一种高效回收高含盐量矿井水的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高效回收高含盐量矿井水的方法，采用高密度澄清池去除水中的钙硬、碳酸氢根和悬浮物，降低反渗透结构倾向；对反渗透浓水进行化学加药软化预处理，去除易结垢成分；采用管式微滤膜进行固液分离，分离后的液体进入浓水反渗透单元。本发明专利技术通过对反渗透浓水进行化学加药软化预处理，去除易结垢成分；采用管式微滤膜进行固液分离，分离后的液体直接进入浓水反渗透单元而无需进行其他过滤单元处理，从而简化了运行工艺流程，减小了占地面积，同时该处理工艺的设计通量大，出水效果好；本发明专利技术的管式微滤膜不同于其他微滤或超滤膜，采用错流方式运行，水流切向高速流过膜表面，在过滤的同时还有冲刷清洁膜表面的作用，膜面不易污染。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高效回收高含盐量矿井水的方法，采用高密度澄清池去除水中的钙硬、碳酸氢根和悬浮物，降低反渗透结构倾向；对反渗透浓水进行化学加药软化预处理，去除易结垢成分；采用管式微滤膜进行固液分离，分离后的液体进入浓水反渗透单元。本专利技术通过对反渗透浓水进行化学加药软化预处理，去除易结垢成分；采用管式微滤膜进行固液分离，分离后的液体直接进入浓水反渗透单元而无需进行其他过滤单元处理，从而简化了运行工艺流程，减小了占地面积，同时该处理工艺的设计通量大，出水效果好；本专利技术的管式微滤膜不同于其他微滤或超滤膜，采用错流方式运行，水流切向高速流过膜表面，在过滤的同时还有冲刷清洁膜表面的作用，膜面不易污染。【专利说明】一种高效回收高含盐量矿井水的方法及系统
本专利技术涉及一种高效回收高含盐量矿井水的方法及系统，属于矿井水回收
。
技术介绍
矿井排水需要经过处理后才能满足使用和排放要求，目前关于矿井水排放的国家标准有:《煤矿井下消防洒水水质标准》GB50383 - 2006 ;《井下进口采煤机组用水标准》DIN24320 ;《煤炭洗选用水标准》GB50359 — 2005 ;《工业用水水质标准》GB/T19923 — 2005 ；《生活饮用水卫生标准》GB6749 - 2006 ;《饮用净水水质标准》CJ94 一 2005 ;《农田灌溉水质标准》GB5094 - 92。具体要求是:I)矿井水深度处理后满足某煤矿/选煤厂生产、生活用水需要，含盐量小于450mg/L(业主要求);2)满足农业灌溉标准含盐量小于1000mg/L ；3)浓排水排水量尽量减少，1000亩蒸发塘(兼做事故排水池)的最大蒸发量满足浓水需要蒸发量。申请号为200910252607.8的专利申请公开“一种煤矿井下用矿井水深度处理装置及方法”，申请号为201010186893.5的专利申请公开了一种“酸性矿井水处理系统”，申请号为201110436193.1的专利申请公开了一种“高悬浮物高矿化度矿井水资源化综合处理技术”，申请号为201220475686.6的专利申请公开“一种用于煤矿矿井水的双膜处理系统”；钟常明、王宗丽等人在网络上出版了一种“反渗透和纳滤分离矿井水中营养组分和重金属离子的研究”，但是上述方案存在以下缺点:①均有浓水外排，从而造成了环境污染；②废水的资源化率低，从而后续的排水量大，浓水处理规模大；③无法同时去除碳酸盐硬度和胶体，且工艺流程较为复杂；④废水浓缩过程中采用蒸汽(或电压缩)蒸发工艺，能耗较高；⑤进行固液分离及后续处理的工艺是:首先化学加药使钙镁离子以及部分硅产生沉降；其次，用沉淀池做固液分离，沉淀池上清液用多介质过滤器做预过滤处理；在预过滤处理后的液体中添加中空纤维做进一步除浊处理；最后进入回收反渗透系统，其产水回到主系统中。上述处理方法不仅工艺流程长，而且投资大，占地面积大，运行成本高，从而限制了反渗透浓水回收市场的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种高效回收高含盐量矿井水的方法及系统，它可以有效解决现有技术中存在的问题，尤其是进行固液分离及后续处理时工艺流程长，投资大，占地面积大，运行成本高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案:首先，采用高密度澄清池去除水中的钙硬、碳酸氢根和悬浮物，降低反渗透结构倾向；其次，对反渗透浓水进行化学加药软化预处理，去除易结垢成分；采用管式微滤膜进行固液分离，分离后的液体进入浓水反渗透单元。