加药装置的配置,一级混凝反应池反应料的配置和二级混凝反应池反应料的配置,形成有效的处理过程。
[0046] 为了达到一定混合度,通过搅动混合集水仓液位计感应液位,来进行搅动,通过开泵混合集水仓液位计进行控制开泵。
[0047] 本发明提供的实施例中,系统还包括:用于控制第一集水仓驱动泵49和第二集水仓驱动泵50运行的集水控制电路以及分别给第一集水仓驱动泵49和第二集水仓驱动泵50供电的集水主回路;集水主回路包括:三相断路器QF1, 三相断路器QF2,第一接触器KM1,第二接触器KM2,第一热继电器FR1,第二热继电器FR2;
三相断路器QF1的第一端和三相断路器QF2的第一端分别连接三相电源,三相断路器QF1第二端依次通过第一接触器KM1常开触点一和第一热继电器FR1连接第一集水仓驱动泵
49;三相断路器QF2的第二端依次通过第二接触器KM2常开触点一和第二热继电器FR2连接第二集水仓驱动泵50;
集水控制电路包括:第一控制引线101,第二控制引线102,第一集水回路103,第二集水回路104,第三集水回路105,第一中间继电器KA1,第二中间继电器KA2,第一时间继电器KT1,第二时间继电器KT2,第三时间继电器KT3,控制回路开关SA1,转换开关SA2,指示灯LED1,指示灯LED2,指示灯LED3,熔断器FU,第一手动开关SB1,第二手动开关SB2,第三手动开关SB3以及第四手动开关SB4;
第一控制引线101一端连接电源;熔断器FU和控制回路开关SA1设置在第一控制引线
101上;熔断器FU一端连接电源,另一端连接控制回路开关SA1第一端,控制回路开关SA1第二端分别连接第二控制引线102第一端,第一集水回路103第一端,第二集水回路104第一端以及第三集水回路105第一端;
第一集水回路103的第二端与第二控制引线102连接,指示灯LED1设在第二控制引线
102上;
第二集水回路104第二端与第二控制引线102连接,第一中间继电器KA1常开点一KA1第一端与第二集水回路104第一端连接,第一中间继电器KA1常开点一KA1第二端分别与第二中间继电器KA2常闭点第一端,第三继电器KT3常开点第一端以及第二中间继电器KA2常开点第一端连接;第二中间继电器KA2常闭点第二端与第三继电器KT3线圈第一端连接,第三时间继电器KT3线圈第二端与第二控制引线102连接;
第三时间继电器KT3常开点第二端和第二中间继电器KA2常开点第二端分别与第二时间继电器KT2线圈第一端连接,第二时间继电器KT2线圈第二端与第二控制引线102连接;
第二中间继电器KA2常开触点第一端与第三集水回路105第一端连接,第二中间继电器KA2常开触点第二端分别与转换开关SA2一脚,九脚,十一脚,三脚连接;转换开关SA2五脚,七脚分别连接第一控制引线101;转换开关SA2二脚与第二接触器KM2常闭触点第一端连接,第二接触器KM2常闭触点第二端连接三相断路器QF1常开控制触点第一端,三相断路器QF1常开控制触点第二端连接第一接触器KM1线圈第一端,第一接触器KM1线圈第二端通过第一热继电器FR1控制触点连接第二控制引线102;
转换开关SA2六脚依次通过第一手动开关SB1,第二手动开关SB2,指示灯LED2连接第二控制引线102;第一接触器KM1的常开触点的两端分别第二手动开关SB2的两端连接;第一接触器KM1常开触点的一端,第二手动开关SB1的一端,第二接触器KM2常闭触点第二端,第一接触器KM1常闭触点第一端,第二时间继电器KT2常开触点第二端连接在一起;
转换开关SA2十脚依次通过第二时间继电器KT2常开触点,第一接触器KM1常闭触点,第一时间继电器KT1线圈连接第二控制引线102;
