一种矿井水的智慧除盐系统技术方案

本发明专利技术提供一种矿井水的智慧除盐系统，通过一级深度处理系统、二级深度处理系统、智慧蒸发结晶系统和固废处理系统协调作用，形成智慧化实时在线调控，操作简单、污染物拦截效果好的智慧除盐系统。相比矿井水原有预处理系统处理情况，应用该智慧零排放矿井水处理系统，出水水质29项指标均满足地表水环境质量标准Ⅲ类水的要求，外排含盐量不得超过1000毫克/升，且不得影响上下游相关河段水功能需求。副产品可产生工业I类一等品硫酸钠盐，纯度≥99.0％和工业干盐二级品质的氯化钠盐，纯度≥97.5％，系统产生的污泥可进行填埋处理，系统的产生的杂盐与粉煤灰掺拌作为建筑材料填充物，基本实现矿井水的零排放。基本实现矿井水的零排放。基本实现矿井水的零排放。

【技术实现步骤摘要】
一种矿井水的智慧除盐系统


[0001]本专利技术涉及水处理
，具体涉及一种矿井水的智慧除盐系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着人们对水环境保护和水资源合理化配置认识水平的逐渐提升，协调各项竞争性用水，强化水资源的有效管理，通过水处理工程高效净化受污染水体，补充了生产用水基本需求，加强了水资源的调控能力，为促进区域的可持续发展大有裨益。当前，随着绿色矿山建设的全面推进，矿井水的有效处理和合理利用成为了政府关注的焦点。
[0003]由于在矿井开采过程中，排水量相对较大，盐分相对较高，除了部分水体矿井生产回用以外，仍然会富余大量高盐矿井水未被利用，传统的水处理方式是将高盐矿井水浓缩后倒灌回已经开采过的矿坑内，富集保存，但由于矿坑收纳水量有限，存储满后只能将其通过提升泵提升至地表，经过简单的水体沉降和净化直接外排，这样不仅造成环境的严重污染而且会导致土地盐碱度和和酸碱度失衡，同时也是对水资源极大的浪费。随着国家对水污染治理工作的加强，对于矿井水排放提出了新的水质达标环保管理办法，要求煤矿矿井水排放达到《地表水环境质量标准》(GB3838、2002)III类要求，外排含盐量不得超过1000毫克/升，且不得影响上下游相关河段水功能需求。经过水处理工艺产生的工艺废水和高盐水体的处理成为了目前研究的热点，传统矿井水除盐系统水处理工艺通常采用预处理—深度处理—浓缩—蒸发结晶等一系列工艺过程实现水体和盐类的完全分离，但蒸发结晶阶段仍然存在晶体结晶程度难以准确判断，出料时间难以准确把控，蒸发结晶产生的盐类纯度有限等一系列问题。因此，亟需一种净化效果好同时又能把控结晶效率的矿进水处理系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术是为了解决现有矿井水蒸发结晶系统蒸发结晶系统结晶程度难以判断、出料时间难以准确把控、操作管理程序繁琐的缺陷，提出一种既能实时调控蒸发结晶程度又能实现智慧化实时在线调控，操作简单的智慧除盐系统，该系统在解决上述问题的基础上还能实现水资源和盐类的高效资源化利用，具有处理效率高、成本低廉、环境效益好等特点。
[0005]本专利技术提供一种矿井水的智慧除盐系统，包括依次相连的一级深度处理系统，二级深度处理系统和智慧蒸发结晶系统；
[0006]一级深度处理系统用于对矿井水进行过滤、浓缩和除杂，二级深度处理系统用于对矿井水进行过滤、除盐、浓缩、除氨氮、除全硅、除COD，智慧蒸发结晶系统用于对矿井水进行一价盐和二价盐的分离并通过蒸发结晶获得一价离子结晶盐和二价离子结晶盐；
[0007]智慧蒸发结晶系统包括荧光剂及晶体在线监测系统，荧光剂及晶体在线监测系统用于通过设置在智慧蒸发结晶系统中的视频探头对晶体结合过程进行实时监控，荧光剂及晶体在线监测系统用于通过5G物联网将实时监控画面无线传输至PC、手机和平板电脑，荧光剂及晶体在线监测系统用于通过设置在智慧蒸发结晶系统中的荧光传感器对荧光物质
进行感知并通过荧光物质浓度变化来推断智慧蒸发结晶系统的母液中TDS的变化进而判断一价离子结晶盐和二价离子结晶盐的成盐过程，以控制智慧蒸发结晶系统的运行。
