一、井下在線自清洗綜合供水凈化站工作原理

該設備專為煤礦、金屬礦等井下場景設計，以“分級凈化 + 在線自清洗 + 智能回用”** 為核心邏輯，整合物理分離、化學強化、自動清潔技術，實現(xiàn)井下污水 “不升井即凈化復用”，具體流程分四個階段：

1. 預處理：高雜質(zhì)污水的初步攔截

井下采掘產(chǎn)生的含煤泥、巖粉、懸浮物的污水(懸浮物濃度可達 1000-5000mg/L)，首先通過格柵式預濾模塊攔截粒徑≥2mm 的大塊雜質(zhì)(如碎石、煤塊)，避免堵塞后續(xù)管路。隨后污水進入緩沖調(diào)節(jié)池，池內(nèi)水力混合裝置通過水流收縮與擴散效應，使污水與前置投加的混凝劑初步混合，為后續(xù)沉淀做準備。此階段可降低 80% 的大顆粒負荷，保護核心凈化單元。

2. 深度凈化：梯度分離與水質(zhì)提純

經(jīng)預處理的污水進入多級核心凈化單元，采用 “沉淀 + 過濾” 組合工藝實現(xiàn)精準除雜：

第一級：斜管沉淀分離

污水流入斜管沉淀池，池內(nèi) 45°-60° 傾斜的蜂窩斜管大幅增加沉淀面積，煤泥等懸浮物在重力與絮凝作用下吸附于斜管表面，達到一定厚度后自動滑落至池底污泥區(qū)，此環(huán)節(jié)可去除 70%-90% 的懸浮物(粒徑≥10μm)，出水濁度降至 50NTU 以下。

第二級：精密過濾提純

沉淀后污水進入陶瓷超濾模塊或組合介質(zhì)過濾器，利用陶瓷膜的微孔截留特性(孔徑 0.1-1μm)或石英砂、活性炭的吸附作用，深度去除細顆粒、膠體及部分有機物，最終出水濁度可低至 0.5NTU，滿足井下設備冷卻、支架噴霧等精密用水需求。

3. 在線自清洗：核心組件的自動維護

針對井下雜質(zhì)易堵塞濾材的痛點，設備配備壓差觸發(fā)式自清洗系統(tǒng)，實現(xiàn) “無需停機、自動除污”：

當過濾模塊進出口壓差達到 0.1MPa(雜質(zhì)堵塞導致)，系統(tǒng)自動切換至清洗模式：通過反向沖洗泵注入凈化后的清水，對陶瓷膜或濾料進行高壓反沖(壓力 0.3-0.5MPa)，同時開啟超聲波清洗裝置剝離頑固附著雜質(zhì);

清洗產(chǎn)生的含污廢水回流至預處理單元重新凈化，污泥則通過螺桿泵輸送至壓濾機，壓濾成含水率 60%-70% 的濾餅，直接運至選煤廠回收利用。整個過程耗時≤5 分鐘，且不中斷供水。

4. 智能回用與監(jiān)測：閉環(huán)運行保障

凈化后的清水儲存于井下回用水箱，通過變頻供水泵直接輸送至采掘工作面、設備冷卻系統(tǒng)等用水點，實現(xiàn) “污水 - 凈水 - 復用” 的循環(huán)閉環(huán)。同時系統(tǒng)搭載在線監(jiān)測與控制系統(tǒng)：

實時檢測進水濃度、出水濁度、設備壓差等參數(shù)，數(shù)據(jù)同步至井上控制室;

具備一鍵啟停、故障自動報警功能，當水質(zhì)不達標時自動切換至旁通回路，確保供水安全。

二、井下在線自清洗綜合供水凈化站核心優(yōu)勢

1. 適配井下工況：空間與安全雙兼容

緊湊化設計：采用模塊化集成結(jié)構(gòu)，可利用老舊巷道安裝，無需開拓新硐室，占地面積僅為地面同類設備的 1/3，適配井下狹窄空間;

本質(zhì)安全保障：核心部件采用礦用隔爆材質(zhì)，電氣系統(tǒng)符合《煤礦安全規(guī)程》，可在瓦斯?jié)舛?le;1% 的環(huán)境下穩(wěn)定運行，且避免污水升井過程中的管路泄漏風險。

2. 自清洗免維護：降低人工與停機成本

全自動化清潔：壓差觸發(fā)的自清洗系統(tǒng)替代人工拆洗，每月僅需 1-2 次巡檢，減少井下作業(yè)人員 60% 以上的維護工作量;

無耗材損耗：陶瓷超濾膜、金屬濾網(wǎng)等核心組件可反復清洗復用，無濾芯、濾布等易損件，年耗材成本降低 80% 以上。

3. 凈化效率與水質(zhì)雙優(yōu)：滿足多元用水需求

高負荷處理能力：單套設備處理量可達 30-500m³/h，能應對瞬時雜質(zhì)濃度升高 2-3 倍的沖擊負荷，出水濁度穩(wěn)定≤5NTU;

分級供水適配：可根據(jù)需求輸出不同精度水質(zhì) —— 粗濾水用于巷道降塵，精濾水(濁度≤1NTU)用于綜采設備冷卻、乳化液配比，延長設備壽命約 30%。

4. 循環(huán)復用：實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)保雙贏

節(jié)水降耗顯著：污水復用率達 100%，單礦每年可減少地下水抽取量數(shù)十萬噸，縮短供水距離超 3000 米，節(jié)省成本 450 萬元以上;

固廢資源化：壓濾產(chǎn)生的煤泥濾餅可直接送至選煤廠回收，處理后煤泥銷售收入甚至覆蓋設備運行成本，實現(xiàn) “負成本運行”。

5. 低能耗運行：適配井下能源條件

節(jié)能工藝設計：依托井下現(xiàn)有壓風系統(tǒng)或水泵壓力驅(qū)動，無需額外大功率電機，單位處理量能耗僅為傳統(tǒng)過濾設備的 1/4;

智能節(jié)能控制：變頻供水泵根據(jù)用水負荷自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，非高峰時段能耗降低 30% 以上。

三、典型應用價值

以龍煤集團新發(fā)礦為例，該礦采用此類設備后：

井下污水無需升井，直接轉(zhuǎn)化為凈化水供 2 個采區(qū)生產(chǎn)使用，年節(jié)省排水電費與地面處理費 450 萬元;

主排水泵因輸送清水，故障率降低 70%，維修成本減少 50%;

煤泥濾餅年回收量超千噸，創(chuàng)造額外收益超百萬元。

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井下在線自清洗綜合供水凈化站工作原理及核心優(yōu)勢就為大家講解到這里啦。如果您想要了解更多軟化水設備、除氧器，加藥裝置、定壓補水裝置，反滲透設備、污水處理設備等，歡迎關注北京中天恒遠官方網(wǎng)站。我們將持續(xù)更新專業(yè)的技術文章，希望對您有所幫助。