转换开关SA2十二脚依次通过第一接触器KM1常闭触点,三相断路器QF2常开控制触点,第二接触器KM2线圈以及第二热继电器FR2控制触点连接第二控制引线102;
转换开关SA2八脚依次通过第三手动开关SB3,第四手动开关SB4,指示灯LED3连接第二控制引线102;
转换开关SA2十二脚还分别与第一接触器KM1常闭触点一端,第三手动开关SB3一端,指示灯LED3一端,第二接触器KM2常开触点一端,第一时间继电器KT1常开触点一端以及第二接触器KM2常闭触点连接;第二接触器KM2常闭触点的两端并联在第三手动开关SB3两端;
转换开关SA2四脚依次通过第一时间继电器KT1常开触点,第二接触器KM2常闭触点以及第二时间继电器KT2线圈连接第二控制引线102;
第一集水仓驱动泵49为工作驱动泵,第二集水仓驱动泵50为备用泵,闭合三相断路器QF1和三相断路器QF2,闭合控制回路开关SA1,指示灯LED1亮,将转换开关SA2开启到自动运行位置,一脚和二脚,三脚和四脚连通,其余引脚断开;操作人员通过控制开关控制第一中间继电器KA1得电吸合,第一中间继电器KA1的常开触点闭合,第三时间继电器KT3线圈通电,经过第三时间继电器KT3的预设延时后,第三时间继电器KT3的常开触点闭合,第二中间继电器KA2得电闭合自锁,第二中间继电器KA2常开触点闭合,第一接触器KM1得电闭合,第一集水仓驱动泵49运行;指示灯LED2亮;第二接触器KM2失电,第二集水仓驱动泵50未运行;
当第一集水仓驱动泵49故障跳闸,或第一热继电器FR1动作时,第一接触器KM1失电,第一接触器KM1常闭触点闭合,第一时间继电器KT1得电,经过第一时间继电器KT1的预设时长后,第一时间继电器KT1常开触点闭合,第二接触器KM2线圈得电闭合,第二集水仓驱动泵50运行。
[0048] 本发明的说明书权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等如果存在是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
[0049] 本发明提供的实施例中,集水水仓18设有第一液位高度传感器57,第一液位高度阀门63,第二液位高度传感器58,第二液位高度阀门62,第三液位高度传感器59,第三液位高度阀门61;还包括:三个驱动泵,三个化学反应器,三个一级混凝反应池,三个二级混凝反应池以及三个磁分离机;
第一驱动泵52,第一化学反应器53,第一一级混凝反应池54,第一二级混凝反应池55以及第一磁分离机56依次连接组成第一矿井水处理连路51;
第二驱动泵42,第二化学反应器43,第二一级混凝反应池44,第二二级混凝反应池45以及第二磁分离机46依次连接组成第二矿井水处理连路41;
第三驱动泵32,第三化学反应器33,第三一级混凝反应池34,第三二级混凝反应池35以及第三磁分离机36依次连接组成第三矿井水处理连路31;
第三驱动泵32的输入端与第三液位高度阀门61输出端连接;
第二驱动泵42的输入端与第二液位高度阀门62输出端连接;
第一驱动泵52的输入端与第一液位高度阀门63输出端连接;
三个磁分离机的出口分别连接出水水仓10;
第一液位高度传感器57感应到集水水仓18内部的液位高度时,打开第一液位高度阀门
63,启动第一驱动泵52,将集水水仓18内部的矿井水输出至第一矿井水处理连路51中进行处理;
第二液位高度传感器58感应到集水水仓18内部的液位高度时,打开第二液位高度阀门
62,启动第二驱动泵42,将集水水仓18内部的矿井水输出至第二矿井水处理连路41中进行处理;
第三液位高度传感器59感应到集水水仓18内部的液位高度时,打开第三液位高度阀门
61,启动第三驱动泵32,将集水水仓18内部的矿井水输出至第三矿井水处理连路31中进行处理。
