本發(fā)明涉及一種煤礦水處理技術，尤其涉及的是一種多功能移動式凈水裝置。

背景技術：

我國礦區(qū)及礦業(yè)城市缺水嚴重。全國96個國有重點煤礦中有71％缺水，其中嚴重缺水的礦區(qū)占40％。特別是我國西部礦區(qū)，降雨少，長期處于供水緊張狀態(tài)。以山西大同市為例，地處晉北黃土高原，多年平均降雨量僅為400mm，平均水資源總量9.51億m³，人均占有量不足全國平均值的1/8，被列為全國110座嚴重缺水城市之一。

我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國，產(chǎn)量約為世界煤炭總產(chǎn)量的一半。大規(guī)模的煤炭開采留下了大量采空區(qū)，儲存了可觀的水資源。采空區(qū)的補給水源有多種，如地下水、地表水、降雨等。一些有半個世紀甚至上百年開采史的老礦區(qū)，所形成的采空區(qū)星羅棋布，積水量不可估量。

從另一方面看，在采空區(qū)側(cè)面和下部煤層開采時，采空區(qū)積水又會成為礦井透水事故的元兇。據(jù)統(tǒng)計，我國煤礦采空區(qū)水(也稱老空水)突水事故占所有水害事故的80％。因此，為確保煤礦安全，又不得不疏排采空區(qū)水。山西大同礦區(qū)各煤礦各自排放的礦井采空區(qū)積水總量每年上千萬方，僅同忻礦近3年從一古空區(qū)排水900多萬m³。排出的采空區(qū)水直接進入江河，必然增加表生環(huán)境的污染負荷。

總之，我國許多生態(tài)脆弱的緣礦城市一方面嚴重缺水，供水長期處于緊張狀態(tài)；另一方面大量的煤礦采空區(qū)積水，不僅閑置浪費，還有可能威脅后續(xù)采礦安全，排出地表又增加表生環(huán)境的污染負荷。因此，開發(fā)利用采空區(qū)水，既可緩解城市供水緊張局面，又可減輕對煤礦安全生產(chǎn)的威脅，同時也保護和地表生態(tài)環(huán)境，能夠收到一舉多得的效果。

開發(fā)利用煤礦采空區(qū)水，首先要關注兩個主要問題(以我國西部礦區(qū)為例)。一是采空區(qū)的分布不集中，煤礦及其采空區(qū)十分分散，即使在同一煤礦，采空區(qū)之間相隔數(shù)公里甚至數(shù)十公里，也是普遍現(xiàn)象。二是采空區(qū)水水質(zhì)差異大，有的采空區(qū)埋深小，與地表環(huán)境聯(lián)系密切，接受降雨和地表水的補給，處于開放環(huán)境；有的埋深大的采空區(qū)，主要接受地下水的補給，而且長期處于封閉環(huán)境，與開放環(huán)境下的采空區(qū)水水質(zhì)有較大差異。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種多功能移動式凈水裝置，解決待處理水域分散及水質(zhì)不同的問題。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括依次設置的過濾吸附室、絮凝沉淀室和消毒儲水室；所述過濾吸附室位于進水管道處，所述過濾吸附室的頂部依次設有精濾網(wǎng)層和填料吸附箱，所述精濾網(wǎng)層位于進出管道處，所述填料吸附箱位于精濾網(wǎng)層之下，所述過濾吸附室的下部通過循環(huán)泵和雙路閥門連接至精濾網(wǎng)層的頂部；所述絮凝沉淀室內(nèi)具有上置攪拌機、pac加藥器和pam加藥器，所述pac加藥器和pam加藥器間歇向絮凝沉淀室內(nèi)投加絮凝劑，所述過濾吸附室通過渦輪機構(gòu)將處理后的水流入絮凝沉淀室；所述消毒儲水室頂部設有消毒滅菌盒，所述絮凝沉淀室的上清液通過堰流方式跌入消毒儲水室；所述過濾吸附室和絮凝沉淀室的底部通過排污管道連接至泥漿泵。

所述裝置還具有固定支撐架，所述過濾吸附室和消毒儲水室分別設置在固定支撐架上，所述固定支撐架有兩個，分別支撐過濾吸附室和消毒儲水室，所述絮凝沉淀室夾持于過濾吸附室和消毒儲水室之間。

