本安型水处理设备的制作方法

1.本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种本安型水处理设备。


背景技术：

2.煤矿井下开采活动需要使用大量的水，而且对用水水质有着逐步提升的需求。高水基乳化液是井下综采工作面液压传动系统的主要介质，其配液用水的纯净度对于液压支架的稳定运行起着关键作用。
3.相关技术中的煤矿井下水处理系统不能主动适应不同煤矿综采工作面的供水水质，煤矿井下水处理系统的产水水质取决于井下供给原水的水质条件，因此在不同的使用地点无法保证产水水质的相对一致性。而且，相关技术中的水处理系统中过滤器的自清洗安全性低，过滤可靠性差的缺点。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明的实施例提出一种本安型水处理设备，该本安型水处理设备具有介质过滤器的自清洗效果好，过滤可靠性好的优点。
6.根据本发明实施例的本安型水处理设备包括多个过滤器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀和第五电磁阀，多个所述过滤器相互串联，所述多个过滤器包括介质过滤器；第一电磁阀的出口和第二电磁阀的进口中的每一者与所述介质过滤器的进口连接，第三电磁阀的出口、第四电磁阀的进口和第五电磁阀的进口中的每一者与所述介质过滤器的出口连接，所述第二电磁阀的出口和所述第五电磁阀的出口中的每一者与排污液箱或者矿井水槽连接。
7.根据本发明实施例的本安型水处理设备，能够根据污染情况对介质过滤器进行正洗和反洗，以更彻底地去除介质过滤器上附着的细微颗粒，介质过滤器的过滤可靠性更高。
8.在一些实施例中，所述多个过滤器还包括邻近进水口的反冲洗过滤器，所述第一电磁阀的进口和所述第三电磁阀的进口中的每一者与所述反冲洗过滤器的出口连接，所述本安型水处理设备还包括电控系统、第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均与所述电控系统电连接，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器分别设在所述反冲洗过滤器的进口侧和出口侧。
9.在一些实施例中，所述本安型水处理设备还包括第六电磁阀，所述第六电磁阀的进口与所述反冲洗过滤器的出口连接，所述第六电磁阀的出口构成喷雾除尘用水喷出口。
10.在一些实施例中，所述本安型水处理设备还包括第七电磁阀，所述多个过滤器还包括与所述介质过滤器相连的保安过滤器，所述保安过滤器的进口与所述第四电磁阀的出口连接，所述保安过滤器的出口与所述第七电磁阀的进口连接，所述第七电磁阀的出口构成冷却用水喷出口。
11.在一些实施例中，所述本安型水处理设备还包括第八电磁阀和纯水箱，所述多个
过滤器还包括与所述保安过滤器相连的反渗透过滤器，所述反渗透过滤器具有浓水出口和纯水出口，所述反渗透过滤器的进口与所述保安过滤器的出口连接，所述反渗透过滤器的浓水出口与所述第八电磁阀的进口连接，所述第八电磁阀的出口构成浓水排污口，所述反渗透过滤器的纯水出口与所述纯水箱连接。
12.在一些实施例中，所述本安型水处理设备还包括相互串联的第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器、进水流量计和出水流量计，所述第三压力传感器设在所述保安过滤器的进口侧，所述第四压力传感器和所述进水流量计设在所述反渗透过滤器的进口侧，所述第五压力传感器和所述出水流量计设在所述反渗透过滤器的纯水出口侧，所述第三压力传感器、所述第四压力传感器、所述第五压力传感器、所述进水流量计和所述出水流量计中的每一者与所述电控系统电连接。
13.根据本发明实施例的本安型水处理设备包括多个过滤器和电子除垢仪，多个所述过滤器相互串联，所述多个过滤器包括预处理过滤器组和用于制作纯水的反渗透过滤器，所述预处理过滤器组包括用于与所述反渗透过滤器连接的保安过滤器；所述电子除垢仪安装于所述保安过滤器和所述反渗透过滤器之间。
