在煤炭开采行业,矿井排水的水质特点是悬浮物浓度高、成分复杂,水中不仅含有大量煤粉、岩粉,还裹挟着少量乳化油类物质,水质波动极大,常规的过滤设备面对这种高浓度矿井水,往往会在短时间内就出现滤层堵塞、出水水质不达标的问题,而经过抗冲击优化设计的多介质过滤器,正是矿井水资源化利用预处理环节的核心解决方案。传统矿井水处理工艺中,仅靠沉淀池无法将大量超细煤粉完全去除,后续直接进入膜处理系统会快速造成膜元件污染报废,经过多介质过滤器的深度拦截后,出水浊度可以稳定控制在2NTU以下,为后续的深度处理工艺创造良好的进水条件。
针对矿井水的特殊工况,优化后的多介质过滤器在结构上做了多处针对性升级:首先将设备的进风口设置在罐体中下部,进水后首先进入缓冲沉降区,大颗粒的煤粉、岩粉在重力作用下直接沉降到下部的集泥斗,避免高速大颗粒杂质直接冲刷上层滤料造成滤料磨损,大幅延长滤料的使用寿命;其次将三层滤料的总装填厚度提升至2米,比常规设备增加30%的滤料层高,整体纳污容量提升一倍以上,即使矿井水短时悬浮物浓度飙升至数百毫克每升,设备依然可以保持稳定的过滤效果,不会出现杂质穿透的情况。滤料组合上采用“改性无烟煤+石英砂+磁铁矿”的特殊搭配,上层的改性无烟煤同时具备拦截悬浮物和吸附微量浮油的双重功能,避免油类物质粘附在滤料表面造成板结。
矿井水工况下的多介质过滤器,配套了强化型气水联合反冲洗系统,反洗强度提升至20L/(s·m²),同时增加长达15分钟的空气擦洗流程,利用气泡的强力扰动,把嵌入在滤料缝隙中的超细煤粉彻底冲刷下来,避免煤粉长期嵌塞在滤料孔隙中造成过滤阻力快速上升。很多大型煤矿的矿井水回用项目中,采用优化后的多介质过滤器作为核心预处理设备,整套系统的连续运行稳定性大幅提升,滤料的使用寿命可达5年以上,处理后的矿井水可以直接回用于井下生产洒水、地面绿化灌溉,甚至经过深度处理后作为矿区的生活补充水源,实现了矿井水资源的最大化回收利用,帮助煤炭企业大幅降低新鲜水取水量,满足煤矿绿色生产的环保管控要求。
