本發(fā)明涉及礦井開發(fā)，具體涉及生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用。

背景技術：

1、隨著我國礦井開發(fā)的不斷深入，礦井污水處理問題也隨之而生，其中氣浮作為一種凈水技術，越來越受到礦井行業(yè)的重視，氣浮法通常作為對含油污水隔油后的補充處理，即為生化處理之前的預處理，經過氣浮處理，可將含油量降到30mg/l以下，再經過生化處理，出水含有可達到10mgl以下。

2、現有的礦井的生物及氣浮除油技術，對礦井廢水處理時，降解效果不佳，有時氣浮除油技術中氣浮劑的藥劑量投放量不精確，都會對環(huán)境造成破壞，而且廢水中的多種物質不加以回收再利用，則會造成資源的浪費。

技術實現思路

1、為此，本發(fā)明提供生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，以解決現有技術中的上述問題。

2、為了實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、根據本發(fā)明的第一方面，生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，包括預處理，所述預處理包括顆粒篩除和調整ph值兩個步驟，所述預處理的下一步為生物處理階段，所述生物處理階段包括微生物降解和植物凈化，所述生物處理階段通過曝氣系統進行微生物降解，所述生物處理階段的下一步為中間處理階段，所述中間處理階段之后進入氣浮除油階段，所述氣浮除油階段采用油水分離，所述油水分離使用環(huán)保型氣浮劑，并進行優(yōu)化投放量，所述氣浮除油階段的下一步為二次沉淀階段和最終處理階段，所述最終處理階段進行消毒和凈化，所述生物處理階段、中間處理階段和氣浮除油階段被智能監(jiān)測系統實時監(jiān)測，所述中間處理階段進行能源利用和循環(huán)利用，所述氣浮除油階段進行資源回收。

4、進一步地，在除油前，對礦井廢水進行預處理，廢水中含有懸浮的固體顆粒，通過篩網或沉淀池等設備進行初步的顆粒篩除，篩除固體顆粒，針對具體的廢水特性，通過調整ph值以優(yōu)化后續(xù)的處理步驟。

5、進一步地，進入生物處理階段，通過曝氣系統向反應器中注入氣體，提供足夠的氧氣供給微生物，利用微生物降解礦井廢水中的有機物質，微生物將有礦石開采和處理過程中產生的有機廢水降解為更簡單的物質，引入適應礦井環(huán)境的植物，植物凈化通過植物的吸收和代謝作用，減少水中的有害物質。

6、進一步地，處理后的水進入中間處理階段，中間處理階段通過沉淀，將污泥和廢水分離，廢水繼續(xù)流向下一個處理單元，沉淀池中的污泥被抽取出來，進行后續(xù)的處理或回收利用。

7、進一步地，廢水進入氣浮池，氣浮除油階段利用油水間表面張力大于油氣間表面張力，油疏水而氣相對親水的特點，通過將氣泡引入水中，加入浮選劑使油粒粘附在氣泡上，氣泡吸附油及懸浮物上浮到水面，利用浮渣刮集器，有效地將浮渣從水中分離出來，從而達到油水分離的目的。

8、進一步地，在油水分離技術中的氣浮劑采用環(huán)保型氣浮劑，具有良好的生物降解性能，實施實時智能監(jiān)測系統，通過實驗和監(jiān)測，根據監(jiān)測結果廢水的變化情況和氣浮劑的效果反饋，進行優(yōu)化投放量，適時調整氣浮劑投放量。

9、進一步地，進入二次沉淀階段，進行再次分離，進一步去除氣浮后殘留的細小顆粒和微生物，在最終處理階段，使用消毒和凈化的方法，去除殘留的微生物和有害物質。

10、進一步地，在整個處理過程中，智能監(jiān)測系統進行實時的水質監(jiān)測，實時監(jiān)測廢水處理過程中的關鍵參數，以便及時調整操作參數，確保處理效果符合標準。

11、進一步地，通過中間處理階段產生的污泥實現能源利用，進一步轉化為可再生能源沼氣；廢水中的一些成分，如氮、磷等，循環(huán)利用作為植物生長的養(yǎng)分；在氣浮除油階段，從廢水中收集油脂和其他有價值的物質，包括金屬離子等，進行資源回收。

12、本發(fā)明具有如下優(yōu)點：微生物降解使用高效的微生物菌劑，有助于提高廢水中有機物的生物可降解性，減少對環(huán)境的不良影響，氣浮劑采用環(huán)保型氣浮劑，具有良好的生物降解性能，通過減少或替代使用對環(huán)境有害的化學藥劑來降低對環(huán)境的破壞，實施實時智能監(jiān)測系統，通過實驗和監(jiān)測，根據監(jiān)測結果廢水的變化情況和氣浮劑的效果反饋，進行優(yōu)化投放量，適時調整氣浮劑投放量，投放量能夠避免過量使用，確保在維持處理效果的同時最小化對環(huán)境的不良影響，智能監(jiān)測系統進行實時的水質監(jiān)測，實時監(jiān)測廢水處理過程中的關鍵參數，以便及時調整操作參數，確保處理效果符合標準，智能監(jiān)測系統的自動控制可根據實時監(jiān)測數據進行反饋調整，提高廢水處理效率，對污泥實現能源利用，進一步轉化為可再生能源沼氣，廢水中的一些成分，如氮、磷等，循環(huán)利用作為植物生長的養(yǎng)分，從廢水中收集油脂和其他有價值的物質，包括金屬離子等，進行資源回收，這樣將廢水中的多種物質提取重新加以回收利用，體現了綠色可持續(xù)、可再生的處理概念，減少了資源的浪費。