14.根据本发明实施例的本安型水处理设备，通过在保安过滤器和反渗透过滤器之间设置电子除垢仪，电子除垢仪能够实时阻止管道内水垢的成型，防止反渗透膜产生结垢污染。由此基本不再需要通过添加阻垢药剂来定期清除管道内的水垢，除垢环保性高，且操作方便，能够实现无专人值守。
15.根据本发明实施例的本安型水处理设备包括多个过滤器、电控系统和声光报警器，多个所述过滤器相互串联多个过滤器；所述声光报警器与所述电控系统电连接，所述电控系统用于在所述多个过滤器中的任意一个或多个过滤器出现异常时驱动所述声光报警器报警。
16.根据本发明实施例的本安型水处理设备，通过设置声光报警器，在本安型水处理设备出现异常情况时可以直接提醒员工，不需要再定时巡视本安型水处理设备。而且，员工在收到声光报警器报警后可以及时维护，有效避免井下设备发生不可逆破坏。
17.根据本发明实施例的本安型水处理设备包括多个过滤器，以及液压马达或气压马达，多个所述过滤器相互串联，所述多个过滤器包括邻近进水口的反冲洗过滤器；所述液压马达或所述气压马达与所述反冲洗过滤器的反冲洗机构驱动相连，以用于冲洗所述反冲洗过滤器。
18.根据本发明实施例的本安型水处理设备，通过设置液压马达或气压马达代替电机驱动反冲洗机构转动以实现对反冲洗过滤器的清洗，在多次频繁清洗反冲洗过滤器时，不会如电机一样因频繁启停而导致烧毁。由此保证了反冲洗过滤器的清洗安全性，使得反冲洗过滤器的过滤可靠性更高。
19.根据本发明实施例的本安型水处理设备包括多个过滤器和机体，多个所述过滤器相互串联，所述多个过滤器包括预处理过滤器组和用于制作纯水的反渗透过滤器；所述预处理过滤器组和所述反渗透过滤器集成安装在所述机体上。
20.根据本发明实施例的本安型水处理设备，通过将反渗透过滤器以及预处理过滤器组中的过滤器均集成安装在机体上，由此成型的本安型水处理设备的集成度更高，结构更紧凑，体积更小。而且不需要在井下重新组装，安装拆卸方便。
附图说明
21.图1是根据本发明实施例的本安型水处理设备的原理图。
22.图2是根据本发明实施例的反渗透过滤器的膜组组合图。
23.附图标记：100、本安型水处理设备；1、液压源；2、二位三通电磁阀；31、第一电磁阀；32、第二电磁阀；33、第三电磁阀；34、第四电磁阀；35、第五电磁阀；36、第六电磁阀；37、第七电磁阀；38、第八电磁阀；4、液压马达；5、手动截止阀；6、应急过滤器；7、减压阀；8、安全阀；9、回液箱；10、原水箱；111、第一压力传感器；112、第二压力传感器；113、第三压力传感器；114、第四压力传感器；115、第五压力传感器；12、反冲洗过滤器；13、介质过滤器；14、保安过滤器；15、放气阀；16、电子除垢仪；17、进水流量计；18、反渗透过滤器；19、出水流量计；20、纯水箱；21、液位传感器；22、电导率仪；23、增压泵；24、电控系统；25、监控中心；26、声光报警器；27、进水口。
具体实施方式
24.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
25.如图1所示，根据本发明实施例的本安型水处理设备100包括多个过滤器、第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33和第四电磁阀34和第五电磁阀35。多个过滤器相互串联，多个过滤器包括介质过滤器13。介质过滤器13能够去除水中各种悬浮物、微生物以及其他微细颗粒，最终达到降低水浊度、净化水质效果。
26.第一电磁阀31的出口和第二电磁阀32的进口中的每一者与介质过滤器13的进口连接，第三电磁阀33的出口、第四电磁阀34的进口和第五电磁阀35的进口中的每一者与介质过滤器13的出口连接，第二电磁阀32的出口和第五电磁阀35的出口中的每一者与排污液箱或者矿井水槽连接。