[0008]本专利技术所述的一种矿井水的智慧除盐系统，作为优选方式，一级深度处理系统包括依次相连的一级多介质过滤器、一级活性炭过滤器、一级超滤系统、一级反渗透系统和一级高密度沉淀池；
[0009]一级多介质过滤器用于去除矿井水中的泥沙颗粒、悬浮物质、胶体并且降低浊度，一级活性炭过滤器用于去除矿井水中的有机污染物、余氯、COD、胶体、异味、色素和重金属，一级超滤系统用于截留矿井水中胶体大小的颗粒物，一级反渗透系统用于脱除矿井水的盐分并产生一级反渗透浓水和一级反渗透产水，一级反渗透产水由管路通入产品水总管并进入产品水池，一级高密度沉淀池用于一级反渗透浓水的除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、除COD、BOD及重金属离子和除金属离子颗粒并形成一级高密度沉淀池上层清液。
[0010]本专利技术所述的一种矿井水的智慧除盐系统，作为优选方式，一级高密度沉淀池包括依次相连的反应池、絮凝池和沉淀池，反应池用于使一级反渗透浓水在聚合硫酸铁的作用下除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子；絮凝池用于使反应池的出水在聚丙烯酰胺的作用下沉降去除钙、镁、锶、氟、钡离子颗粒，沉淀池用于使絮凝池出水中的沉淀沉降并形成一级高密度沉淀池上层清液，沉淀池与固废处理系统连接。
[0011]本专利技术所述的一种矿井水的智慧除盐系统，作为优选方式，二级深度处理系统包括依次相连的V型过滤池、二级超滤系统、二级反渗透系统、氯化反应池、二级高度密沉淀池、二级多介质过滤器、臭氧反应器、二级活性炭过滤器、三级超滤系统和离子交换器；
[0012]V型过滤池用于去除一级高密度沉淀池上层清液中的悬浮物质、泥沙颗粒、以及胶体，二级超滤系统用于截留V型过滤池出水中的胶体大小的颗粒物，二级反渗透系统用于脱除二级超滤系统出水的溶解性盐类、胶体、病毒、细菌、有机物和盐分并产生二级反渗透浓水和二级反渗透产水，二级反渗透产水由管路通入产品水总管并进入产品水池，氯化反应池用于去除二级反渗透浓水中的氨氮，二级高度密沉淀池用于去除氯化反应池出水的全硅，二级高度密沉淀池的排泥口与固废处理系统相连，二级多介质过滤器用于过滤二级高度密沉淀池上清液出水，臭氧反应器用于去除二级多介质过滤器出水的COD、有机物和CO
32
、，二级活性炭过滤器用于去除臭氧反应器出水的杂质，三级超滤系统用于截留二级活性炭过滤器出水中的胶体大小的颗粒物，离子交换器用于去除三级超滤系统出水中的Ca
2+
和Mg
2+
。
[0013]本专利技术所述的一种矿井水的智慧除盐系统，作为优选方式，氯化反应池用于通过折点加氯法将次氯酸钠和二级反渗透浓水中的氨氮发生化学反应氧化成氮气排放到大气中。
[0014]本专利技术所述的一种矿井水的智慧除盐系统，作为优选方式，智慧蒸发结晶系统包括一级纳滤系统，与一级纳滤系统浓水出口依次相连的硝侧MVR浓缩系统、溶硝罐、硝侧MVR结晶系统、冷冻结晶系统，与一级纳滤系统产水出口相连的二级纳滤系统，与二级纳滤系统的产水出口依次相连的三级反渗透系统、盐侧MVR浓缩系统、盐侧MVR结晶系统和与硝侧MVR结晶系统、盐侧MVR结晶系统均相连的荧光剂及晶体在线监测系统。
[0015]本专利技术所述的一种矿井水的智慧除盐系统，作为优选方式，硝侧MVR结晶系统和盐
侧MVR结晶系统内均设置视频探头和荧光传感器。
[0016]本专利技术所述的一种矿井水的智慧除盐系统，作为优选方式，硝侧MVR结晶系统还设置离心机、干燥器和硫酸钠储罐，冷冻结晶系统还设置离心机和杂盐储罐；
[0017]一级纳滤系统用于对离子交换器出水进行一价盐和二价盐的分离并从一级纳滤系统产水口输出一价盐混合液，从一级纳滤系统浓水口输出二价盐混合液；
