[發(fā)明專利]一種酸性礦井水處理系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910814164.0
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110510773B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭彭生;郭中權(quán);周如祿;許光海;楊建超;張杰;張軍;王宇龍
• 申請（專利權(quán)）人: 煤科集團杭州環(huán)保研究院有限公司;山西和順天池能源有限責任公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/10
• 代理公司: 浙江永航聯(lián)科專利代理有限公司 33304
• 代理人: 侯蘭玉

1.一種采用酸性礦井水處理系統(tǒng)進行酸性礦井水處理的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟，

（1）開啟升流式中和反應裝置，使酸性礦井水流入裝置內(nèi)部并自下而上依次流經(jīng)進水區(qū)、承托層、流化反應區(qū)、過濾反應層和減速分離區(qū)；流化反應區(qū)的石灰石濾料A和過濾反應層的石灰石濾料B均可與酸性礦井水進行中和反應，反應后的石灰石濾料B在其粒徑小于上部格柵板及下部格柵板的孔徑后，可脫離過濾反應層進行流化；石灰石濾料A和石灰石濾料B在上升水流與二氧化碳氣流的作用下向上移動，并在上升過程中逐漸恢復沉降，過濾反應層對石灰石濾料A有截留作用；將減速分離區(qū)水流速度控制在30~50m/h，中和過濾上清液被收集并通過管道流入緩沖水池；

（2）開啟氫氧化鈉投加裝置和管道增壓泵，使緩沖水池出水進入中和澄清裝置，使其與加藥管流入中和澄清裝置的氫氧化鈉進行中和反應，通過計量泵和pH在線監(jiān)測裝置控制pH6.5~7.5，使礦井水經(jīng)過導流筒進入泥水分離區(qū)，上清液通過吸附過濾層，捕集濾料在水流和氣流作用下移動捕集吸附懸浮物，使過濾液通過管道出水；

（3）當緩沖水池液位較初始液位上升100~200mm，停止升流式中和反應裝置進水并關(guān)閉管道增壓泵和計量泵，開啟中和澄清裝置內(nèi)的曝氣軟管，持續(xù)曝氣10~30分鐘后停止曝氣，靜置沉淀10~20分鐘后，將沉淀污泥排出中和澄清裝置，恢復系統(tǒng)正常運行，重復步驟（1）和步驟（2）；

（4）當緩沖水池內(nèi)pH≤4.5，開啟升流式中和反應裝置內(nèi)的穿孔曝氣管以強化過濾反應區(qū)的中和反應，促進石灰石濾料B表面結(jié)垢脫落；如曝氣結(jié)束后的緩沖水池內(nèi)pH≤4.5，則關(guān)閉系統(tǒng)，換填升流式中和反應裝置內(nèi)的石灰石濾料A和石灰石濾料B后，再重復步驟（1）和步驟（2）；

該酸性礦井水處理系統(tǒng)包括升流式中和反應裝置、中和澄清裝置和氫氧化鈉投加裝置，升流式中和反應裝置和氫氧化鈉投加裝置分別通過管道連通中和澄清裝置；所述的升流式中和反應裝置包括升流式中和反應裝置殼體以及自下而上依次設(shè)置在升流式中和反應裝置殼體內(nèi)部的承托層和過濾反應層，所述的承托層和過濾反應層將升流式中和反應裝置殼體內(nèi)部自下而上劃分為進水區(qū)、流化反應區(qū)和減速分離區(qū)，流化反應區(qū)內(nèi)設(shè)有石灰石濾料A，過濾反應層包括設(shè)于過濾反應層頂部的上部格柵板、設(shè)于過濾反應層底部的下部格柵板和設(shè)于上部格柵板和下部格柵板之間的石灰石濾料B，石灰石濾料B的粒徑大于上部格柵板的孔徑和下部格柵板的孔徑，所述的下部格柵板上設(shè)有與下部格柵板固接的穿孔曝氣管；所述的中和澄清裝置包括中和澄清裝置殼體、導流筒和吸附過濾層，導流筒設(shè)置在中和澄清裝置殼體內(nèi)腔中部，吸附過濾層環(huán)繞于導流筒外部并固接中和澄清裝置殼體內(nèi)壁，吸附過濾層內(nèi)設(shè)有捕集濾料和曝氣軟管，所述的導流筒將中和澄清裝置殼體內(nèi)部劃分為中和反應區(qū)和泥水分離區(qū)，中和反應區(qū)設(shè)于導流筒內(nèi)，泥水分離區(qū)設(shè)于導流筒外，中和反應區(qū)設(shè)有pH在線監(jiān)測裝置；所述的氫氧化鈉投加裝置包括儲藥箱、加藥管和計量泵，儲藥箱通過加藥管連通中和澄清裝置的中和反應區(qū)，計量泵設(shè)于加藥管上；所述的升流式中和反應裝置與中和澄清裝置之間依次設(shè)有緩沖水池和管道增壓泵，緩沖水池和管道增壓泵通過管道連通升流式中和反應裝置與中和澄清裝置；

所述的中和澄清裝置還包括下垂式自動旋轉(zhuǎn)噴頭、集水槽B、出水管B、集泥斗和排泥管，下垂式自動旋轉(zhuǎn)噴頭設(shè)于導流筒底部，集水槽B設(shè)于中和澄清裝置殼體上部并連通出水管B，集泥斗設(shè)于中和澄清裝置殼體底部并連通排泥管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的升流式中和反應裝置還包括進水管、集水槽A、出水管A和檢修孔，進水管設(shè)于升流式中和反應裝置殼體底部，進水管頂端設(shè)有配水器，集水槽A設(shè)于升流式中和反應裝置殼體上部，集水槽A通過出水管A連通緩沖水池，檢修孔設(shè)于流化反應區(qū)對應的升流式中和反應裝置殼體外壁。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的流化反應區(qū)與過濾反應層的體積比為1:0.2~0.4，過濾反應層與減速分離區(qū)的體積比為1:1.2~1.5，石灰石濾料A在流化反應區(qū)內(nèi)的填充率為40%~60%，石灰石濾料B在過濾反應層的填充率為40%~60%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的石灰石濾料A粒徑為0.5~2mm，石灰石濾料B粒徑為35~40mm，下部格柵板孔徑為25mm，上部格柵板孔徑為25mm。