[發明專利]一種無膜化礦井水深度處理方法

在審

• 申請號: 202211313436.7
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115448511A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 宣穎
• 申請（專利權）人: 北京華德創業環保設備有限公司
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F1/56;C02F1/42;C02F1/48;C02F3/34;C02F101/14;C02F101/16;C02F103/10
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 陶敏

本發明提供了一種無膜化礦井水深度處理方法。本發明的無膜化礦井水深度處理方法包括除氟步驟和/或脫氮步驟；其中：除氟步驟包括向一體化磁粉重介速沉設備的礦井水中加入高效除氟劑、高分子絮凝劑和磁粉進行深度除氟處理；脫氮步驟包括利用連續流離子交換脫氮系統對礦井水進行脫氮處理，連續流離子交換脫氮系統內裝填脫氮樹脂，脫氮樹脂在不同塔柱內進行同步吸附和再生，再生后的再生廢液經生物脫氮后重復用于脫氮樹脂再生。本發明的無膜化礦井水深度處理方法可對常規處理后的礦井水進行進一步處理，從而使出水氟離子濃度≤1mg/L，總氮≤1mg/L，達到三類地表水中相應標準。

技術領域

本發明涉及礦井水處理技術領域，尤其是涉及一種無膜化礦井水深度處理方法。

背景技術

我國礦產資源豐富，礦井開采過程中會排放大量的礦井水，礦井水中常見的超標污染物包括SS、氟化物、氮、油脂、重金屬及有機物等，常規處理能夠降低礦井水中的SS、油脂、重金屬等污染物指標，但對氟離子和總氮的去除效果不佳，因此需要進行深度處理。

現有的礦井水深度處理工藝主要采用RO反滲透工藝。RO反滲透工藝采用壓力差作為推動力，溶劑通過半透膜使各種離子從水中分離，出水水質好，但仍存在以下缺陷：1)反滲透只能將離子分離濃縮至濃液中，然而并不能將污染物降解，受回收率限制，產水率一般不超過75％，因此濃縮后產生的25％以上的濃液還需要尋找處理方式或排放渠道進行后續處理；2)反滲透系統對進水要求較高，因此需要進行有效的預處理以便減少污堵、結垢和膜降解，否則會大大縮短膜壽命、降低膜通量，進而影響處理效果；3)反滲透需要在高壓下運行，因此需要配備高壓泵，此外需要投加阻垢劑、還原劑等多種藥劑，運行費用高；4)反滲透系統需要較高的運行管理水平，即使在良好的運行狀態下進口膜片的壽命一般僅為3-5年，需要定期更換膜片，投入較大。

鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無膜化礦井水深度處理方法，該方法可對常規處理后的礦井水進行進一步處理，從而使出水氟離子濃度≤1mg/L，總氮≤1mg/L，達到三類地表水排放標準。

本發明提供一種無膜化礦井水深度處理方法，包括除氟步驟和/或脫氮步驟；其中：

除氟步驟包括向一體化磁粉重介速沉設備的礦井水中加入高效除氟劑、高分子絮凝劑和磁粉進行深度除氟處理；

脫氮步驟包括利用連續流離子交換脫氮系統對礦井水進行脫氮處理，連續流離子交換脫氮系統內裝填脫氮樹脂，脫氮樹脂在不同塔柱內進行同步吸附和再生，再生后的再生廢液經生物脫氮后重復用于脫氮樹脂再生。

在本發明中，礦井水指的是經常規處理后的礦井水常規處理出水(以下簡稱為礦井水)；經常規處理后，礦井水常見超標污染指標為氟離子和總氮，其中氟離子的含量為10-30mg/L，總氮的含量為10-25mg/L。

當礦井水中的氟離子不達標時，礦井水進入一體化磁粉重介速沉設備，向礦井水中投加高效除氟劑，利用高效除氟劑致密的陽離子基團快速與礦井水中的氟離子形成絡合作用，生成難溶態的含氟化合物；然后再向礦井水中加入高分子絮凝劑，細小的非溶解態懸浮物與高分子絮凝劑的極性基團作用，顆粒與高分子化合物結合，形成體積龐大的絮狀懸浮物。由于氟化物沉淀單一絮團增大后，內部攜帶大量包裹水，絮體整體比重進一步下降，因此絮體沉降性較差，通過同步加入磁粉，使之成為絮凝體的顆粒核心，作為晶核快速形成大比重礬花，可以極大加快沉淀分離速度，加強絮凝效果，保證氟化物去除效率，使氟離子濃度降到1mg/L以下。

對高效除氟劑和高分子絮凝劑不作嚴格限制；具體地，高效除氟劑可以采用HD-F-01高效除氟劑；高分子絮凝劑可以采用聚丙烯酰胺(PAM)。此外，對高效除氟劑、高分子絮凝劑和磁粉的用量不作嚴格限制，可根據實際情況合理添加；具體地，高效除氟劑的用量可以為200-300mg/L；高分子絮凝劑的用量可以為2-10mg/L；磁粉的用量可以為2-3g/L，分離后可循環使用。