所述固定支撐架的底部具有支撐架腳位，所述支撐架腳位通過螺絲和螺帽將固定支撐架固定；所述固定支撐架的頂部設有多個用于連接對應過濾吸附室和消毒儲水室的螺栓連接孔位；所述固定支撐架上設有水平支撐臺。

所述固定支撐架底部的支撐架腳位通過螺絲和螺帽固定在移動車輛上。實現(xiàn)整體的可移動性。

所述上置攪拌機包括攪拌主機、攪拌轉(zhuǎn)軸和雙層槳葉；所述攪拌主機設置在絮凝沉淀室的頂部，所述攪拌轉(zhuǎn)軸一端連接在攪拌主機上，另一端連接雙層槳葉。

所述絮凝沉淀室的底部具有污泥斗，所述污泥斗為漏斗結(jié)構(gòu)，所述污泥斗通過排污管道連接至泥漿泵。

所述消毒儲水室的底部通過軟管接頭連接有取樣瓶。實現(xiàn)對水質(zhì)的實時監(jiān)測。

所述消毒儲水室上設有多個出水管路。根據(jù)需要進行取水。

一種所述多功能移動式凈水裝置在煤礦采空區(qū)的應用。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點：本發(fā)明能夠有效解決煤炭資源型城市嚴重缺水問題，提出開發(fā)利用采空區(qū)水來緩解城市供水緊張的技術方案；凈水裝置結(jié)構(gòu)原理簡單、易于生產(chǎn)制作；用途形式豐富,運行效果佳，可在溝壑縱橫煤礦區(qū)道路附近駐留運行，特別是對煤礦采空區(qū)積水的收集再利用，用于緩解區(qū)域水資源短缺問題；凈水裝置可移動式作業(yè)、便捷穩(wěn)定化運行，滿足城市綠地灌溉、城市景觀、灑澆道路及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水等多種城市用水需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的a-a剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是固定支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的應用示意圖。

附圖標記說明：

1、進水管道；2、雙路閥門；3、精濾網(wǎng)層；4、填料吸附箱；5、循環(huán)泵；6、泥漿泵；7、渦輪機構(gòu)；8、pam加藥器；9、pac加藥器；10、攪拌主機；11、攪拌轉(zhuǎn)軸；12、雙層槳葉；13、消毒滅菌盒；14、出水管路；15、手動閘板閥；16、軟管接頭；17、取樣瓶；18、固定支撐架；19、排污管道；20、過濾吸附室；21、絮凝沉淀室；22、消毒儲水室；181、螺絲；182、螺帽；183、支撐架腳位；184、螺栓連接孔位。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1～4所示，本實施例包括依次設置在固定支撐架18上的過濾吸附室20、絮凝沉淀室21和消毒儲水室22；所述過濾吸附室20和消毒儲水室22分別設置在固定支撐架18上，所述固定支撐架18有兩個，分別支撐過濾吸附室20和消毒儲水室22，所述絮凝沉淀室21夾持于過濾吸附室20和消毒儲水室22之間。所述過濾吸附室20位于進水管道1處，所述過濾吸附室20的頂部依次設有精濾網(wǎng)層3和填料吸附箱5，所述精濾網(wǎng)層3位于進出管道處，所述填料吸附箱5位于精濾網(wǎng)層3之下，所述過濾吸附室20的下部通過循環(huán)泵5和雙路閥門2連接至精濾網(wǎng)層3的頂部；所述絮凝沉淀室21內(nèi)具有上置攪拌機、pac加藥器9和pam加藥器8，所述pac加藥器9和pam加藥器8間歇向絮凝沉淀室21內(nèi)投加絮凝劑，所述過濾吸附室20通過渦輪機構(gòu)7將處理后的水流入絮凝沉淀室21；所述消毒儲水室22頂部設有消毒滅菌盒13，消毒滅菌盒13內(nèi)有制好的液氯或消毒滅菌類的藥劑。所述絮凝沉淀室21的上清液通過堰流方式跌入消毒儲水室22；所述過濾吸附室20和絮凝沉淀室21的底部通過排污管道19連接至泥漿泵6。