技術特征：

1.生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，包括預處理(1)，其特征在于：所述預處理(1)包括顆粒篩除(2)和調整ph值(3)兩個步驟，所述預處理(1)的下一步為生物處理階段(4)，所述生物處理階段(4)包括微生物降解(6)和植物凈化(7)，所述生物處理階段(4)通過曝氣系統(5)進行微生物降解(6)，所述生物處理階段(4)的下一步為中間處理階段(8)，所述中間處理階段(8)之后進入氣浮除油階段(9)，所述氣浮除油階段(9)采用油水分離(10)，所述油水分離(10)使用環(huán)保型氣浮劑(11)，并進行優(yōu)化投放量(12)，所述氣浮除油階段(9)的下一步為二次沉淀階段(13)和最終處理階段(14)，所述最終處理階段(14)進行消毒和凈化(15)，所述生物處理階段(4)、中間處理階段(8)和氣浮除油階段(9)被智能監(jiān)測系統(16)實時監(jiān)測，所述中間處理階段(8)進行能源利用(17)和循環(huán)利用(18)，所述氣浮除油階段(9)進行資源回收(19)。

2.根據權利要求1的生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，其特征在于：在除油前，對礦井廢水進行預處理(1)，廢水中含有懸浮的固體顆粒，通過篩網或沉淀池等設備進行初步的顆粒篩除(2)，篩除固體顆粒，針對具體的廢水特性，通過調整ph值(3)以優(yōu)化后續(xù)的處理步驟。

3.根據權利要求1的生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，其特征在于：進入生物處理階段(4)，通過曝氣系統(5)向反應器中注入氣體，提供足夠的氧氣供給微生物，利用微生物降解(6)礦井廢水中的有機物質，微生物將有礦石開采和處理過程中產生的有機廢水降解為更簡單的物質，引入適應礦井環(huán)境的植物，植物凈化(7)通過植物的吸收和代謝作用，減少水中的有害物質。

4.根據權利要求1的生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，其特征在于：處理后的水進入中間處理階段(8)，中間處理階段(8)通過沉淀，將污泥和廢水分離，廢水繼續(xù)流向下一個處理單元，沉淀池中的污泥被抽取出來，進行后續(xù)的處理或回收利用。

5.根據權利要求1的生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，其特征在于：廢水進入氣浮池，氣浮除油階段(9)利用油水間表面張力大于油氣間表面張力，油疏水而氣相對親水的特點，通過將氣泡引入水中，加入浮選劑使油粒粘附在氣泡上，氣泡吸附油及懸浮物上浮到水面，利用浮渣刮集器，有效地將浮渣從水中分離出來，從而達到油水分離(10)的目的。

6.根據權利要求1的生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，其特征在于：在油水分離(10)技術中的氣浮劑采用環(huán)保型氣浮劑(11)，具有良好的生物降解性能，實施實時智能監(jiān)測系統(16)，通過實驗和監(jiān)測，根據監(jiān)測結果廢水的變化情況和氣浮劑的效果反饋，進行優(yōu)化投放量(12)，適時調整氣浮劑投放量。

7.根據權利要求1的生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，其特征在于：進入二次沉淀階段(13)，進行再次分離，進一步去除氣浮后殘留的細小顆粒和微生物，在最終處理階段(14)，使用消毒和凈化(15)的方法，去除殘留的微生物和有害物質。

8.根據權利要求1的生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，其特征在于：在整個處理過程中，智能監(jiān)測系統(16)進行實時的水質監(jiān)測，實時監(jiān)測廢水處理過程中的關鍵參數，以便及時調整操作參數，確保處理效果符合標準。

9.根據權利要求1的生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，其特征在于：通過中間處理階段8產生的污泥實現能源利用(17)，進一步轉化為可再生能源沼氣；廢水中的一些成分，如氮、磷等，循環(huán)利用(18)作為植物生長的養(yǎng)分；在氣浮除油階段(9)，從廢水中收集油脂和其他有價值的物質，包括金屬離子等，進行資源回收(19)。

技術總結
本發(fā)明公開了生物及氣浮除油技術在礦井綠色可再生處理的研究與應用，本發(fā)明屬于礦井開發(fā)技術領域，本發(fā)明的目的在于解決現有的礦井的生物及氣浮除油技術，對礦井廢水處理時，有時氣浮除油技術中氣浮劑的藥劑量投放量不精確，都會對環(huán)境造成破壞，廢水中的物質不加以回收，則會造成資源的浪費的問題。達到的技術效果為：實施實時智能監(jiān)測系統，根據監(jiān)測結果廢水的變化情況和氣浮劑的效果反饋，進行優(yōu)化投放量，對污泥實現能源利用，進一步轉化為可再生能源沼氣，廢水中的一些成分，如氮、磷等，循環(huán)利用作為植物生長的養(yǎng)分，從廢水中收集油脂和其他有價值的物質，包括金屬離子等，進行資源回收，減少了資源的浪費。

技術研發(fā)人員：孟祥杰,劉吉升,李海峰,趙慧鋒
受保護的技術使用者：山西世德孫家溝煤礦有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/9/9