[發(fā)明專利]一種用于礦井水處理的適度分步協(xié)同預(yù)處理工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011017885.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN112093965A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛維東;郭中權(quán);肖艷;楊建超;周如祿;張軍;徐細(xì)波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 煤科集團(tuán)杭州環(huán)保研究院有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/10
• 分類號(hào): C02F9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種礦井水的處理工藝，尤其涉及一種礦井水處理的適度分步協(xié)同預(yù)處理工藝，該工藝包括膜濃縮處理和蒸發(fā)結(jié)晶處理，該工藝包括以下步驟：該用于礦井水處理的適度分步協(xié)同預(yù)處理工藝依序具體是一級(jí)預(yù)處理、一級(jí)濃縮、二級(jí)預(yù)處理、二級(jí)濃縮、三級(jí)預(yù)處理、三級(jí)濃縮和蒸發(fā)結(jié)晶，最終得到產(chǎn)品水和結(jié)晶鹽，其中一級(jí)預(yù)處理、二級(jí)預(yù)處理、三級(jí)預(yù)處理分別得到一級(jí)污泥、二級(jí)污泥和三級(jí)污泥，一級(jí)濃縮、二級(jí)濃縮、三級(jí)濃縮和蒸發(fā)結(jié)晶得到的產(chǎn)品水合并；在預(yù)處理中，根據(jù)上一級(jí)膜濃縮得到的濃水進(jìn)行本級(jí)膜濃縮處理時(shí)，通過控制影響本級(jí)回收率的主要因素來反饋調(diào)節(jié)控制本級(jí)膜濃縮回收率在目標(biāo)值范圍，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的礦井水零排放處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種礦井水的處理工藝，尤其涉及一種礦井水處理的適度分步協(xié)同預(yù)處理工藝，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著煤炭生產(chǎn)開發(fā)布局的優(yōu)化，煤炭開發(fā)進(jìn)一步向大型煤炭基地集中，14個(gè)大型煤炭基地產(chǎn)量占全國的95％以上，其中以內(nèi)蒙古、陜西、新疆為代表的西部地區(qū)煤炭產(chǎn)量23.1億噸，占全國的59.2％。而水資源與煤炭資源呈現(xiàn)逆向分布，上述地區(qū)均處于干旱半干旱地區(qū)，水資源缺乏，植被稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱，煤礦及相關(guān)工業(yè)用水緊張；礦井水多為高礦化度礦井水，TDS≥1000mg/L，簡(jiǎn)單處理后無法利用；同時(shí)由于缺乏受納水體，排放會(huì)造成地表水土流失、鹽堿化、植被枯萎等，為此多地環(huán)保部門已經(jīng)對(duì)礦井水排放的TDS進(jìn)行了限制，山東魯西南地區(qū)要求TDS≤1600mg/L，內(nèi)蒙古鄂爾多斯等地區(qū)要求礦井水零排放或者達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》三類，TDS≤1000mg/L。針對(duì)大型煤炭基地的用水需求與排放限制，將礦井水進(jìn)行深度處理、濃縮、結(jié)晶分鹽，在實(shí)現(xiàn)礦井水“零排放”的同時(shí)，獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)生活、生產(chǎn)用水，是解決大型煤炭基地用水短缺與環(huán)境保護(hù)之間的必然選擇。

礦井水零排放處理過程中必不可少的要采用膜濃縮，膜濃縮過程中要求進(jìn)水水質(zhì)穩(wěn)定，SS極低、濁度≤5NTU、各種難溶鹽類的結(jié)垢傾向≤80％等，這對(duì)礦井水都是極為嚴(yán)格的要求。由于礦井水是賦存在地下的天然水體，造成結(jié)垢的溶解性鹽類隨賦存環(huán)境、巖層種類而各不相同，有些硫酸根極高、有些氯離子極高、有些碳酸氫根極高、有些鈣鎂極高、有些鐵錳極高，沒有規(guī)律可循；同時(shí)采煤過程中進(jìn)入礦井水的煤粉、巖粉等懸浮物也是影響礦井水膜濃縮處理的主要因素。如何經(jīng)濟(jì)高效的進(jìn)行預(yù)處理是關(guān)系礦井水零排放成功與否的關(guān)鍵。

目前常規(guī)做法是在膜濃縮處理前采用高效反滲透(HERO)工藝或者類似HERO工藝，通過混凝、沉淀、藥劑軟化、過濾、離子交換等單元工藝，一次性降低礦井水中的懸浮物及鈣、鎂、硅、硼等易結(jié)垢物質(zhì)。存在藥劑軟化規(guī)模大、加藥量多、藥劑效率低、污泥廢水量大、離子交換規(guī)模大、再生廢水量大的弊端，以及殘留鈣、鎂、硅、硼等易結(jié)垢物質(zhì)經(jīng)過后續(xù)濃縮后，仍然有極大結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)，影響后續(xù)膜濃縮和蒸發(fā)結(jié)晶的穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于礦井水處理的適度分步協(xié)同預(yù)處理工藝，通過精準(zhǔn)的預(yù)處理實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的礦井水零排放處理，適應(yīng)水質(zhì)變化能力強(qiáng)，操作彈性大，除硬軟化規(guī)模小，投資和運(yùn)行費(fèi)用低。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種用于礦井水處理的適度分步協(xié)同預(yù)處理工藝，包括膜濃縮處理和蒸發(fā)結(jié)晶處理，該工藝包括以下步驟：

所述膜濃縮處理包括一級(jí)濃縮、二級(jí)濃縮、三級(jí)濃縮；

該用于礦井水處理的適度分步協(xié)同預(yù)處理工藝依序具體是一級(jí)預(yù)處理、一級(jí)濃縮、二級(jí)預(yù)處理、二級(jí)濃縮、三級(jí)預(yù)處理、三級(jí)濃縮和蒸發(fā)結(jié)晶，最終得到產(chǎn)品水和結(jié)晶鹽，

其中一級(jí)預(yù)處理、二級(jí)預(yù)處理、三級(jí)預(yù)處理分別得到一級(jí)污泥、二級(jí)污泥和三級(jí)污泥，一級(jí)濃縮、二級(jí)濃縮、三級(jí)濃縮和蒸發(fā)結(jié)晶得到的產(chǎn)品水合并；

在一級(jí)預(yù)處理中，根據(jù)原水得到的濃水進(jìn)行本級(jí)膜濃縮處理時(shí)，通過控制影響本級(jí)回收率的主要因素來反饋調(diào)節(jié)控制本級(jí)膜濃縮回收率在目標(biāo)值范圍，一級(jí)膜濃縮回收率目標(biāo)值范圍為50-75％；