矿用防爆自清洗过滤器在矿井下超滤前预处理含煤粉废水介绍

今年 有个山西的项目，井下矿井水要处理，处理完还得回用。水从井下抽上来一看，黑乎乎的，全是煤粉。客户原本打算直接进超滤，我一听就摇头 —— 这水要真直接上进超滤，那么超滤里设置的150微米自清洗过滤器就直接废了。

后来这活儿交给我们做，在超滤前面加了一台矿用防爆自清洗过滤器当做预处理用。今天就把这个单子从头到尾唠一唠，井下高煤粉的水到底该怎么滤。

一、现场是个什么情况

先说水质。这矿井水含煤粉量在 1% 到 3% 之间，不是那种带点悬浮物的浑，是真黑，打一桶放那儿，底下很快沉一层煤。

我给你算笔账你就有概念了。流量 35 方每小时，按 3% 到 5% 的含煤量，光这一台设备，每小时就得拦下二三百公斤煤粉。这量相当吓人。

后端是超滤设备。超滤膜是个什么脾气？细是真细，细菌、细微颗粒都能拦，但也娇贵，进水脏一点，膜丝很快就糊住，跨膜压差往上蹿，反洗、化学清洗得可着劲儿折腾，膜的寿命也跟着短。所以前面必须有个粗过滤，把煤粉大头先截下来，让膜干它该干的细活儿。

管路是 DN100，我算了下，35 方走 DN100，管内流速 1.1 米每秒左右，正合适，不憋也不冲。

二、这台过滤器我是怎么配的

精度为什么只取 350μm，没往细了做

很多人一听过滤，第一反应是精度越高越好。真不是，尤其这种煤粉扎堆的水。你上个 50、100μm 的细网，煤粉糊上去就是分分钟的事，压差瞬间拉满，设备啥也别干了，光顾着清洗。

我的思路是：前置这台就负责把粗煤粉、大颗粒拦下来，保护后面的超滤膜和增压泵；细煤粉本来就是超滤的活儿，不用前置越俎代庖。所以精度取了 350μm，粗是粗了点，但够用，还扛造。

过滤面积为什么要做到 6㎡

煤这么多，光精度对了还不行，过滤面积得够。这台滤网有效过滤面积做到 6㎡，35 方水摊到 6㎡上，网面滤速还不到 6 米每小时，很宽松。

面积大、流速慢，好处就是煤粉上网不那么猛，压差不会蹭一下就顶上去，清洗间隔能拉长，设备运行也稳。高浓度工况，我宁可选大不选小，这是经验。

Y 型结构，排污口朝下

结构上用的 Y 型，也就是角通式，水从一端进来、穿过滤网从另一端走。关键是排污口我让它垂直朝下，开在滤网最底下。

为啥较这个劲？煤粉比水重，停下来就往下沉。钢刷把网面上的煤刮下来，煤直接掉进底下的排污口，靠自重再加上冲洗水，顺着就排干净了。要是排污口开在侧面甚至朝上，煤在罐底积成一堆，排不净，越积越实，迟早出事。

防爆和煤安，井下的硬杠杠

矿井下面用，防爆这关没得商量。电机、电控全是矿用隔爆型，设备要有煤安标志，不然人家验收这关你都过不去。这种地方，省钱也不能省在防爆上。

三、有意思的是，煤粉自己会结成一层 “滤饼”

这个事儿我得专门说说，也是当初我敢用 350μm 这种粗精度的底气。

设备刚开起来，因为煤粉浓度高，没过多一会儿，网面上就糊了一层煤粉，薄薄一层，跟在滤网上铺了层 “煤毯” 似的。你猜怎么着？这层煤饼本身就是很好的过滤料。水先穿过这层饼，再穿过网，那些比 350μm 网孔还细的煤粉，反倒被这层饼给拦下了，出水肉眼可见地变清。

说白了，等于煤粉自己帮自己过滤，学名叫助滤，现场看就是 “以煤滤煤”。

当然，饼不会一直厚下去，越积越厚，压差就跟着上来。等压差到我设定的值，电机一启动，钢刷 360 度一转，连饼带网面上的煤全刮下来，排污阀一开，一股脑排走。刮干净了，新的煤饼再慢慢结起来，就这么一轮一轮循环。

所以别看网孔是 350μm，真跑起来，靠这层动态煤饼，实际过滤效果比 350 要细不少。这是高浓度煤粉水才有的 “福利”，清水工况你想结还结不起来呢。

四、跑起来到底怎么样

整个流程串起来是这样：井下水先进自清洗过滤器，粗煤粉被网和煤饼拦下，水从出口出来，再进超滤，超滤把细颗粒、悬浮物处理掉，最后达标回用。

运行上基本不用人管。正常过滤时压差慢慢涨，涨到设定值，一般 0.1MPa 上下，设备自己启动钢刷，几十秒刮洗排污一次，完了自动复位，接着滤。整个过程不停水，也不用人拆。

客户那边最直观的感受是，进超滤的水不再是黑乎乎的了，看着清爽不少。超滤膜的反洗和化学清洗频率明显往下走，省下来的药剂和停机时间，都是实打实的钱。

五、几点掏心窝的经验

这种活儿干下来，有那么几条，你要是也碰到矿井水、高煤粉的工况，记一下不吃亏。

第一，高浓度别迷信细网、也别抠过滤面积，否则设备光清洗不干活，还以为是设备坏了，其实是选型没对。

第二，排污口的方向别不当回事，朝下是有讲究的，安装的时候盯一眼，别装反了。

第三，井下、防爆区，防爆等级和煤安认证一定提前确认，别等验收才发现证不全。

第四，煤饼这东西是把双刃剑，它帮你滤得更细，但你刮排不及时，饼结太死，压差压都压不动，所以压差设定和刮洗机构得靠谱，不能光有张网。

第五，为什么非要用自清洗过滤器，因为他结构简单，且各个部件（带电）都有防爆证煤安证，按说这种工况适合压滤设备，但是压滤设备太大，不利于井下安置，且部件多复杂。

写在最后

矿井水这东西，一个矿一个样，煤粉多少、流量大小、后端接什么工艺，差一点，选型就不一样。我这篇讲的是山西这一个项目的实际打法，你能对上最好，对不上也别硬套。

你要是手头也有矿井水、含煤废水，或者别的高浓度、高粉尘的水要处理，把水量、含煤量、管路、后端工艺跟我说一声，我帮你把精度、面积、结构、防爆一项项捋清楚，该咋配就咋配，不忽悠你多花钱，也不给你省不该省的。