公布日：2023.10.24
申請(qǐng)日：2023.06.27
分類(lèi)號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/36(2023.01)N;C02F1/40(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1
/50(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種礦井水再生循環(huán)利用方法及系統(tǒng)，涉及礦井水處理技術(shù)領(lǐng)域，包括：將礦井水經(jīng)由專(zhuān)用管道通入專(zhuān)用蓄水池，通過(guò)超聲設(shè)備對(duì)礦井水進(jìn)行超聲處理；選擇專(zhuān)用樹(shù)脂去除礦井水中的氨氮，再進(jìn)行氣浮除油處理，并對(duì)除油后的礦井水進(jìn)行初步沉淀；在沉淀池中加入混凝劑、助凝劑，利用攪拌裝置混合均勻，將混凝反應(yīng)后的礦井水通入斜板沉淀池進(jìn)行沉淀，得到沉渣和上層清液；對(duì)沉渣進(jìn)行污泥脫水處理，通過(guò)二氧化氯對(duì)上層清液進(jìn)行殺菌消毒，并利用反滲透膜對(duì)上層清液進(jìn)行深度處理，將深度處理后的濾液回用于煤礦生產(chǎn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了科學(xué)合理利用礦井水，發(fā)展和開(kāi)發(fā)新型的礦井水處理技術(shù)和工藝，提高了礦井水的利用率。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種礦井水再生循環(huán)利用方法，其特征在于，包括以下步驟：將礦井水經(jīng)由專(zhuān)用管道通入專(zhuān)用蓄水池，通過(guò)超聲設(shè)備對(duì)礦井水進(jìn)行超聲處理；選擇專(zhuān)用樹(shù)脂去除礦井水中的氨氮，再進(jìn)行氣浮除油處理，并對(duì)除油后的礦井水進(jìn)行初步沉淀；在沉淀池中加入混凝劑、助凝劑，利用攪拌裝置混合均勻，將混凝反應(yīng)后的礦井水通入斜板沉淀池進(jìn)行沉淀，得到沉渣和上層清液；對(duì)沉渣進(jìn)行污泥脫水處理，通過(guò)二氧化氯對(duì)上層清液進(jìn)行殺菌消毒，并利用反滲透膜對(duì)上層清液進(jìn)行深度處理，將深度處理后的濾液回用于煤礦生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井水再生循環(huán)利用方法，其特征在于，通過(guò)超聲設(shè)備對(duì)礦井水進(jìn)行超聲處理，具體為：采用至少兩個(gè)頻率不同的超聲波換能器在超聲功率0.5～1.2kW/m3、頻率12～150kHz下混頻超聲處理0.5～5h，降解礦井水中的大分子有毒有機(jī)物，使其形成絮狀物；采用平行設(shè)置且頻率相同的兩個(gè)超聲波換能器在超聲功率0.5～1.2kW/m3、頻率12～150kHz下駐波超聲處理0.5～5h，將絮狀物與處理后的礦井水分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井水再生循環(huán)利用方法，其特征在于，專(zhuān)用樹(shù)脂的獲取方式為：依次通過(guò)超聲、硫酸銅溶液、NaOH溶液改性樹(shù)脂，烘干得到能夠去除礦井水中的氨氮的專(zhuān)用樹(shù)脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井水再生循環(huán)利用方法，其特征在于，進(jìn)行氣浮除油處理，具體為：基于礦井水中的油類(lèi)含量及種類(lèi)確定所需氣體與破乳劑，向礦井水中加入一定量的破乳劑并攪拌均勻，靜置過(guò)濾；將礦井水及降溫后的所需氣體導(dǎo)入溶氣水發(fā)生器中進(jìn)行氣浮除油處理，得到除油后的礦井水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井水再生循環(huán)利用方法，其特征在于，混凝劑為聚合氯化鋁PAC或聚合硫酸鐵PFS或聚合硫酸鋁PAS。