高矿化度矿井水处理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及矿井水处理领域，具体而言，涉及一种高矿化度矿井水处理方法及系统。该方法包括矿井水膜浓缩工艺和蒸发结晶分盐工艺。其中，矿井水膜浓缩工艺在两级浓缩后，再经过碟管式反渗透，使浓水含盐量达到5％‑8％，减少后续浓盐水蒸发结晶的建设规模以及投资和运行成本。蒸发结晶分盐工艺采用顺流式三效蒸发+冷冻结晶的工艺，操作弹性大，不仅能够保证最终产出品质较高的工业用硫酸钠、氯化钠以及少部分的杂盐，而且能够适用于更大范围变化水质的处理。

【技术实现步骤摘要】
高矿化度矿井水处理方法及系统
本专利技术涉及矿井水处理领域，具体而言，涉及一种高矿化度矿井水处理方法及系统。
技术介绍
现有矿井水近“零排放”技术采用深度处理系统、浓盐水处理系统和蒸发结晶分盐系统，经过脱盐后的产水进入反渗透产水池回收利用，浓盐水经过去硬度脱气系统、脱盐再浓缩系统，再将二次浓缩产生的超浓盐水通过热交换系统、除氧系统、蒸发结晶分离系统，实现整个矿井水资源近零排放。现有矿井水深度处理实现零排放，通常采用直接对浓水进行蒸发，规模大，投资高，运行费用高，非常不经济。而且进水水质变化时，蒸发结晶系统产品品质不稳定，产生杂盐量多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高矿化度矿井水处理方法，规模小，运行成本低，蒸发结晶产品品质稳定。本专利技术的另一目的在于提供一种高矿化度矿井水处理系统，该矿井水处理系统适用的水质范围广。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：一种矿井水处理方法，包括以下步骤：将超滤产水引入浓水RO反渗透装置过滤，产生第一产水和一级浓水；将一级浓水引入一级浓水再浓缩BWRO反渗透装置加压，产生第二产水和二级浓水；将二级浓水引入二级浓水再浓缩碟管式反渗透装置加压，产生第三产水和三级浓水；控制蒸发温度在硫酸钠的析出条件下，将三级浓水进行三效蒸发浓缩达到过饱和状态，在三效盐腿处结晶出硫酸钠晶浆，对晶浆进行旋流分离，得到硫酸钠晶体和旋流母液；对旋流母液进行降温结晶析出十水硫酸钠固体后，采用单效蒸发结晶出氯化钠晶体。在本专利技术较佳的实施例中，第一产水排出至成品水池；一级浓水经过浓水精密过滤器和保安过滤器过滤后引入一级浓水再浓缩BWRO反渗透装置。在本专利技术较佳的实施例中，第二产水排出至成品水池；二级浓水经过弱酸阳床除硬、过滤后再引入二级浓水再浓缩碟管式反渗透装置。在本专利技术较佳的实施例中，第三产水排出至成品水池；三级浓水经过调节pH、加入阻垢剂、并过滤得到浓盐水后再进行蒸发结晶。在本专利技术较佳的实施例中，三效蒸发包括一效蒸发、二效蒸发以及三效蒸发；浓盐水经过一效蒸发浓缩得第一浓缩液，第一浓缩液进入二效蒸发，经过二效蒸发浓缩得第二浓缩液，第二浓缩液进入三效蒸发浓缩至饱和状态后结晶析出硫酸钠晶浆。在本专利技术较佳的实施例中，对旋流母液进行降温结晶过程中，去除结晶析出的十水硫酸钠固体，对剩余的母液进行单效蒸发浓缩至过饱和状态，结晶出氯化钠晶体。在本专利技术较佳的实施例中，对单效蒸发浓缩得到的浓缩液进行离心沉降，得到的氯化钠母液返回单效蒸发，得到的氯化钠晶体进行硫化干燥处理。在本专利技术较佳的实施例中，对单效蒸发浓缩得到的浓缩液进行离心沉降时，还去除不合格母液，将不合格母液脱水得杂盐。在本专利技术较佳的实施例中，超滤产水是通过将预处理的矿井水引入超滤装置截留水中小颗粒悬浮物或胶体后得到。一种矿井水处理系统，该矿井水处理系统包括矿井水膜浓缩系统和蒸发结晶分盐系统；矿井水膜浓缩系统包括依次连接的超滤系统、反渗透RO系统、浓水反渗透系统以及碟管式反渗透系统；蒸发结晶分盐系统包括三效蒸发系统和冷冻结晶系统。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种矿井水处理方法，包括以下步骤：将超滤产水引入浓水RO反渗透装置过滤，产生第一产水和一级浓水；将一级浓水引入一级浓水再浓缩BWRO反渗透装置加压，产生第二产水和二级浓水；将二级浓水引入二级浓水再浓缩碟管式反渗透装置加压，产生第三产水和三级浓水；控制蒸发温度在硫酸钠的析出条件下，将三级浓水进行三效蒸发浓缩达到过饱和状态，在三效盐腿处结晶出硫酸钠晶浆，对晶浆进行旋流分离，得到硫酸钠晶体和旋流母液；对旋流母液进行降温结晶析出十水硫酸钠固体后，采用单效蒸发结晶出氯化钠晶体。该方法，在两级浓缩后，再经过碟管式反渗透，使浓水含盐量达到5％-8％，减少后续浓盐水蒸发结晶的建设规模以及投资和运行成本。