本發(fā)明屬于工業(yè)用水的水質(zhì)軟化再生方法，具體涉及一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法，適合于含有較多鐵銹雜質(zhì)及砂礫深井水水質(zhì)凈化場(chǎng)合，特別適用于水硬度150～200mmol/l、水濁度50～80tpu、懸浮物含量10～50mg/l、codmn含量7.5～8.5、含鐵量0.3～0.7mg/l的深井水的過(guò)濾軟化及再生。
背景技術(shù)：
1、隨著礦山智能化及機(jī)械化開(kāi)采水平不斷提高，井下采掘強(qiáng)度顯著增加，礦石開(kāi)采運(yùn)輸以及溜井卸礦產(chǎn)生的粉塵污染日趨嚴(yán)重。井下作業(yè)人員在粉塵充斥的巷道內(nèi)作業(yè)，容易患上嚴(yán)重的塵肺病甚至急性應(yīng)變性肺泡炎。井下粉塵進(jìn)入電氣設(shè)備，會(huì)造成設(shè)備故障，降低運(yùn)行壽命。此外粉塵對(duì)光具備散射性，導(dǎo)致井下能見(jiàn)度降低，視野受阻，對(duì)礦山安全綠色生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
2、目前地下礦山采取的粉塵防治措施主要有通風(fēng)排塵、噴霧降塵、濕式除塵器除塵、礦石開(kāi)采注水減塵、泡沫除塵、空氣幕隔塵、化學(xué)抑塵。其中通風(fēng)排塵是利用工作面供風(fēng)風(fēng)流將粉塵外排，適用于進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷獨(dú)立分布的綜采工作面，但對(duì)于獨(dú)頭掘進(jìn)巷道的粉塵控制效果較差。濕式除塵器除塵效率高，但存在除塵設(shè)備體積大、能耗高、噪聲大等不足。注水減塵屬于粉塵源頭治理，但由于礦石疏水性與高應(yīng)力，難以達(dá)到理想潤(rùn)濕減塵效果。泡沫除塵耗水量少、除塵效率高但存在環(huán)境污染、成本高等問(wèn)題?？諝饽桓魤m是指利用氣幕隔絕內(nèi)外氣流貫通，但同時(shí)將炮煙隔離封閉，存在較大安全隱患?；瘜W(xué)抑塵技術(shù)是利用化學(xué)藥劑對(duì)粉塵進(jìn)行潤(rùn)濕、黏結(jié)、凝聚，實(shí)現(xiàn)粉塵防治，存在環(huán)保型差，成本高等問(wèn)題。
3、噴霧降塵具有操作簡(jiǎn)單、成本低、降塵效率高顯著優(yōu)勢(shì)，是地下礦山應(yīng)用最為廣泛的粉塵防治措施。目前噴霧抑塵所用的水源往往為深井水或者地表循環(huán)中水，含砂率高、含鐵銹雜質(zhì)高、易結(jié)垢、極易堵塞噴頭，造成噴霧抑塵系統(tǒng)癱瘓或廢棄，因此研究出一種適用于井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法至關(guān)重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的就是針對(duì)井下噴霧抑塵所用水源含砂含鐵銹量高、高硬度及高濁度等難題，而提供一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法，該方法具有效果顯著、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)成本低及延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。
2、為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法采用以下技術(shù)方案實(shí)施：
3、1)過(guò)濾軟化
4、s1多介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾
5、將深井水泵送至多介質(zhì)過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾，多介質(zhì)過(guò)濾器內(nèi)的上層鋪裝無(wú)煙煤，下層鋪裝石英砂，石英砂厚度宜為0.6～1.0m，無(wú)煙煤厚度宜為0.3～0.5m；不同級(jí)配的優(yōu)質(zhì)石英砂、無(wú)煙煤，用于攔截過(guò)濾粗大砂礫及鐵銹雜質(zhì)，降低深井水的濁度。
