(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221508086.5 (22)申请日 2022.06.15 (73)专利权人 兖煤蓝天清洁能源 有限公司 地址 250000 山东省济南市邹 城市高新 技 术开发区北宿煤矿工会楼西一层(北 宿镇共建 路16号） 专利权人 中煤科工集团杭州研究院有限公 司 (72)发明人 孟磊　郑利祥　李亚　杨建超　 王国栋　郭中权　屈庆利　田希双　 周金平　宋德月　孙玉娇　潘俊印　 王雷　张帅　 (74)专利代理 机构 浙江永航联科专利代理有限 公司 33304 专利代理师 侯兰玉(51)Int.Cl. C02F 9/04(2006.01) C02F 1/52(2006.01) C02F 1/56(2006.01) C02F 1/66(2006.01) (54)实用新型名称 一种矿井水 预处理系统 (57)摘要 本实用新型涉及一种矿井水预处理系统， 属 于水处理领域。 一种矿井水预处理系统， 该矿井 水预处理系统包括依次管路连接的预沉调节池、 混凝反应池、 二沉池、 清水回用池， 清水回用池设 置回用或排放出水的出水口； 所述混凝反应池自 进水至出水依次分为三个单元格， 每单元格均设 有药剂投加口和反应搅拌机； 二沉池的上部装有 蜂窝式斜管填料， 二沉池的底部设有锥形泥斗， 该锥形泥斗的出口管路依次与泥砂分离池、 重介 质储存池相连， 重介质储存池内设均质搅拌机， 重介质储存池与混凝反应池之间设置重介质回 流管路。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 217377580 U 2022.09.06 CN 217377580 U 1.一种矿井水预处理系统， 其特征在于： 该矿井水预处理系统包括依次管路连接的预 沉调节池(1)、 混凝反应池(2)、 二沉池(3)、 清水回用池(4)， 清水回用池设置回用或排放出 水的出水口； 所述混凝反应池自进水至出水依次分为三个单元格， 每单元格均设有药剂投加口和反 应搅拌机； 二沉池的上部装有蜂窝式斜管填料， 二沉池的底部设有锥形泥斗， 该锥形泥斗的出口 管路依次与泥砂分离池(5)、 重介质储 存池(6)相连， 重介质储存池内设均质搅拌机， 重介质储存池与混凝反应池之间设置重介质回流管 路。 2.根据权利要求1所述的一种 矿井水预处理系统， 其特征在于： 所述预沉调节池的前端 设有药剂投加口和用于搅拌药剂的混合搅 拌机； 药剂投加口包括酸剂投加口和混凝剂投加 口。 3.根据权利要求1所述的一种 矿井水预处理系统， 其特征在于： 所述泥砂 分离池中央设 破絮搅拌机， 泥砂分离池的底部设有锥形泥斗 。 4.根据权利要求1所述的一种矿井水预处理系统， 其特征在于： 所述混凝反应池内， 自 进水至出水分布在三个单元格的药剂投加口依次为混凝剂投加口、 重介质投加口和助凝剂 投加口。 5.根据权利要求4所述的一种矿井水预处理系统， 其特征在于： 该混凝剂投加口、 重介 质投加口和助凝剂投加口分别与混凝剂储罐(8)、 重介质储罐(9)和助凝剂储罐(10)相连。 6.根据权利要求1所述的一种 矿井水预处理系统， 其特征在于： 所述混凝反应池内三个 单元格的容积比为1∶ 1∶ 1。 7.根据权利要求1所述的一种 矿井水预处理系统， 其特征在于： 重介质回流管路上设有 流量计和流 量调节阀。 8.根据权利要求1所述的一种 矿井水预处理系统， 其特征在于： 所述预沉调节池与酸和 混凝剂储罐(7)相连， 该酸和混凝剂储罐中设置隔板， 隔板将其分隔成两个储藏腔， 两个储 藏腔分别与酸剂投加口和混凝剂投加口相连。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217377580 U 2一种矿井水预处理系统 技术领域 [0001]本实用新型涉及一种水处理设备， 特别涉及一种矿井水预处理系统， 属于水处理 领域。 背景技术 [0002]煤矿井下工作面局部区域存在地热高温点和可燃有毒气体 泄漏点， 为了有效消除 井下安全隐患， 往往需要对这些区域采 取降温和防火等技术措施。 其中， 选用泡花碱和碳酸 氢铵等化学物质按特定配方比例混合反应形成凝胶的方法是常用的技术措施之一， 可有效 实现降温防火的目的。 [0003]泡花碱， 又称为水玻璃， 是溶于水的胶体， 具有耐高温、 不可燃、 无毒害等特点， 能 与碳酸氢铵发生凝聚反应。 泡花碱凝聚后并不沉淀， 可与水聚合成冻状的凝胶， 且体积可增 大数十倍。 泡花碱在井下降温防火的原理是一方面凝聚反应产生凝胶充填采空 区和煤层缝 隙， 阻止空气流动， 并在煤层上方形成覆盖层， 把煤与空气隔离开来； 另一方面碳酸氢铵在 溶解与挥发过程中要吸 收大量热量， 能快速降低采空区的温度。 [0004]该方法具有操作简单、 成本低廉等优点。 但是在溶液配制和注液过程中容易导致 过量泡花碱液未参与凝胶反应， 而是通过煤层隙缝溢出进入到矿井水中。 矿井水中本身含 有大量高浓度细 小煤粉颗粒悬浮物， 再加上泡花碱、 碳酸氢铵等化学物质的掺入， 造成矿井 水水质变化波动大， 废水pH值处于时刻变化中， 呈强碱性状态， 药剂混凝效果下降， 絮体沉 降性能变差， 悬浮物最终不 易沉淀和去除。 [0005]目前， 矿井水预处理系统采用的工艺大多关注悬浮物的去除效果， 对泡花碱等化 学物质引起的pH值冲击， 悬浮物絮体沉降性能变差等方面研究不 足。 另外， 由于 常规药剂聚 合氯化铝(PAC)和聚丙烯 酰胺(PAM)最适宜 反应的pH值在中性左右， 而矿井水强碱性影响常 规混凝剂药效和絮体沉降性能。 这必将造成预处理系统运行效果不稳定， 药剂投加成本偏 高和出水水质变差等问题。 由此 可见， 预处理系统老工艺处 理效果已不能满足生产要求。 实用新型内容 [0006]本实用新型的目的在于提供一种矿井水预处理系统， 该系统可减轻含泡花碱矿井 水pH值变化对预处理混凝效果的冲击， 提高矿井水中悬浮物絮体的沉降性能和去除效率， 保证系统运行 稳定和出 水水质。 [0007]本实用新型解决其 技术问题所采用的技 术方案是： [0008]一种矿井水预处理系统， 该矿井水预处理系统包括依次管路连接的预沉调节池、 混凝反应池、 二沉池、 清水回用池， 清水回用池设置回用或排放出水 的出水口； 所述混凝反 应池自进水至出水依 次分为三个单元格， 每单元格均设有药剂投加口和反应搅拌机； 二沉 池的上部装有蜂窝式斜管填料， 二沉池的底部设有锥形泥斗， 该锥形泥斗的出 口管路依 次 与泥砂分离池、 重介质储存池相连， 重介质储存池内设均质搅拌机， 重介质储存池与混凝反 应池之间设置 重介质回流管路。说　明　书 1/5 页 3 CN 217377580 U 3