蒸发结晶采用顺流式三效蒸发+冷冻结晶的工艺，操作弹性大，不仅能够保证最终产出品质较高的工业用硫酸钠、氯化钠以及少部分的杂盐，而且能够适用于更大范围变化水质的处理。本专利技术提供的一种矿井水处理系统，矿井水处理系统包括矿井水膜浓缩系统和蒸发结晶分盐系统。矿井水膜浓缩系统包括依次连接的超滤系统、反渗透RO系统、浓水反渗透系统以及碟管式反渗透系统。蒸发结晶分盐系统包括三效蒸发系统和冷冻结晶系统。该矿井水处理系统规模较小，成本较低，适用的水质范围广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的矿井水膜浓缩工艺流程图；图2为本专利技术实施例提供的蒸发结晶分盐工艺流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”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，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面对本专利技术实施例的矿井水处理方法及系统进行具体说明。本实施例提供一种矿井水处理方法，包括以下步骤：S1、对矿井水进行膜浓缩处理。参照图1，将预处理的矿井水引入超滤装置截留水中小颗粒悬浮物或胶体后得到超滤产水。进一步地，将超滤产水引入浓水RO反渗透装置过滤，产生第一产水和一级浓水。将一级浓水引入一级浓水再浓缩BWRO反渗透装置加压，产生第二产水和二级浓水。将二级浓水引入二级浓水再浓缩碟管式反渗透装置加压，产生第三产水和三级浓水。通过将上述经过预处理的矿井水经过三级浓缩处理，提高了浓水的浓缩度，降低了后续蒸发结晶处理的规模投资以及运行成本。进一步地，第一产水排出至成品水池。具体地，在本实施例中，将经过预处理的矿井水引入超滤装置进行过滤前还进入除铁过滤器、自清洗过滤器以及超滤装置过滤后出水进入超滤水池，由增压泵打入保安过滤器，再由高压泵打入反渗透装置，得第一产水。采用本实施例方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿井水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将超滤产水引入浓水RO反渗透装置过滤，产生第一产水和一级浓水；将所述一级浓水引入一级浓水再浓缩BWRO反渗透装置加压，产生第二产水和二级浓水；将所述二级浓水引入二级浓水再浓缩碟管式反渗透装置加压，产生第三产水和三级浓水；将所述三级浓水进行三效蒸发浓缩达到过饱和状态，在三效盐腿处结晶出硫酸钠晶浆，对所述晶浆进行旋流分离，得到硫酸钠晶体和旋流母液；对所述旋流母液进行降温结晶析出十水硫酸钠固体后，采用单效蒸发结晶出氯化钠晶体。

【技术特征摘要】
1.一种矿井水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将超滤产水引入浓水RO反渗透装置过滤，产生第一产水和一级浓水；将所述一级浓水引入一级浓水再浓缩BWRO反渗透装置加压，产生第二产水和二级浓水；将所述二级浓水引入二级浓水再浓缩碟管式反渗透装置加压，产生第三产水和三级浓水；将所述三级浓水进行三效蒸发浓缩达到过饱和状态，在三效盐腿处结晶出硫酸钠晶浆，对所述晶浆进行旋流分离，得到硫酸钠晶体和旋流母液；对所述旋流母液进行降温结晶析出十水硫酸钠固体后，采用单效蒸发结晶出氯化钠晶体。2.如权利要求1所述的矿井水处理方法，其特征在于，所述第一产水排出至成品水池；所述一级浓水经过浓水精密过滤器和保安过滤器过滤后引入所述一级浓水再浓缩BWRO反渗透装置。3.如权利要求1所述的矿井水处理方法，其特征在于，所述第二产水排出至成品水池；所述二级浓水经过弱酸阳床除硬、过滤后再引入所述二级浓水再浓缩碟管式反渗透装置。4.如权利要求1所述的矿井水处理方法，其特征在于，所述第三产水排出至成品水池；所述三级浓水经过调节pH、加入阻垢剂、并过滤得到浓盐水后再进行蒸发结晶。5.如权利要求4所述的矿井水处理方法，其特征在于，所述三效蒸发包括一效蒸发、二效蒸发以及三效...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建风，夏文义，刘停帅，王志辉，王业征，张德兵，
申请(专利权)人：内蒙古伊泰广联煤化有限责任公司，内蒙古伊泰煤炭股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15