[發明專利]一種酸性礦井水處理系統及方法

有效

• 申請號: 201910814164.0
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110510773B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 鄭彭生;郭中權;周如祿;許光海;楊建超;張杰;張軍;王宇龍
• 申請（專利權）人: 煤科集團杭州環保研究院有限公司;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: 浙江永航聯科專利代理有限公司 33304
• 代理人: 侯蘭玉

本發明提供一種可強化除鐵效果，減少占地面積，降低運行成本的酸性礦井水處理系統及方法。一種酸性礦井水處理系統，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。本發明的一種酸性礦井水處理系統流程簡單，占地面積小，可縮短反應時間，減少堿性藥劑投加量，操作管理方便，在保證穩定出水水質的同時有效節省運行成本；升流式中和反應裝置占地面積小，無需頻繁換料；中和澄清裝置集沉淀、過濾、吸附等多種功能于一體，無需機械攪拌設備，能耗較低，可強化除鐵和泥水分離效果。

技術領域

本發明涉及一種水處理系統及方法，特別涉及一種酸性礦井水處理系統及方法，屬于水處理技術領域。

背景技術

高硫煤層開采過程中，煤中的FeS₂發生一系列物化、生化反應，使礦井水呈酸性。若酸性礦井水處理不當，外排會直接破壞地表水環境，回用于生產會造成設備或管路腐蝕、結垢。目前，酸性礦井水除鐵的主要方法包括中和法、接觸氧化過濾法和微生物法。

其中，中和法應用最為廣泛，除鐵效果穩定，但堿性藥劑投加量大，產泥量高，操作管理復雜，處理成本較高。接觸氧化過濾工藝建設及運行成本高，除鐵效果較為有限。微生物法運行成本低，無二次污染，但出水穩定性有待提高。

《煤炭工業污染物排放標準》（GB20426-2006）要求新建煤礦礦井水處理站出水總鐵≤6mg/L。而我國西部地區煤礦多處于嚴重缺水地區，受納水體有限，部分煤礦酸性礦井水總鐵含量高，而總鐵排放濃度需達到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類要求（標準限值0.3mg/L）。在不增加煤礦企業經濟負擔的前提下提高處理效果，開發經濟合理的工藝體系是酸性礦井水處理領域需要解決的關鍵問題。

因此，如何提供一種酸性礦井水處理系統及方法，以縮短反應時間，減少堿性藥劑投加量，降低運行成本是本領域目前需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可強化除鐵效果，減少占地面積，降低運行成本的酸性礦井水處理系統，解決以上背景技術中提出的問題。

本發明的另一目的在于提供一種酸性礦井水處理方法，在減輕操作管理強度的同時提高酸性礦井水處理效果。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種酸性礦井水處理系統，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置在升流式中和反應裝置殼體內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部自下而上劃分為進水區、流化反應區和減速分離區，流化反應區內設有石灰石濾料A，過濾反應層包括設于過濾反應層頂部的上部格柵板、設于過濾反應層底部的下部格柵板和設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，導流筒設置在中和澄清裝置殼體內腔中部，吸附過濾層環繞于導流筒外部并固接中和澄清裝置殼體內壁，吸附過濾層內設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部劃分為中和反應區和泥水分離區，中和反應區設于導流筒內，泥水分離區設于導流筒外，中和反應區設有pH在線監測裝置；

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，計量泵設于加藥管上；

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。