[发明专利]一种井下千米钻机介质水过滤循环复用处理系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种井下千米钻机介质水过滤循环复用处理系统和方法。

背景技术

水作为井下千米钻机的液压动力介质，因其安全、经济、无污染同时还兼具有清洗钻头和排渣功能，带走钻机切削下的煤屑和岩屑，相比于其他油类介质来说，水应用于千米钻机具有难以替代的优势和地位。

目前，许多煤矿水资源匮乏，钻机用水水质水量不能保证，水中颗粒物数量等指标远远超过了钻机要求的限值，严重影响煤矿安全生产进度。同时，打钻排出水造成井下污水囤积，水中颗粒物超标，导致井下钻井不能连续稳定作业，工作环境脏乱差。另外，钻机和管道的磨损、结垢、腐蚀也日趋严重，大大降低了钻机使用寿命，为长期稳定生产带来隐患。

该井下千米钻机介质水精密过滤循环复用处理系统适用于煤矿井下瓦斯环境中，能够对深孔千米钻机施工过程中排出的介质污水进行精密过滤，使出水达到设计的回用标准，实现水的循环利用，能缓解环境污染问题，污水囤积问题，管路维护困难以及水资源短缺等问题，同时提高了矿井安全生产保障；另外，良好的处理水质以及稳定的供水减缓了钻机马达的磨损，降低了钻机维修费用，降低了事故损失，提高了钻机打钻效率，延长了钻机使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下千米钻机介质水过滤循环复用处理系统和方法，可对井下千米钻机生产过程中产生的含悬浮物的介质污水进行化学药剂混凝反应，高速离心固液分离以及精密过滤的处理，从而使处理后的水达到循环复用的标准，有效的保护了矿山环境。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种井下千米钻机介质水过滤循环复用处理系统，该系统包括化学药剂系统，物化反应系统，多相分离系统和精密过滤系统，所述化学药剂系统包括PAC储药箱和PAM储药箱，所述物化反应系统包括原水管道和混合絮凝池，所述多相分离系统包括叠螺脱水机，所述精密过滤系统包括纤维过滤器和回用水管路；所述原水管道、混合絮凝池、叠螺脱水机、纤维过滤器和回用水管路依次通过管路连通连接；所述PAC储药箱和PAM储药箱分别通过管路与混合絮凝池连通。

进一步地，所述化学药剂系统还包括PAC溶药箱和PAM溶药箱，所述PAC储药箱与PAC溶药箱相连通，所述PAM储药箱和PAM溶药箱相连通，所述PAC溶药箱和PAM溶药箱内分别设有搅拌装置。

进一步地，所述物化反应系统的原水管道和混合絮凝池之间设有调节池；所述混合絮凝池包括依次连通的快速混合池、第一絮凝池和第二絮凝池；原水管道与调节池之间通过管路连通连接，调节池和快速混合池之间通过管道连通连接；所述调节池和快速混合池之间的管道上设有潜水排沙电泵；所述PAC储药箱与快速混合池通过管路连通连接，所述PAM储药箱与第一絮凝池通过管路连通连接，所述快速混合池内设有搅拌装置。

进一步地，所述多相分离系统的叠螺脱水机和纤维过滤器之间设有中间水箱，所述叠螺脱水机的进口与第二絮凝池通过管路连通连接，所述叠螺脱水机出口与中间水箱通过管路连通连接，中间水箱与纤维过滤器之间通过管路连通连接；中间水箱与纤维过滤器之间的管路上设有水管道泵；所述叠螺脱水机的末端设有出污泥口。

进一步地，所述精密过滤系统还包括反洗水箱，所述纤维过滤器的出水口通过管路与反洗水箱连通连接；所述反洗水箱内设有反洗潜水泵，该反洗潜水泵通过管路与纤维过滤器连通连接。

进一步地，所述纤维过滤器的出水口分别通过管路与PAC溶药箱和PAM溶药箱连通连接。

进一步地，所述纤维过滤器为孔隙调节型纤维过滤器。

本发明还公开了一种井下千米钻机介质水过滤循环复用处理方法，包括以下步骤：

（a）化学药剂处理工序和物化反应处理工序，介质水通过原水管道进入调节池，然后通过潜水排沙电泵进入快速混合池，在快速混合池内与来自PAC储药箱的混凝剂PAC溶液快速混合，然后在第一絮凝池中与来自PAM储药箱的助凝剂PAM溶液进行絮凝反应，接着在第二絮凝池中继续进行絮凝反应，絮凝下来的的杂质沉淀在第一絮凝池和第二絮凝池的底部，含有大量悬浮物的介质水混合液进入多相分离处理工序；

（b）多相分离处理工序，含有大量悬浮物的介质水混合液进入叠螺脱水机，介质水混合液中相对密度较大的污泥颗粒浓集于叠螺脱水机转筒壁内，介质水混合液中的液体则通过叠螺脱水机转筒壁上的缝隙分离出，浓集的污泥颗粒被不断挤压排出，实现固液分离，从叠螺脱水机中分离出的液体进入中间水箱，然后再进入精密过滤处理工序；