所述固定支撐架18的底部具有支撐架腳位183，所述支撐架腳位183通過螺絲181和螺帽182將固定支撐架18固定在移動車輛上；所述固定支撐架18的頂部設有多個用于連接對應過濾吸附室20和消毒儲水室22的螺栓連接孔位184；所述固定支撐架18上設有水平支撐臺。

所述上置攪拌機包括攪拌主機10、攪拌轉(zhuǎn)軸11和雙層槳葉12；所述攪拌主機10設置在絮凝沉淀室21的頂部，所述攪拌轉(zhuǎn)軸11一端連接在攪拌主機10上，另一端連接雙層槳葉12。

所述絮凝沉淀室的底部具有污泥斗，所述污泥斗為漏斗結(jié)構(gòu)，所述污泥斗通過排污管道19連接至泥漿泵6。

所述消毒儲水室22的底部通過軟管接頭16連接有取樣瓶17。實現(xiàn)對水質(zhì)的實時監(jiān)測。

所述消毒儲水室22上設有三個出水管路14。根據(jù)需要進行取水。

本實施例工作過程如下：

將煤礦采空區(qū)積水收集起來泵入進水管道1，先后通過精濾網(wǎng)層3和填料吸附箱5，精濾網(wǎng)層3功能在于攔截大的溶煤性雜質(zhì)，減輕后續(xù)處理負荷，填料吸附箱5為可拆卸模塊，可用來吸附進水中的懸浮顆粒物，降低原水中的濁度和色度。

過濾吸附室20一側(cè)連接有循環(huán)泵5和雙路閥門2，其管路與過濾吸附室20構(gòu)成封閉的回路。當進水水質(zhì)較差時，可開啟雙路閥門2，將過濾、吸附后的水回流至進水口處，進行交替循環(huán)處理，減輕后續(xù)處理難度；當填料吸附箱5中填料吸附達到完全飽和時，可開啟雙路閥門2，停止進水，關閉全部出水口，進行由下而上的反沖洗過程，析出的濾液通過進水管道1反向排除，使填料重新恢復吸附性能。

經(jīng)過濾吸附室20處理后的出水在過濾吸附室20和絮凝沉淀室21連通口處的渦輪機構(gòu)7的作用下，水流暢通地流出過濾吸附室20，絮凝沉淀室21中pam加藥器8和pac加藥器9間歇式向水中投加適量絮凝劑，在上置攪拌機的快速攪拌過程中，絮凝劑被雙層槳葉12激起的渦流快速打散，與進水中的殘余微小懸浮物和膠體雜質(zhì)相結(jié)合，從而形成具有良好沉淀性能的絮凝體，在重力作用下，粗大而結(jié)實的絮凝體在絮凝沉淀室21的污泥斗中逐漸沉降下來。

過濾吸附室20和絮凝沉淀室21的底部污泥通過排泥系統(tǒng)排除，所述的排泥系統(tǒng)由排污管道19和泥漿泵6連接構(gòu)成，抽吸處理室底部污泥，定期將其排除裝置外，絮凝沉淀后的上清液通過堰流方式跌入消毒儲水。

在消毒儲水室22中，內(nèi)置的消毒滅菌盒13可定時向水中投放藥劑，抑制并控制有害病菌的繁殖、滋生的能力，保證出水端口水質(zhì)滿足不同用水領域相應的衛(wèi)生學指標。

消毒儲水室22底部中央連接一根軟管接頭16，取樣瓶17可通過軟管上部手動閘板閥15的開啟采集水樣，取樣檢測多項水質(zhì)指標。

當用水地點與凈水地點(即煤礦采空區(qū)積水附近)不一致時，裝置蓄水完畢后，可通過卡車長距離運輸供水使用；其他情形可考慮裝置邊蓄水邊使用，實現(xiàn)連續(xù)不間斷作業(yè)。

消毒儲水室22的三個出水管路14，可外接輸配水管道，凈化后的儲存水可同時供給城市綠地灌溉、城市景觀、灑澆道路和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水等多種城市耗水作業(yè)需求，滿足節(jié)水要求。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。