27.第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33、第四电磁阀34和第五电磁阀35共同实现介质过滤器13的正洗功能、反洗功能和正常过滤工作等状态，具体地，在介质过滤器 13处于正常过滤工作模式时，第一电磁阀31、第四电磁阀34开启，第二电磁阀32、第三电磁阀33、第五电磁阀35关闭。在介质过滤器13处于反洗工作模式时，第二电磁阀32、第三电磁阀33开启，第一电磁阀31、第四电磁阀34、第五电磁阀35关闭。在介质过滤器 13处于正洗工作模式时，第一电磁阀31、第五电磁阀35开启，第二电磁阀32、第三电磁阀33、第四电磁阀34关闭。
28.根据本发明实施例的本安型水处理设备100，能够根据污染情况对介质过滤器13进行正洗和反洗，以更彻底地去除介质过滤器13上附着的细微颗粒，介质过滤器13的过滤可靠性更高。
29.在一些实施例中，所述预处理过滤器组包括邻近进水口27的反冲洗过滤器12，以及液压马达4或气压马达。进水口27的原水首先进入反冲洗过滤器12进行初步过滤，主要去除水中悬浮物、大颗粒物、胶体等，降低浊度。第一电磁阀31的进口和第三电磁阀33的进口中的每一者与反冲洗过滤器12的出口连接。即原水经过反冲洗过滤器12进行初步过滤后，即进入介质过滤器13进行进一步过滤。
30.液压马达4或气压马达与反冲洗过滤器12的反冲洗机构驱动相连，以用于冲洗反
冲洗过滤器12。液压马达4/气压马达在外部液压源1/气源的驱动下驱动反冲洗过滤器12的反冲洗机构，以实现反冲洗过滤器12的自动旋转洗刷，从而保证反冲洗过滤器12的过滤效果。
31.根据本发明实施例的本安型水处理设备100，通过设置液压马达4或气压马达代替电机驱动反冲洗机构转动以实现对反冲洗过滤器12的清洗，在多次频繁清洗反冲洗过滤器12 时，不会如电机一样因频繁启停而导致烧毁。由此保证了反冲洗过滤器12的清洗安全性，反冲洗过滤器12的过滤可靠性更高。
32.在一些实施例中，本安型水处理设备100还包括电控系统24、第一压力传感器111和第二压力传感器112。第一压力传感器111和第二压力传感器112均与电控系统24电连接，第一压力传感器111和第二压力传感器112分别设在反冲洗过滤器12的进口侧和出口侧。
33.具体地，以反冲洗过滤器12通过液压马达4驱动为例，液压马达4的出口连接到回液箱9，在液压马达4和液压源1之间设有二位三通电磁阀2，二位三通电磁阀2与电控系统24电连接并处于常闭状态。在反冲洗过滤器12中的杂质过多而出现堵塞时，反冲洗过滤器12的进口侧的压力逐渐大于出口侧的压力，当第一压力传感器111和第二压力传感器 112检测到的压力或两者的压力差到达阀值时，电控系统24收到信号并控制二位三通电磁阀2切换为打开状态，液压源1驱动液压马达4工作，由此实现对反冲洗过滤器12的定时清洗，保证反冲洗过滤器12的过滤可靠性。
34.或者，也可以定时驱动液压马达4或气压马达来实现对反冲洗过滤器12的定时清洗，同样能够保证反冲洗过滤器12的过滤可靠性。
35.如图1所示，根据本发明实施例的本安型水处理设备100还包括减压阀7。减压阀7 安装于反冲洗过滤器12的进口侧，由此减压阀7能够将进入反冲洗过滤器12中的压力值降低到设定范围内。
36.本安型水处理设备100还包括安全阀8，安全阀8的进口与减压阀7的出口连接，安全阀8的出口与原水箱10连接。当位于减压阀7和反冲洗过滤器12之间的管道中的水压超过限制值时，安全阀8开启，将水排回原水箱10，从而能保证根据本发明实施例的本安型水处理设备100的工作可靠性。
37.在一些实施例中，本安型水处理设备100还包括第六电磁阀36，第六电磁阀36的进口与反冲洗过滤器12的出口连接，第六电磁阀36的出口构成喷雾除尘用水喷出口。
38.第六电磁阀36的出口与喷雾除尘用水接口连接，第六电磁阀36处于常闭状态以便于原水的进一步过滤。第六电磁阀36与电控系统24电连接，电控系统24根据实际需求控制第六电磁阀36打开，以进行喷雾除尘操作。由此，本安型水处理设备100能够提供喷雾除尘用水的同时，不需要浪费多次过滤后得到的设备冷却用水或纯水，使得本安型水处理设备100的供水可靠性更高。