[0050] 这样如果矿井水水量较小时,第一液位高度传感器57感应到集水水仓18内部的液位高度时,打开第一液位高度阀门63,启动第一驱动泵52,将集水水仓18内部的矿井水输出至第一矿井水处理连路51中进行处理。
[0051] 进一步矿井水水量增加时,也就是集水水仓内部矿井水增加时,第二液位高度传感器58感应到集水水仓18内部的液位高度时,打开第二液位高度阀门62,启动第二驱动泵42,将集水水仓18内部的矿井水输出至第二矿井水处理连路41中进行处理。
[0052] 进一步矿井水水量增加时,也就是集水水仓内部矿井水增加时,第三液位高度传感器59感应到集水水仓18内部的液位高度时,打开第三液位高度阀门61,启动第三驱动泵32,将集水水仓18内部的矿井水输出至第三矿井水处理连路31中进行处理。这样起到了动态的调节水处理量,达到动态调节水处理,满足水处理的能力要求。
[0053] 本发明提供的实施例中,水处理控制装置还包括:PAC加药装置控制模块,PAM加药装置控制模块,磁种加药控制模块以及石灰乳投加量控制模块;PAC加药装置控制模块用于配置PAC加药计算,设置磁分离系统PAC的铝含量为27%至
30%,设置加药量为30ppm至35ppm,设置每小时加药量为:15kg至17.5kg;
每小时加药量=500m/h×30ppm=15kg
每小时加药量=500m/h×35ppm=17.5kg
设置药剂配置浓度为10%至12%,设置药液密度ρ=1kg/L,计量泵每小时投加药量为:
150L/h至175L/h;
15kg÷10%÷1kg/L=150L/h;
PAC加药装置设有溶液箱和计量泵;
计量泵为型号GB0330,三台,二用一备,计量泵可调范围为0-330L/h;
溶液箱为至少两个3.0m³至4.0m³溶药箱;
矿井水中的废水悬浮物浓度增高及本着设计留有余量的原则,选择计量泵型号GB0330,3台,2用1备,计量泵可调范围为0-330L/h。
[0054] 溶液箱计算:根据PAC投加量设置,按每8h配置一次PAC药剂,则溶药箱所需容积为:V1=150L/h×8h=1.2m³, V2=175L/h×8h=1.4m³,设置至少两个3.0m³至4.0m³溶药箱。
[0055] PAM加药装置控制模块用于设置PAM加药装置的手动或自动两种方式运行;手动运行时,按控制操作面板上启动按钮启动PAM加药装置;自动运行时,PAM加药装置自动运行,根据PAM加药装置贮液箱液位信号,自动制备PAM溶液;PAM干粉人工上料,PAM计量泵仅能手动运行;还用于配置PAM加药计算,磁分离系统PAM加药量设计为1.5ppm至2ppm,设置每小时加药量为:0.75kg至0.85kg;
药液投加浓度为0.1%,药液密度ρ=1kg/L,则计量泵每小时需要投加药量为:750L/h至
850L/h;
PAM加药装置设有计量泵;
计量泵每小时投加药量为1000L/h至1200L/h,计量泵型号为GM1000,三台,二用一备;
PAM投加采用干粉投加装置,为连续工作方式,干粉投加机制备药量为3000L/h至
3500L/h;
其中PAM加药计算中,磁分离系统PAM加药量设计为1.5ppm,则:
每小时加药量=500m3/h×1.5ppm=0.75kg
药液投加浓度为0.1%,药液密度ρ=1kg/L,则计量泵每小时需要投加药量为:0.75kg÷
0.1%÷1kg/L=750L/h。0.85kg÷0.1%÷1kg/L=850L/h
PAM加药箱的制备能力为3000L/h,而PAM所需的加药量为750L/h,故PAM的制备能力满足系统所需的加药量。
[0056] 为了便于运行,计量泵每小时投加药量为1000L/h,建议选择计量泵型号GM1000,3台,2用1备。
