[發(fā)明專(zhuān)利]一種礦井水的智慧高效除氟系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011101639.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112624387B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張伯陽(yáng);王云;陳峰;王旭;樊陳子;趙建波;何新然
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)能朗新明環(huán)保科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F9/00
• 分類(lèi)號(hào): C02F9/00;C02F1/42;C02F1/52;C02F1/56;C02F1/76;C02F1/28;C02F5/02;C02F101/10;C02F101/14;C02F103/10
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務(wù)所 61219
• 代理人: 孫衛(wèi)增

本發(fā)明提供一種礦井水的智慧高效除氟系統(tǒng)，包括依次相連的用于離子交換除氟的離子交換系統(tǒng)，納米除氟系統(tǒng)和設(shè)置在離子交換系統(tǒng)一側(cè)用于將樹(shù)脂從樹(shù)脂儲(chǔ)罐補(bǔ)充到離子交換樹(shù)脂罐內(nèi)的樹(shù)脂補(bǔ)充系統(tǒng)。本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有礦井水除氟系統(tǒng)對(duì)氟化物截留效果有限、難以適應(yīng)各種突發(fā)情況、操作管理程序繁瑣的缺陷，提出一種既能高效去除礦井水中氟化物又能適應(yīng)各種突發(fā)情況的、操作簡(jiǎn)單的基于CBR算法的智慧除氟系統(tǒng)，該系統(tǒng)在解決上述問(wèn)題的基礎(chǔ)上還能實(shí)現(xiàn)水資源的蓄積和循環(huán)利用，具有處理效率高、成本低廉、環(huán)境效益好等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦井水的智慧高效除氟系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氟元素作一種非金屬的化學(xué)元素，廣泛存在于自然界中，同樣也是人體必需的微量元素之一，正常人體每日攝入1-2mg氟較為適宜，人體攝入過(guò)多或者攝入不足均會(huì)影響健康。隨著煤礦行業(yè)的高速發(fā)展，煤礦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的礦井水中攜帶大量的氟化物，如果直接排放會(huì)造成地表水氟化物超標(biāo)，嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康，造成環(huán)境的污染。因此，解決礦井水中氟化物的達(dá)標(biāo)排放問(wèn)題是目前礦井廢水研究的重中之重。

在我國(guó)的西北五省區(qū)煤炭資源豐富，煤炭已經(jīng)成為人類(lèi)日常生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱資源，但由于西北地區(qū)水資源匱乏，收納水體有限，因此對(duì)于煤礦礦井水的排放要求達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)III類(lèi)要求，其中氟離子的排放標(biāo)準(zhǔn)是小于等于1mg/L，目前煤礦生產(chǎn)企業(yè)處理礦井水中的氟離子常用混凝沉淀法、吸附法、電滲析、反滲透、離子交換等方法進(jìn)行去除。但這些方法都存在一定程度的缺陷，混凝沉淀法對(duì)處理水體pH要求相對(duì)較高，而且為了達(dá)到出水要求混凝劑一般需要過(guò)量投加；吸附法對(duì)氟離子的處理效率有限，而且除氟吸附劑存在吸附飽和量有限、飽和周期短、使用壽命有限、再生周期長(zhǎng)等弊端；電滲析法能耗相對(duì)較高，可持續(xù)性較差，維護(hù)費(fèi)用較高；反滲透法處理能力相對(duì)較好，但由于反滲透膜成本較高，產(chǎn)生的濃鹽水處理困難等問(wèn)題難以被大范圍推廣使用；離子交換法主要是采用特定除氟型離子交換樹(shù)脂，離子交換樹(shù)脂存在再生時(shí)間長(zhǎng)、難以適應(yīng)突發(fā)情況、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行需要更換樹(shù)脂等問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，針對(duì)礦井水的水質(zhì)特點(diǎn)，本專(zhuān)利提出了一種礦井水的智慧高效除氟系統(tǒng)，既能提高礦井水的除氟效果、提高產(chǎn)水效率，也能減少藥劑投加量、適應(yīng)各種突發(fā)情況，還能降低操作管理強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)智慧化管控。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有礦井水除氟系統(tǒng)對(duì)氟化物截留效果有限、難以適應(yīng)各種突發(fā)情況、操作管理程序繁瑣的缺陷，提出一種既能高效去除礦井水中氟化物又能適應(yīng)各種突發(fā)情況的、操作簡(jiǎn)單的智慧除氟方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)在解決上述問(wèn)題的基礎(chǔ)上還能實(shí)現(xiàn)水資源的蓄積和循環(huán)利用，具有處理效率高、成本低廉、環(huán)境效益好等特點(diǎn)。

本發(fā)明提供一種礦井水的智慧高效除氟系統(tǒng)，包括用于離子交換除氟的離子交換系統(tǒng)，設(shè)置在離子交換系統(tǒng)一側(cè)的樹(shù)脂補(bǔ)充系統(tǒng)和納米除氟系統(tǒng)；

離子交換系統(tǒng)包括依次連接的提升池，用于過(guò)濾的精密過(guò)濾器，布設(shè)氟離子交換樹(shù)脂的離子交換樹(shù)脂罐，管道混合器，用于沉降雜質(zhì)的澄清池，與離子交換樹(shù)脂罐相連的對(duì)離子交換樹(shù)脂罐進(jìn)行水洗的水洗系統(tǒng)和與離子交換樹(shù)脂罐相連的用于將離子交換樹(shù)脂罐中樹(shù)脂再生的堿再生裝置；

納米除氟系統(tǒng)包括相連的納米除氟池和用于使納米除氟池功能恢復(fù)的中性復(fù)合再生液加藥系統(tǒng)，納米除氟池的進(jìn)水口與離子交換樹(shù)脂罐的出口相連且設(shè)置有閥門(mén)，納米除氟池的出水口與管道混合器相連；

樹(shù)脂補(bǔ)充系統(tǒng)包括樹(shù)脂儲(chǔ)罐和用于將樹(shù)脂從樹(shù)脂儲(chǔ)罐補(bǔ)充到離子交換樹(shù)脂罐內(nèi)的樹(shù)脂補(bǔ)充機(jī)械手。