隨著礦用機械裝備的不斷發(fā)展，采煤機械自動化程度也在不斷提高。液壓支架作為最重要的采煤設(shè)備，在礦井生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。，乳化泵站水處理系統(tǒng)設(shè)備在大量使用乳化水作為工作介質(zhì)的液壓支架系統(tǒng)中，水質(zhì)的質(zhì)量、成分對于液壓支架的正常運行和使用壽命都有著很大的影響。

大部分礦井的地下水達(dá)不到合格工業(yè)用水的標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)比較差。在這種工況下，因水質(zhì)原因造成采煤設(shè)備特別是電動機的冷卻系統(tǒng)、液壓支架的閥組、千斤頂、立柱等液壓部件的損壞大量增加。致使設(shè)備的維修周期和使用年限縮短，甚至無法正常使用。這不僅增加了設(shè)備維修及維護工作量，隨之而來的是設(shè)備維修配件投入的增大，最終導(dǎo)致采煤成本的增加。我公司針對煤礦井下設(shè)備的工況要求，研制開發(fā)了礦用井下反滲透水處理設(shè)備，可對各類型的水質(zhì)進行處理，經(jīng)過專業(yè)處理的出水水質(zhì)達(dá)到初級純水的要求，滿足了普通液壓支架特別是最近出現(xiàn)的高端電液控制液壓支架工作用水的需求。目前水質(zhì)較差的各礦采取的辦法大多是直接將地面通過處理獲得的純凈水桶裝下井使用，有條件的礦井還建有直連管路供應(yīng)井下需要，綜合成本較高。

山東中煤電器有限公司生產(chǎn)的是針對不同工況設(shè)計的井下水處理設(shè)備，具有初期投資少，后期運行、維護成本低的明顯優(yōu)勢。本產(chǎn)品具有廣范的適應(yīng)性，產(chǎn)品性能安全可靠。本工藝方案是根據(jù)實際要求，按照系統(tǒng)可靠、運行經(jīng)濟的原則，以《煤礦安全規(guī)程》作為相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，結(jié)合我公司多年的生產(chǎn)經(jīng)驗，以礦井供水管網(wǎng)的水源作為原水水源設(shè)計的。本系統(tǒng)采用“預(yù)處理+單級反滲透”水處理工藝，該方案設(shè)計合理、運行穩(wěn)定、產(chǎn)水的水質(zhì)，并在多項類似的工程中得到檢驗。設(shè)備具有安裝方便、使用方便、操作方便、維護方便、運行穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保、自動化程度高、經(jīng)濟實用等特點。

煤礦乳化液水處理系統(tǒng)具有以下幾個顯著特點：

（1）煤礦乳化液水處理系統(tǒng)設(shè)備采用積木式結(jié)構(gòu)，組裝、分解方便。各管路的聯(lián)接均采用快速接頭，拆裝方便快捷。采用了可拆卸的平板車式的運載方式，具有可移動性。設(shè)備在礦用平板車上進行平行布置，結(jié)構(gòu)緊湊，能更好的適應(yīng)煤礦井下的各種工況。

（2）煤礦工作面水處理系統(tǒng)的相關(guān)電氣設(shè)備均選用通過了MA認(rèn)證的防爆電器產(chǎn)品，可使用于煤礦井下。采用1140/660雙電壓等級，適應(yīng)地面及煤礦井下不同電壓等級的使用環(huán)境。

（3）水處理系統(tǒng)采用自動控制模式，各機電設(shè)備的啟動、停止均可以由設(shè)備中的PLC 控制器自動完成。由本安型PLC進行現(xiàn)場控制。設(shè)備工作現(xiàn)場的水壓等相關(guān)水質(zhì)參數(shù)，通過相應(yīng)的采樣處理程序，隨時傳遞給PLC主機，使主機對現(xiàn)場的水質(zhì)情況了如指掌，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的各種程序以及操作預(yù)案進行實時管理，控制電磁球閥、控制開關(guān)、電動機的動作情況，進而實現(xiàn)對于水質(zhì)的過濾、加壓、反滲透、排水等系列動作。而且系統(tǒng)能夠通過對于水質(zhì)情況的實時掌握，實現(xiàn)定時或者視現(xiàn)定工況決定的反清洗等工藝過程。

（4）本產(chǎn)品有良好的壓力適應(yīng)性能，適合不同的原水水壓范圍。

（5）可根據(jù)用戶的要求對出水水質(zhì)進行調(diào)整，兼顧用戶對于水質(zhì)的需求和設(shè)備使用壽命的合理保證，以達(dá)到用戶需求。

（6）本產(chǎn)品工作性能穩(wěn)定，易于維護。

（7）過濾膜的反沖洗維護可以在工作現(xiàn)場就地進行，維護操作簡單方便。

（8）本產(chǎn)品的車內(nèi)連接管路采用304不銹鋼管路或不銹鋼軟管，車間連接管路采用專用不銹鋼接頭的高壓膠管，提高了設(shè)備的抗壓性和耐腐蝕性。

乳化液在循環(huán)使用過程中受金屬粉塵及周圍環(huán)境介質(zhì)的影響，老化變質(zhì)，必須定期進行更換。更換后的乳化液廢水化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定，給處理帶來很大難度。對乳化液廢水處理技術(shù)進行了綜述，以期為乳化液廢水處理提供一定參考。