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井水再生循環(huán)利用方法，其特征在于，助凝劑為聚丙烯酰胺、活化硅酸、骨膠、海藻酸鈉中的一種或幾種按任意比例的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井水再生循環(huán)利用方法，其特征在于，對(duì)沉渣進(jìn)行污泥脫水處理，具體為：基于沉渣的含水率和泥性，調(diào)配沉渣的進(jìn)料和絮凝劑的比例，通過(guò)絮凝劑將沉渣中的游離水脫離出來(lái)，得到第一污泥和第一污水；對(duì)第一污泥進(jìn)行破壁處理、壓濾脫水，得到第二污泥和第二污水；將第一污水和第二污水合并后進(jìn)行過(guò)濾處理，得到第三污泥和中水；之后，第三污泥重復(fù)上述步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井水再生循環(huán)利用方法，其特征在于，利用反滲透膜對(duì)上層清液進(jìn)行深度處理，具體為：上清液進(jìn)入第一反滲透膜，經(jīng)第一反滲透膜處理后的濃水進(jìn)入納濾膜，產(chǎn)水進(jìn)入第三反滲透膜；經(jīng)納濾膜處理后的濃水進(jìn)入濃縮裝置，產(chǎn)水進(jìn)入第二反滲透膜；經(jīng)第二反滲透膜處理后的濃水進(jìn)入濃縮裝置，產(chǎn)水進(jìn)入第三反滲透膜；經(jīng)第三反滲透膜處理后的濃水進(jìn)入第二反滲透膜再次處理，且第三反滲透膜處理后的最終產(chǎn)水在合格后回用于煤礦生產(chǎn)。
9.一種礦井水再生循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，包括：超聲處理模塊、預(yù)處理模塊、混凝反應(yīng)模塊、深度處理模塊；超聲處理模塊，用于將礦井水經(jīng)由專(zhuān)用管道通入專(zhuān)用蓄水池，通過(guò)超聲設(shè)備對(duì)礦井水進(jìn)行超聲處理；預(yù)處理模塊，通過(guò)選擇專(zhuān)用樹(shù)脂去除礦井水中的氨氮，再進(jìn)行氣浮除油處理，并對(duì)除油后的礦井水進(jìn)行初步沉淀；混凝反應(yīng)模塊，用于在沉淀池中加入混凝劑、助凝劑，利用攪拌裝置混合均勻，將混凝反應(yīng)后的礦井水通入斜板沉淀池進(jìn)行沉淀，得到沉渣和上層清液；深度處理模塊，用于對(duì)沉渣進(jìn)行污泥脫水處理，通過(guò)二氧化氯對(duì)上層清液進(jìn)行殺菌消毒，并利用反滲透膜對(duì)上層清液進(jìn)行深度處理，將深度處理后的濾液回用于煤礦生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種礦井水再生循環(huán)利用方法及系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)礦井水的循環(huán)利用，提高礦井水的利用率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種礦井水再生循環(huán)利用方法，包括以下步驟：
將礦井水經(jīng)由專(zhuān)用管道通入專(zhuān)用蓄水池，通過(guò)超聲設(shè)備對(duì)礦井水進(jìn)行超聲處理；
選擇專(zhuān)用樹(shù)脂去除礦井水中的氨氮，再進(jìn)行氣浮除油處理，并對(duì)除油后的礦井水進(jìn)行初步沉淀；
在沉淀池中加入混凝劑、助凝劑，利用攪拌裝置混合均勻，將混凝反應(yīng)后的礦井水通入斜板沉淀池進(jìn)行沉淀，得到沉渣和上層清液；
對(duì)沉渣進(jìn)行污泥脫水處理，通過(guò)二氧化氯對(duì)上層清液進(jìn)行殺菌消毒，并利用反滲透膜對(duì)上層清液進(jìn)行深度處理，將深度處理后的濾液回用于煤礦生產(chǎn)。