具体的说，包括以下步骤:a.采用表面负荷为0.5m/m2 -h的调节池对高含盐量矿井水中的悬浮物进行沉淀，去除水中的易沉固体；b.在高密度澄清池中投加聚合硫酸铁和熟石灰，使去除易沉固体的矿井水进行絮凝反应和化学沉淀，去除水中的钙硬、碳酸氢根和悬浮物，降低反渗透结构倾向；采用变孔隙滤池对矿井水进行过滤，减少悬浮物和胶体；c.网式自清洗过滤器采用IOOum不锈钢格网拦截矿井水中的悬浮物，采用浸没式超滤系统滤除矿井水中的大分子物质和微生物；d.反渗透装置进一步进行预脱盐处理，排出反渗透浓水；e.对反渗透浓水进行化学加药软化预处理，去除易结垢成分；并采用管式微滤膜进行固液分离，分离后的液体再次进入浓水反渗透单元；f.浓水反渗透单元及碟片式反渗透系统对矿井水进行进一步浓缩后，排入蒸发塘。前述步骤b中所述的高密度澄清池的额定出力为900m3/h，分离区上升流速为10~20m/h ;所述的变孔隙滤池的滤额定出力为280m3/h,过滤速度为14m/h,运行时间为24h，水冲洗强度为15.8L/s.m2，气冲洗强度为15.8L/s.m2。前述步骤c中所述的网式自清洗过滤器的流量为300m3/h，过滤精度为lOOum，材质为316L ;所述的浸没式超滤系统利用错流过滤原理，在过滤原水时清洁滤膜表面。本专利技术中所述的浸没式超滤系统的膜组件型号为UHS-620A，过滤方向为由外到内，膜材质为PVDF，膜丝孔径为0.lum。前述步骤d中所述的反渗透装置的排列方式为20:10，膜元件采用七芯装反渗透膜 BW30-400/34i。前述步骤e中所述的管式微滤膜采用错流方式运行，错流流速大于等于3.5m/s ；过滤精度为0.lum。优选的，步骤e中所述的化学加药软化预处理及进行固液分离包括以下步骤:el.反渗透浓水进入反应槽I后，在反应槽I中添加氢氧化钠和氢氧化镁，搅拌反应15分钟以上，控制水的pH值为11.8 ;反应后，反渗透浓水流入反应槽2中；e2.在反应槽2中添加碳酸钠溶液，搅拌反应15分钟以上，控制水的pH值为10.5 ；反应后，反渗透浓水溢流到管式微滤膜系统的浓缩槽内；e3.采用循环泵将反渗透浓水输送到管式微滤膜进行固液分离。实现前述方法的高效回收高含盐量矿井水的系统，包括顺次连接的调节池、高密度澄清池、变孔隙滤池、网式自清洗过滤器、浸没式超滤系统、反渗透装置、硬度硅去除反应器、管式微滤膜、浓水反渗透单元、碟片式反渗透系统和蒸发塘。所述的反渗透装置包括保安过滤器、高压泵和反渗透系统。优选的，还包括:提升水泵、清水池、超滤进水泵、超滤产水箱、反渗透进水泵和泥渣脱水系统，提升水泵分别与调节池和高密度澄清池连接，清水池分别与变孔隙滤池和超滤进水泵连接，超滤进水泵与网式自清洗过滤器连接，超滤产水箱分别与浸没式超滤系统和反渗透进水泵连接，反渗透进水泵与反渗透装置连接，泥渣脱水系统与管式微滤膜连接。与现有技术相比，本专利技术通过对反渗透浓水进行化学加药软化预处理，去除易结垢成分；采用管式微滤膜进行固液分离，分离后的液体直接进入浓水反渗透单元而无需进行其他过滤单元处理，从而简化了运行工艺流程，减小了占地面积，同时该处理工艺的设计通量大，出水效果好；而且本专利技术的管式微滤膜不同于其他微滤或超滤膜，它采用错流方式运行，水流切向高速流过膜表面，在过滤的同时还有冲刷清洁膜表面的作用，污染物不易累积，膜面不易污染；而且在运行和反冲时并无水的损耗，因此几乎可获得100%的回收率；配套的泥渣脱水系统产生的泥饼也仅带走极少量的水分，也就是说几乎所有进水将通过管式微滤膜过滤后，送往反渗透单元。另外，管式微滤膜可以承受很高的污泥浓度(2%~5%)和很高的PH值(在pH为14的条件下也能正常稳定的工作)，因此更能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效回收高含盐量矿井水的方法，其特征在于，首先，采用高密度澄清池去除水中的钙硬、碳酸氢根和悬浮物，降低反渗透结构倾向；其次，对反渗透浓水进行化学加药软化预处理，去除易结垢成分；采用管式微滤膜进行固液分离，分离后的液体进入浓水反渗透单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘进，李宏秀，秦树篷，周保卫，沈明忠，
申请(专利权)人：中国华电工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：