[0018]硝侧MVR浓缩系统用于将二价盐混合液进行浓缩形成含芒硝的硝侧浓水，溶硝罐用于将芒硝溶解后形成硫酸钠溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿井水的智慧除盐系统，其特征在于：包括依次相连的一级深度处理系统，二级深度处理系统和智慧蒸发结晶系统；所述一级深度处理系统用于对矿井水进行过滤、浓缩和除杂，所述二级深度处理系统用于对所述矿井水进行过滤、除盐、浓缩、除氨氮、除全硅、除COD，所述智慧蒸发结晶系统用于对所述矿井水进行一价盐和二价盐的分离并通过蒸发结晶获得一价离子结晶盐和二价离子结晶盐；所述智慧蒸发结晶系统包括荧光剂及晶体在线监测系统，所述荧光剂及晶体在线监测系统用于通过设置在所述智慧蒸发结晶系统中的视频探头对晶体结合过程进行实时监控，所述荧光剂及晶体在线监测系统用于通过5G物联网将实时监控画面无线传输至PC、手机和平板电脑，所述荧光剂及晶体在线监测系统用于通过设置在所述智慧蒸发结晶系统中的荧光传感器对荧光物质进行感知并通过荧光物质浓度变化来推断所述智慧蒸发结晶系统的母液中TDS的变化进而判断所述一价离子结晶盐和所述二价离子结晶盐的成盐过程，以控制所述智慧蒸发结晶系统的运行。2.根据权利要求1所述的一种矿井水的智慧除盐系统，其特征在于：所述一级深度处理系统包括依次相连的一级多介质过滤器、一级活性炭过滤器、一级超滤系统、一级反渗透系统和一级高密度沉淀池；所述一级多介质过滤器用于去除所述矿井水中的泥沙颗粒、悬浮物质、胶体并且降低浊度，所述一级活性炭过滤器用于去除所述矿井水中的有机污染物、余氯、COD、胶体、异味、色素和重金属，所述一级超滤系统用于截留所述矿井水中胶体大小的颗粒物，所述一级反渗透系统用于脱除所述矿井水的盐分并产生一级反渗透浓水和一级反渗透产水，所述一级反渗透产水由管路通入产品水总管并进入产品水池，所述一级高密度沉淀池用于所述一级反渗透浓水的除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、除COD、BOD及重金属离子和除金属离子颗粒并形成一级高密度沉淀池上层清液。3.根据权利要求2所述的一种矿井水的智慧除盐系统，其特征在于：所述一级高密度沉淀池包括依次相连的反应池、絮凝池和沉淀池，所述反应池用于使所述一级反渗透浓水在聚合硫酸铁的作用下除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子；所述絮凝池用于使所述反应池的出水在聚丙烯酰胺的作用下沉降去除钙、镁、锶、氟、钡离子颗粒，所述沉淀池用于使絮凝池出水中的沉淀沉降并形成所述一级高密度沉淀池上层清液，所述沉淀池与所述固废处理系统连接。4.根据权利要求1所述的一种矿井水的智慧除盐系统，其特征在于：所述二级深度处理系统包括依次相连的V型过滤池、二级超滤系统、二级反渗透系统、氯化反应池、二级高度密沉淀池、二级多介质过滤器、臭氧反应器、二级活性炭过滤器、三级超滤系统和离子交换器；所述V型过滤池用于去除所述一级高密度沉淀池上层清液中的悬浮物质、泥沙颗粒、以及胶体，所述二级超滤系统用于截留V型过滤池出水中的胶体大小的颗粒物，所述二级反渗透系统用于脱除二级超滤系统出水的溶解性盐类、胶体、病毒、细菌、有机物和盐分并产生二级反渗透浓水和二级反渗透产水，所述二级反渗透产水由管路通入产品水总管并进入产品水池，所述氯化反应池用于去除所述二级反渗透浓水中的氨氮，所述二级高度密沉淀池用于去除所述氯化反应池出水的全硅，所述二级高度密沉淀池的排泥口与所述固废处理系统相连，所述二级多介质过滤器用于过滤二级高度密沉淀池上清液出水，所述臭氧反应器
用于去除所述二级多介质过滤器出水的COD、有机物和CO
32
、，所述二级活...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伯阳，樊陈子，王旭，詹利，付静，何新然，
申请(专利权)人：国能朗新明环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：