可選的，通過(guò)超聲設(shè)備對(duì)礦井水進(jìn)行超聲處理，具體為：
采用至少兩個(gè)頻率不同的超聲波換能器在超聲功率0.5～1.2kW/m3、頻率12～150kHz下混頻超聲處理0.5～5h，降解礦井水中的大分子有毒有機(jī)物，使其形成絮狀物；
采用平行設(shè)置且頻率相同的兩個(gè)超聲波換能器在超聲功率0.5～1.2kW/m3、頻率12～150kHz下駐波超聲處理0.5～5h，將絮狀物與處理后的礦井水分離。
可選的，專(zhuān)用樹(shù)脂的獲取方式為：
依次通過(guò)超聲、硫酸銅溶液、NaOH溶液改性樹(shù)脂，烘干得到能夠去除礦井水中的氨氮的專(zhuān)用樹(shù)脂。
可選的，進(jìn)行氣浮除油處理，具體為：
基于礦井水中的油類(lèi)含量及種類(lèi)確定所需氣體與破乳劑，向礦井水中加入一定量的破乳劑并攪拌均勻，靜置過(guò)濾；
將礦井水及降溫后的所需氣體導(dǎo)入溶氣水發(fā)生器中進(jìn)行氣浮除油處理，得到除油后的礦井水。
可選的，混凝劑為聚合氯化鋁PAC或聚合硫酸鐵PFS或聚合硫酸鋁PAS。
可選的，助凝劑為聚丙烯酰胺、活化硅酸、骨膠、海藻酸鈉中的一種或幾種按任意比例的組合。
可選的，對(duì)沉渣進(jìn)行污泥脫水處理，具體為：
基于沉渣的含水率和泥性，調(diào)配沉渣的進(jìn)料和絮凝劑的比例，通過(guò)絮凝劑將沉渣中的游離水脫離出來(lái)，得到第一污泥和第一污水；
對(duì)第一污泥進(jìn)行破壁處理、壓濾脫水，得到第二污泥和第二污水；
將第一污水和第二污水合并后進(jìn)行過(guò)濾處理，得到第三污泥和中水；之后，第三污泥重復(fù)上述步驟。
可選的，利用反滲透膜對(duì)上層清液進(jìn)行深度處理，具體為：
上清液進(jìn)入第一反滲透膜，經(jīng)第一反滲透膜處理后的濃水進(jìn)入納濾膜，產(chǎn)水進(jìn)入第三反滲透膜；
經(jīng)納濾膜處理后的濃水進(jìn)入濃縮裝置，產(chǎn)水進(jìn)入第二反滲透膜；
經(jīng)第二反滲透膜處理后的濃水進(jìn)入濃縮裝置，產(chǎn)水進(jìn)入第三反滲透膜；
經(jīng)第三反滲透膜處理后的濃水進(jìn)入第二反滲透膜再次處理，且第三反滲透膜處理后的最終產(chǎn)水在合格后回用于煤礦生產(chǎn)。
一種礦井水再生循環(huán)利用系統(tǒng)，包括：超聲處理模塊、預(yù)處理模塊、混凝反應(yīng)模塊、深度處理模塊；
超聲處理模塊，用于將礦井水經(jīng)由專(zhuān)用管道通入專(zhuān)用蓄水池，通過(guò)超聲設(shè)備對(duì)礦井水進(jìn)行超聲處理；
預(yù)處理模塊，通過(guò)選擇專(zhuān)用樹(shù)脂去除礦井水中的氨氮，再進(jìn)行氣浮除油處理，并對(duì)除油后的礦井水進(jìn)行初步沉淀；
混凝反應(yīng)模塊，用于在沉淀池中加入混凝劑、助凝劑，利用攪拌裝置混合均勻，將混凝反應(yīng)后的礦井水通入斜板沉淀池進(jìn)行沉淀，得到沉渣和上層清液；
深度處理模塊，用于對(duì)沉渣進(jìn)行污泥脫水處理，通過(guò)二氧化氯對(duì)上層清液進(jìn)行殺菌消毒，并利用反滲透膜對(duì)上層清液進(jìn)行深度處理，將深度處理后的濾液回用于煤礦生產(chǎn)。
經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種礦井水再生循環(huán)利用方法及系統(tǒng)，通過(guò)超聲處理、去除氨氮、氣浮除油、混凝反應(yīng)、殺菌消毒、反滲透膜等過(guò)程，操作方法簡(jiǎn)單，提高了礦井水的處理效果及處理效率，實(shí)現(xiàn)礦井水的循環(huán)利用，節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。
（發(fā)明人：鄭潔銘;楊晶晶;尤龍;王丹丹;黃泰譽(yù)）