6、s2中間水箱貯存、調(diào)節(jié)、穩(wěn)壓：經(jīng)s1步驟多介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾后的水給入中間水箱進(jìn)行貯存、調(diào)節(jié)、穩(wěn)壓；中間水箱用于貯存調(diào)節(jié)過(guò)濾水，起到穩(wěn)定水壓及保證足夠儲(chǔ)水量。
7、s3全自動(dòng)軟化裝置軟化：采用原水泵將s2步驟之中間水箱中的水泵送至全自動(dòng)軟化裝置進(jìn)行交換吸附、軟化；所述的全自動(dòng)軟化裝置由樹(shù)脂罐、控制閥、鹽水閥、布水器及電子控制器組成，在樹(shù)脂罐中設(shè)有ca2+/mg2+離子交換吸附用的軟水器樹(shù)脂層；所述全自動(dòng)軟化裝置采用全自動(dòng)控制，運(yùn)行狀態(tài)依次為：運(yùn)行、反洗、吸鹽、置換、正洗、備用，循環(huán)交替進(jìn)行。含有硬度離子的過(guò)濾水經(jīng)過(guò)軟水器樹(shù)脂層時(shí)，水中的ca2+/mg2+離子被樹(shù)脂交換吸附，同時(shí)等物質(zhì)釋放出na+離子。
8、s4軟水箱貯存、穩(wěn)壓：s3步驟軟化后的潔凈水給入軟水箱進(jìn)行臨時(shí)貯存、穩(wěn)壓；
9、s5噴霧抑塵給水：將s4步驟軟水箱中的潔凈水泵送至噴霧抑塵用的高壓噴頭，噴頭壓力為0.4～0.8mpa，噴撒細(xì)水霧，實(shí)現(xiàn)微細(xì)粉塵捕捉凈化；
10、2)樹(shù)脂再生
11、當(dāng)全自動(dòng)軟化裝置之樹(shù)脂罐中樹(shù)脂吸收一定量的鈣、鎂離子之后，從鹽水計(jì)量箱中吸入工業(yè)鹽水作為再生鹽液，通過(guò)噴射器將再生鹽液注入到樹(shù)脂罐中沖洗樹(shù)脂層，補(bǔ)充足夠的鹽量后，將樹(shù)脂中硬度離子置換出，隨再生廢液排出罐外，樹(shù)脂就又恢復(fù)了軟化交換的能力。然后打開(kāi)正洗閥門，進(jìn)入正洗狀態(tài)，正洗完畢后，即可正常運(yùn)行。
12、優(yōu)選的，所述多介質(zhì)過(guò)濾器為帶有橢圓形封頭的圓柱形筒狀結(jié)構(gòu)，在筒體上部設(shè)進(jìn)水閥、排氣閥，在筒體下部設(shè)排水閥、反沖洗閥；運(yùn)行時(shí)，深井水經(jīng)上部進(jìn)入，流經(jīng)濾層，從底部流出。
13、優(yōu)選的，所述多介質(zhì)過(guò)濾器的運(yùn)行壓力為0.3～0.4mpa，水流速度宜為9～10m/h；石英砂粒徑為0.5～1.2mm，無(wú)煙煤粒徑為1.0～2.0mm。
14、優(yōu)選的，所述多介質(zhì)過(guò)濾器根據(jù)濾料壓差及運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)自動(dòng)反洗，去除積附在濾料表面的懸浮物及雜質(zhì)；反洗時(shí)，水從筒體底部進(jìn)入，自筒體上部排出；反沖洗方式為水反沖，反沖洗強(qiáng)度為10～15l/s·m2。
15、優(yōu)選的，所述樹(shù)脂罐中樹(shù)脂裝填高度為1000～1500mm，樹(shù)脂功能基為-so3h；樹(shù)脂的交換容量為4～4.5me/l，裝填樹(shù)脂的粒度為80～100mm，含水率為45％～55％，濕真比重為1.2～1.4，形變膨脹率≤7.5％，ph適用范圍為1～14。
16、優(yōu)選的，所述的再生鹽液為飽和鹽液，含鹽濃度為20％～25％；噴射器的注入壓力范圍為：0.25-0.5mpa。
17、優(yōu)選的，所述含鹽濃度為20％～25％的飽和鹽液，通過(guò)注水器，經(jīng)稀釋成5％-8％濃度后注入樹(shù)脂罐。
18、優(yōu)選的，所述再生鹽液再生方式為順流再生，再生鹽耗25～30kg/次，自耗水率≤5％，進(jìn)水溫度4～45℃。
19、研究表明，本發(fā)明一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法特別適用于水硬度150～200mmol/l、水濁度50～80tpu、懸浮物含量10～50mg/l、codmn含量7.5～8.5、含鐵量0.3～0.7mg/l的深井水的過(guò)濾軟化及再生。
20、本發(fā)明一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法采用以上技術(shù)方案后，具體具有以下有益效果：