[0057] 溶液箱计算:根据PAM药剂的特性,PAM投加采用干粉投加装置,为连续工作方式,选用干粉投加机制备药量为3000L/h。
[0058] 磁种加药控制模块用于控制向化学反应器投入磁种的量,设置磁种特性为:Fe3O4含量≥95%,水分≤8%,含硫≤0.1%,真密度≥4.5g/cm3;设置每小时加药量为5Kg/h至8Kg/h;
本发明中,磁种加药计算为: 磁种特性:Fe3O4含量≥95%,水分≤8%,含硫≤0.1%,真密度≥4.5g/cm3。磁分离系统磁种加药量设计为833ppm,则:
每小时加药量=833mg/L×600m³/h=500Kg/h
磁分离磁鼓的磁种回收率可达99%,则:每小时加药量=500×0.01Kg/h=5Kg/h。石灰乳投加量控制模块用于控制向化学反应器加入石灰乳的量。
[0059] 本发明中,石灰乳投加量计算为计量泵计算:脱盐系统石灰乳设计加药量为20ppm,则:每小时加药量=500m³/h×20ppm=10kg。
[0060] 药剂配置浓度为10%,药液密度ρ=1kg/L,则计量泵每小时需要投加药量为:10kg÷10%÷1kg/L=100L/h。
[0061] 矿井水中的SS浓度增高及本着设计留有余量的原则,选择计量泵型号GB0330,6台,4用2备,计量泵可调范围为0-330L/h。
[0062] 溶液箱为根据石灰乳投加量设置,按每8h配置一次PAC药剂,则溶药箱所需容积为:V1=100L/h×8h=0.8m³,设置两个1.0m³溶药箱,1用1备。
[0063] 本发明提供的实施例中,三个一级混凝反应池的污泥出口,三个二级混凝反应池的污泥出口以及三个磁分离机的污泥出口分别与回收机入口连接,回收机13出口与中转池14入口连接,中转池14出口和污泥池15入口连接,污泥池15出口与压滤机16连接;每个化学反应器6分别连接有PAC加药装置11和PAM加药装置12。
[0064] 磁分离机9连接有磁种投加泵;回收机13出口与中转池14入口连接的管道上设置有中转泵,中转池14出口和污泥池15入口连接的管道上设置有中转泵;污泥池15出口与压滤机16连接的管道上设置有污泥泵;水砂分离器,化学反应器,一级混凝反应池的搅拌电机,二级混凝反应池的搅拌电机,磁分离机,回收机,中转泵,污泥泵,压滤机,PAC加药装置和PAM加药装置均设接地极,并形成局部接地网,上述电气设备外壳及电气接地均与接地装置通过螺栓固定连接,接地电阻均小于2Ω;局部接地极与主接地极之间通过电缆的铠装层或接地芯线形成井下总接地网;
井下总接地网的接地电阻不大于2Ω;
上述电气设备,电机及泵的连接电缆采用矿用橡套电缆,控制电缆选用矿用控制电缆,通信电缆选用矿用信号线缆,电缆均铺设在桥架内。
[0065] 污水处理硐室的矿井涌水入口位置靠近猴车头位置设置,矿井涌水通过矿井涌水入口进入水砂分离器1;这样可以有效的观测矿井涌水入口,而且能够合理的利用地下矿区的空间位置,可以顺着矿区通道布设管道。
[0066] 污水处理硐室的矿井水出口为外环污水仓3出口,外环污水仓3出口位置靠近采矿区矿井下调度站位置设置,外环污水仓3出口与水处理区连通。
[0067] 水砂分离器采用CS-24000;化学反应器采用CY-6000, PAC加药装置采用JY-24000,PAM加药装置采用JYH-3000,压滤机采用XMZ300/1000-U。当然本发明不仅仅局限于上述型号。
[0068] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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