39.在一些实施例中，本安型水处理设备100还包括第七电磁阀37，多个过滤器还包括与介质过滤器13相连的保安过滤器14，保安过滤器14的进口与第四电磁阀34的出口连接，保安过滤器14的出口与第七电磁阀37的进口连接，第七电磁阀37的出口构成冷却用水喷出口。
40.保安过滤器14用于去除5μm以上的细小微粒，以实现对经过介质过滤器13出水的进一步过滤。经过保安过滤器14过滤后的水可以作为设备冷却用水，第七电磁阀37处于常
闭状态以便于原水的进一步过滤。第七电磁阀37与电控系统24电连接，电控系统24根据实际需求控制第七电磁阀37启闭以对设定设备进行冷却。由此进一步保证了本安型水处理设备100的供水可靠性。
41.需要说明的是，保安过滤器14上设有放气阀15，放气阀15能够解决积气、空气太多的问题，以避免水处理装备中的泵因为空转而烧毁。
42.在一些实施例中，本安型水处理设备100还包括第八电磁阀38和纯水箱20。多个过滤器还包括与保安过滤器14相连的反渗透过滤器18，反渗透过滤器18具有浓水出口和纯水出口，反渗透过滤器18的进口与保安过滤器14的出口连接，反渗透过滤器18的浓水出口与第八电磁阀38的进口连接，第八电磁阀38的出口构成浓水排污口，反渗透过滤器18的纯水出口与纯水箱20连接。
43.第八电磁阀38与电控系统24连接，电控系统24控制第八电磁阀38开闭以定时排出浓水。经反渗透过滤器18过滤后得到的纯水直接排入到纯水箱20内进行储存。纯水箱20 的出口与增压泵23连接。增压泵23的出口连通到乳化液配比系统，为乳化液配比系统提供纯水。由此，通过设置纯水箱20，能够保证增压泵23更可靠的工作，防止空吸。
44.相关技术中基于反渗透技术的煤矿井下水处理设备还存在原水回收率较低的缺点，不仅降低了煤矿井下供水的利用率，而且系统排放的反渗透浓水在井下也不便于二次利用。
45.如图2所示，反渗透过滤器18包括一级一段反渗透膜组器和一级二段反渗透膜组器。一级一段反渗透膜组器和一级二段反渗透膜组器中的每一者包括多个并联的反渗透膜壳结构。一级一段反渗透膜组器中的反渗透膜壳结构的数量大于一级二段反渗透膜组器中的反渗透膜壳结构的数量。例如，以10t/h出水量为例，采用两芯装膜壳，以5组膜壳为例，前三只膜壳(共计6支膜)为一组，为一级一段反渗透膜组器，后二只膜壳(共计4支膜) 为一组，为一级二段反渗透膜组器，一级一段反渗透膜组器的浓水出水孔联通到一级二段反渗透膜组器的进水孔，一级二段反渗透膜组器的出水孔同一级一段反渗透膜组器的出水孔连通至纯水出口，一级二段反渗透膜组器的浓水出水孔连通至浓水出口。
46.进水流量计17的出口与一级一段反渗透膜组器的进水孔连接。一级一段反渗透膜组器的浓水出水孔与一级二段反渗透膜组器的进水孔连接。一级二段反渗透膜组器的出水孔和一级一段反渗透膜组器的出水孔中的每一者与反渗透过滤器18的纯水出口连接。一级二段反渗透膜组器的浓水出水孔与反渗透过滤器18的浓水出口连接。
47.由此，根据本发明实施例的本安型水处理设备100中的反渗透过滤器18通过多个反渗透膜壳结构的串并联组合配置，即使多个反渗透膜壳结构先并联再串联，这样可以提升反渗透过滤器18的回收率，可以制得更多的纯水，从而能够显著提升无机盐的过滤效率，进而能够显著提高水的回收利用率，并降低系统排放的反渗透浓水。
48.需要说明的是，纯水箱20上设有与电控系统24电连接的液位传感器21和电导率仪22。液位传感器21用于实时监测纯水箱20内的纯水液位。电导率仪22用于实时监测纯水箱 20内的纯水水质，且也能够根据水质的检测结果来判断本安型水处理设备100的过滤效果是否稳定。纯水箱20的顶端还安装有限位卸荷口，由此保证背压不超过额定值。另外当液位传感器21失灵时，水处理装备会持续制水，设置限位卸荷口可以把气体排出，以避免纯水箱20压力过大爆裂。
49.在一些实施例中，本安型水处理设备100还包括设在保安过滤器14的出口侧的电子除垢仪16。电子除垢仪16能够代替原有的阻垢药剂的添加。既保证了环保性和操作便捷性，又能实现无专人值守。