21、(1)采用的多介質(zhì)過(guò)濾器、全自動(dòng)軟化裝置等結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、故障率低及維護(hù)成本低。
22、(2)水質(zhì)凈化效果顯著。通過(guò)本發(fā)明方法處理后，出水硬度降低約30％，出水濁度、懸浮物含量降低80％以上，codmn含量降低約50％，含鐵量降低90％以上。
23、(3)采用本發(fā)明方法處理后，井下噴霧抑塵噴頭堵塞情況大大緩解，噴頭使用壽命增加14倍以上，噴灑水霧更均勻，霧滴粒徑更細(xì)，運(yùn)行費(fèi)用大大降低。
24、(3)自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，可以實(shí)現(xiàn)濾料自動(dòng)反沖洗以及樹(shù)脂再生，維護(hù)人員數(shù)量、每周維護(hù)時(shí)間顯著降低。
1.一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法，用于深井水的過(guò)濾軟化及再生，其特征在于采用以下技術(shù)方案實(shí)施：
2.如權(quán)利要求1所述的一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法，其特征在于：所述多介質(zhì)過(guò)濾器為帶有橢圓形封頭的圓柱形筒狀結(jié)構(gòu)，在筒體上部設(shè)進(jìn)水閥、排氣閥，在筒體下部設(shè)排水閥、反沖洗閥；運(yùn)行時(shí)，深井水經(jīng)上部進(jìn)入，流經(jīng)濾層，從底部流出。
3.如權(quán)利要求2所述的一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法，其特征在于：所述多介質(zhì)過(guò)濾器的運(yùn)行壓力為0.3～0.4mpa，水流速度宜為9～10m/h；石英砂粒徑為0.5～1.2mm，無(wú)煙煤粒徑為1.0～2.0mm。
4.如權(quán)利要求3所述的一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法，其特征在于：所述多介質(zhì)過(guò)濾器根據(jù)濾料壓差及運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)自動(dòng)反洗，去除積附在濾料表面的懸浮物及雜質(zhì)；反洗時(shí)，水從筒體底部進(jìn)入，自筒體上部排出；反沖洗方式為水反沖，反沖洗強(qiáng)度為10～15l/s·m2。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法，其特征在于：所述樹(shù)脂罐中樹(shù)脂裝填高度為1000～1500mm，樹(shù)脂功能基為-so3h；樹(shù)脂的交換容量為4～4.5me/l，裝填樹(shù)脂的粒度為80～100mm，含水率為45％～55％，濕真比重為1.2～1.4，形變膨脹率≤7.5％，ph適用范圍為1～14。
6.如權(quán)利要求5所述的一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法，其特征在于：所述的再生鹽液為飽和鹽液，含鹽濃度為20％～25％；噴射器的注入壓力范圍為：0.25-0.5mpa。
7.如權(quán)利要求6所述的一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法，其特征在于：所述含鹽濃度為20％～25％的飽和鹽液，通過(guò)注水器，經(jīng)稀釋成5％-8％濃度后注入樹(shù)脂罐。
8.如權(quán)利要求7所述的一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法，其特征在于：所述再生鹽液再生方式為順流再生，再生鹽耗25～30kg/次，自耗水率≤5％，進(jìn)水溫度4～45℃。
9.如權(quán)利要求8所述的一種井下噴霧抑塵用水的水質(zhì)軟化再生方法，其特征在于：它用于水硬度150～200mmol/l、水濁度50～80tpu、懸浮物含量10～50mg/l、codmn含量7.5～8.5、含鐵量0.3～0.7mg/l的深井水的過(guò)濾軟化及再生。