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高效微细泥沙过滤器在防尘水源系统中的应用

                          高效微细泥沙过滤器在防尘水源系统中的应用
                                                 郭 娜,赵志强
                   (山东新巨龙能源有限责任公司,山东 巨野 274918)
    摘 要:根据生产需要,新巨龙公司从地面塌陷区位置打设水源井作为井下生产用水的水源,但因出水浑浊,无法直接使用。经过调研研究,发现一种高效微细泥沙过滤器能够解决此问题,经过试用,效果十分明显,出水浊度低于10 度,大大提高了生产用水的安全可靠性,杜绝了因水质差导致的设备损坏。
    关键词:高效微细泥沙过滤器 水源井 出水浊度
    中图分类号:TD714+.41  文献标识码:B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2015.02.48
    新巨龙公司随着井下工作面的不断拓展,战线越来越长,各水平因高差相异,导致矿井生产供水系统水压无法满足生产需要,严重影响生产。经与相关设计院、院校共同研究,在矿外的塌陷区非塌陷区域打设两个较深的水源井,并在相对于井下生产中心较近的地面位置打设供水钻孔,在钻孔附近建设蓄水池通过静压为井下供水。但两个水源井完成试水后,发现抽出的水非常浑浊,泥沙含量达到30%,如此浑浊的水如果要是进入井下供水系统,被井下大型设备如液压支架、煤机、掘进机使用的话,将会导致这些设备堵塞而无法正常运行,甚至可能导致设备直接损坏。为了解决上述问题,经过多方调研,发现高效微细沙过滤器能够彻底解决此问题,通过应用,效果明显。
    1· 高效微细泥沙过滤器的结构
    高效微细泥沙过滤器结构十分简单(如图1)。
                   
    它主要由设备壳体、进水口、配水盘、滤料加入孔(人孔)、检修孔、砂床、多孔板、水帽、出水口等几个部分组成。
    2· 高效微细泥沙过滤器工作原理
    (1)全过滤状态
    当系统处于过滤状态时,未经过滤的水通过特制的布水系统,以接近平流的状态到达过滤器内的滤料层。当水流过滤料层时,悬浮物等杂质被截留在滤料层内,处理过的水由过滤器底部的特制集水系统进行收集,然后经出水口流出。
    (2)反洗状态
    随着杂质在滤料层中的不断聚积,压差将不断增大。当压头损失达到一定的设定限度时,系统将自动转换至反洗状态(本源反洗),由运行的过滤器产水来逐台反洗过滤器,能够及时地清除聚积起来的杂质。过滤器的反洗是逐台完成的,一台过滤器在进行反洗时,其它过滤单元过滤后的部分产水从下布水器向上冲洗滤料层,引起紊流扰动,所拦截的杂质被释放并通过排污阀排出(反冲洗过程可根据进出口的压差或定时来自动完成)。
    3· 高效微细泥沙过滤器的优点
    与传统的多介质过滤器相比,微细泥沙过滤器采用特制封头,整个封头的高度降低约1 倍,封头的容积降低约2 倍,在进行反洗的时候,由于反洗流速固定,在达到相同的反洗效果的时候,反洗时间能降低30%,反洗水用量降低25% 左右。
    在反洗频次方面,由于采用高智能监测技术,使得系统能够根据水源井来水状况自动调节反洗频率,这样能使水资源的利用率达到最大状态,大大节约了水资源并间接降低了系统能耗。
    由于微细泥沙过滤系统的过滤单元及滤料都是根据现场水质特点进行针对性设计和精准调配的,所以过滤效果是其它常规技术手段所不可企及的。
    因高度集成了信号采集、数据处理与反馈、各执行部件等相关环节,系统具有高智能自动调节功能,属于无人值守运行系统,
    4· 微细泥沙过滤器的安装与应用
    经设计,微细泥沙过滤器安装在地面防尘水池北头,在从水源井来的主管路上引出分支,并安装切换阀,抽出的水经过切换阀进入过滤器内,经过过滤再进入防尘水池,防尘水池设计为两级,一级作为沉淀池,二级作为供水池,为经过过滤器后的水再作进一步的处理,保证进入井下的水干净,安全。
    经过安装试运行后,从现场观察,经过过滤器的水非常清澈,含沙量几乎为0,可以供井下生产使用,消除了井下防尘水水压不足的安全隐患。
    5 ·微细泥沙过滤器的应用效果
    本项目实施后,矿井井下供水系统得到了缓解,供水压力得到了保证,水质也能满足生产需要,工作面得以安全生产,消除了安全隐患。同时,此种方式方法具有很好的推广应用价值,在各类水源处理行业中都可以借鉴。
    此项目中投用的微细泥沙过滤器全部采用电动控制,从入水、过滤器、反冲全部采用一体化自动控制,大大减少人工。


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