1.1 乳化液的形成

乳化液中添加了大量表面活性劑，降低了體系的表面自由能，且表面活性劑分子在油-水界面定向吸附并形成界面膜，阻止了油滴間的相互碰撞變大，使油滴能長期穩(wěn)定地存在于水中，因此，處理乳化液廢水時必須破壞其穩(wěn)定性，設(shè)法消除或減弱表面活性劑穩(wěn)定乳化液的能力，以實現(xiàn)油水分離。

1.2 乳化液廢水特點

乳化液廢水作為一種難處理的工業(yè)廢水，化學(xué)穩(wěn)定性及污染負(fù)荷極高。相關(guān)資料顯示，乳化液廢水中油質(zhì)量濃度高達(dá)15 000 ~20 000 mg/L，COD 達(dá) 18 000~35 000 mg/L，BOD 達(dá)5 000~10 000 mg/L。為改善乳化液的性能，還加入大量添加劑，如油性添加劑、極壓添加劑、防銹添加劑、防霉添加劑、抗泡沫添加劑等使得乳化液成分極為復(fù)雜，處理難度加大。

目前處理乳化液廢水主要采用化學(xué)混凝法、共凝聚氣浮法、電凝聚法、高級氧化法、超濾法、生化組合工藝，其中共凝聚氣浮法、電凝聚法是在化學(xué)混凝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，高級氧化法、超濾法則分別使用水處理中的高級氧化技術(shù)與膜技術(shù)，生化組合工藝是在上述方法基礎(chǔ)上結(jié)合生化處理發(fā)展起來的，現(xiàn)對它們在乳化液廢水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀分別進行介紹。

2.1 化學(xué)混凝法

化學(xué)混凝法是處理乳化液廢水的傳統(tǒng)方法，即向乳化液廢水中投加化學(xué)混凝劑，一方面發(fā)生水解反應(yīng)生成膠體吸附油珠，另一方面發(fā)生聚合作用形成不同程度的大分子聚合物，通過吸附絮凝、架橋作用脫除油滴，達(dá)到破乳目的，實現(xiàn)油水分離

在早期化學(xué)混凝法處理乳化液廢水的研究中，常用到無機混凝劑，如硫酸鐵、硫酸鋁等，但由于傳統(tǒng)無機混凝劑效果不理想，近年來出現(xiàn)了很多無機高分子混凝劑的應(yīng)用與研究。〕采用水玻璃和硫酸制成聚硅硫酸鋁復(fù)合型混凝劑,對濁度為 10 910 NTU 、油為3 446 mg/L、COD 為21 006 mg/L 的高濃度乳化液廢水進行處理，相應(yīng)去除率分別達(dá) 99.9%、99.7%、99.5%。使用復(fù)合聚鋁鐵混凝劑處理乳化液廢水，不僅取得良好的破乳效果， CODCr 和油的平均去除率分別達(dá)90%、99%以上，而且混凝出水具有較高的生化性。將以酸洗廢液為原料制備的聚合氯化鋁（PAC）應(yīng)用于二次冷軋乳化廢液的處理，COD 去除率可達(dá)到95%以上，達(dá)到以廢治廢的目的。

此外，有機混凝劑在乳化液廢水處理中也有一定應(yīng)用。選用有機破乳劑SYS 和聚合氯化鋁聯(lián)合破乳對某鋼鐵公司油質(zhì)量濃度6 200 mg/L、 COD 為34 000 mg/L 的冷軋乳化液廢水進行處理，二級破乳后油去除率達(dá)99.58%，COD 去除率為 97.79%，取得十分理想的效果。

2.2 共凝聚氣浮法

共凝聚氣浮法是在化學(xué)混凝的基礎(chǔ)上，與氣浮工藝相結(jié)合產(chǎn)生的一種方法。由于化學(xué)混凝后生成的大粒徑油滴和絮粒狀物質(zhì)可與氣浮機產(chǎn)生的微氣泡碰撞黏附，形成更大粒徑的帶氣絮體，因此其去除效果較混凝沉淀法更顯著，對pH、水溫、污染物質(zhì)負(fù)荷適應(yīng)性更強，投藥量更少、反應(yīng)時間更短。

目前對共凝聚氣浮處理乳化液廢水的研究國外進行得較詳細(xì)。使用共凝聚氣浮法處理含有正辛烷的模擬乳化液廢水。研究結(jié)果表明，該方法的主要影響因素包括絮凝劑投加量、初始 pH、化學(xué)添加劑（如破乳劑）濃度、浮選捕集劑濃度及循環(huán)比。在實驗最佳條件下處理初始油質(zhì)量濃度 500 mg/L 的模擬乳化液廢水，95%的乳化油得到分離。發(fā)現(xiàn)在常規(guī)破乳法COD 去除率不高的情況下，聯(lián)合使用溶氣氣浮法后出水COD 較原工藝減少29%，濁度減少71%。

國內(nèi)對共凝聚氣浮處理乳化液廢水的研究也取得較好成果。采用聚合氯化鋁鐵（PAFC）對乳化液廢水進行共凝聚氣浮處理，當(dāng)PAFC 為1 g/L 時，濁度去除率達(dá)98%以上。采用共凝聚氣浮破乳吸附法處理乳化液廢水，在投加PAC、 PAM 的基礎(chǔ)上，將具有一定吸附能力的污水處理廠剩余污泥投加到乳化液廢水中，發(fā)現(xiàn)污泥投加量為 15 g/L 時，對COD 具有最佳處理效果，廢水COD 可由處理前的5 000~20 800 mg/L 降至處理后的75 mg/L，處理效果達(dá)到國家污水綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)。