50.在一些实施例中，本安型水处理设备100还包括应急过滤器6和手动截止阀5，应急过滤器6与手动截止阀5串联，应急过滤器6和手动截止阀5与介质过滤器13和保安过滤器 14并联。
51.由此避免本安型水处理设备100在生产过程中由于介质过滤器13或保安过滤器14损坏而影响正常生产问题，保障了纯水生产的连续性。
52.在一些实施例中，本安型水处理设备100还包括相互串联的第三压力传感器113、第四压力传感器114、第五压力传感器115、进水流量计17和出水流量计19。第三压力传感器 113设在保安过滤器14的进口侧，第四压力传感器114和进水流量计17设在反渗透过滤器18的进口侧，第五压力传感器115和出水流量计19设在反渗透过滤器18的纯水出口侧，第三压力传感器113、第四压力传感器114、所述第五压力传感器115、进水流量计17和出水流量计19中的每一者与电控系统24电连接。
53.通过设置第三压力传感器113、第四压力传感器114和第五压力传感器115监测保安过滤器14进出口侧的压力和反渗透过滤器18进出口侧的压力，能够实时、准确地判断保安过滤器14和反渗透过滤器18的过滤效果，进而能够提前预警，保证本安型水处理设备100 的生产可靠性。
54.随着煤炭井下开采活动对水质要求的提升，反渗透技术(ro)作为核心工艺被广泛应用于煤矿井下水处理系统。但由于不同煤矿的矿井原水水质和前处理工艺的差异性，综采工作面的供水水质也不尽相同，相关技术中的反渗透水处理装置不能主动适应不同煤矿综采工作面的供水水质，在不同的使用地点无法保证产水水质的相对一致性。另外原水水质的差异性会导致反渗透膜元件的清洗周期和使用寿命各不相同，使反渗透膜的维护清洗和更换周期也缺乏统一性。
55.鉴于此，根据本发明实施例的本安型水处理设备100通过设置进水流量计17和出水流量计19，以便能够根据进水流量计17和出水流量计19的数值变化判断水质的污染情况，再根据水质的污染情况控制介质过滤器13进行自动正反洗、自动排污及自动过滤工作。
56.也就是说，根据本发明实施例的本安型水处理设备100能够根据水质的污染情况调整前处理工艺，以便使进入反渗透过滤器18的预处理产水的水质尽可能一致，从而使根据本发明实施例的本安型水处理设备100能主动适应不同煤矿综采工作面的供水水质，进而使根据本发明实施例的本安型水处理设备100能在不同的使用地点保证产水水质的相对一致性。
57.在一些实施例中，本安型水处理设备100还包括声光报警器26，声光报警器26与电控系统24电连接。电控系统24还与监控中心25电连接，电控系统24可以通过485、modbus 等通信形式与监控中心25连接。
58.电控系统24能够在收到第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33、第四电磁阀 34、第五电磁阀35、进水流量计17、出水流量计19、第一压力传感器111、第二压力传感器112、第三压力传感器113、第四压力传感器114、第五压力传感器115、液位传感器21 和电导率仪22中的任意一者的数据异常信息后，驱动声光报警器26预警，从而能实现问题的快速
提醒，同时也方便通过监控中心25监控本安型水处理设备100的工作。
59.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
60.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
61.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
62.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
63.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
64.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。