[发明专利]一种矿井水除氟脱氮耦合处理系统和处理方法

说明书

本发明公开了一种矿井水除氟脱氮耦合处理系统，包括原水池、高效沉淀池、砂滤装置、保安过滤器、第一离子交换器、第二离子交换器、树脂产水池、活性炭吸附装置、清水池、化学沉淀池、污泥处理单元、蒸发结晶系统、杂盐干化系统、再生液箱，该系统能够实现矿井水的达标排放，能保护环境；本发明还公开了一种矿井水除氟脱氮耦合处理方法，包括如下工序：工序一预处理，工序二保安过滤，工序三树脂除氟，工序四树脂除硝，工序五活性炭吸附；本发明安全可靠，运行稳定，运行费用较低，避免了矿井水中氟和硝酸根外排对环境造成的破坏，具有极大的社会效益，还实现了矿井水中盐的回收，降低了企业处理矿井水的运行费用。

技术领域：

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种矿井水除氟脱氮耦合处理系统和处理方法。

背景技术：

矿井水通常是指煤炭开采过程中所有渗入井下采掘空间的水，在煤炭开采过程中，要排放大量的矿井水，矿井水本身的成分受地质年代、地质构造、煤系伴生矿物成分、环境条件等因素的影响，矿井水中污染物包括有机污染物、油类污染物、酸碱污染、氟化物以及可溶性盐类等(如氯化物、硝酸盐等)，如果直接排放，会污染矿区环境，影响人们的健康和自然生态的平衡，人体对氟元素的过多摄入会导致氟中毒，而硝酸盐在人体内会被还原为亚硝酸盐，一方面，亚硝酸盐会与血红蛋白反应生成高铁血红蛋白，影响氧的传输能力，特别对于婴儿，易导致高铁血红蛋白症(蓝婴病)；另一方面，亚硝酸盐过高，会与蛋白生成亚硝胺，属于强致癌物质，对健康危害极大，因此矿区应重视对此类矿井水的处理。

此外，我国大部分地区都面临水资源短缺，加之我国大部分丰富的煤炭资源就分布在水资源匮乏的地区，为保护环境、节约成本且满足煤矿企业用水需求，合理处理并利用煤矿井下水资源已迫在眉睫。

经过调研发现，目前煤矿企业对矿井水的处理仅为采用沉淀及过滤、生化处理等简单处理技术处理后排放，因矿井水中总氮(多数矿井水中总氮主要以硝酸根形式存在)浓度较低，若直接对矿井水进行生物除氮处理，其处理效果不佳；此外，采用传统化学沉淀法处理矿井水中的氟也不能有效将其去除，从而导致处理后的矿井水中氟和总氮的含量均无法达到低于1mg/L的排放标准的问题。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提供一种工艺方法简单、易实现的矿井水除氟脱氮耦合处理系统。

本发明的第二个目的在于提供一种安全可靠、处理效率高的矿井水除氟脱氮耦合处理方法。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种矿井水除氟脱氮耦合处理系统，其包括原水池、高效沉淀池、砂滤装置、保安过滤器、第一离子交换器、第二离子交换器、树脂产水池、活性炭吸附装置、清水池、化学沉淀池、污泥处理单元、蒸发结晶系统、杂盐干化系统、再生液箱，

所述原水池的出水口与所述高效沉淀池的进水口连通，所述高效沉淀池的出水口与所述砂滤装置的进水口连通，所述砂滤装置的出水口与所述保安过滤器的进水口连通，所述保安过滤器的出水口与所述第一离子交换器的进水口连通，所述第一离子交换器的产水口与所述第二离子交换器的进水口连通，所述第二离子交换器的产水口与所述树脂产水池的进水口连通，所述树脂产水池的出水口与所述活性炭吸附装置的进水口连通，所述活性炭吸附装置的出水口与所述清水池的进水口连通；

所述再生液箱的出液口与所述第一离子交换器的再生液进液口连通，所述第一离子交换器的再生废液出液口与所述化学沉淀池的进水口连通，所述化学沉淀池的出水口与所述蒸发结晶系统的进水口连通；

所述再生液箱的出液口与所述第二离子交换器的再生液进液口连通，所述第二离子交换器的再生废液出液口与所述蒸发结晶系统的进水口连通；所述蒸发结晶系统的母液出口与所述杂盐干化系统的进液口连通；

所述高效沉淀池和所述化学沉淀池的出泥口均与所述污泥处理单元的入口连通。

进一步的，所述蒸发结晶系统的出料口与所述再生液箱的进料口连通。