[发明专利]一种去除矿井水中硝酸根离子的系统及其工艺

说明书

本发明公开了一种去除矿井水中硝酸根离子的系统，包括原水池、化学沉淀池、第一砂滤装置、超滤装置、反渗透单元、A/O池、第二砂滤装置、离子交换器、产水池，该系统安全可靠、运行稳定；本发明还公开了一种去除矿井水中硝酸根离子的工艺，包括如下工序：工序一沉淀过滤，工序二两级浓缩，工序三A/O生物脱氮，工序四砂滤，工序五树脂除硝；该工艺提高了A/O生物脱氮处理的效率并且降低了除硝酸根树脂的消耗量，减少了设备投资，处理效率高，经济性好。

技术领域：

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种去除矿井水中硝酸根离子的系统及其工艺。

背景技术：

矿井水是煤炭开采过程中地下水渗透到巷道为安全生产而排出的废水，矿井水中存在总氮超标现象，水中氮元素的过量排放会引起水体富营养化，使藻类大量繁殖，出现水华赤潮，当水中总氮含量大于0.3mg/L时，即达到富营养化的标准，另外，硝酸盐本身对人无害，但在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。

矿井水需达到地表水三类水标准后才可排放，否则会对矿区居民的身心健康、日常生活、矿区供水管网和工业生产等造成不利影响。排放标准中对总氮要求是达到1mg/L以下，经过调研发现，多数矿井水中总氮主要以硝酸根形式存在，且硝酸根浓度约为10～20mg/L，若直接对矿井水进行生物除氮处理，因矿井水中总氮浓度相对较低，其处理效果不佳；而如果直接采用除硝酸根树脂对矿井水进行除氮处理，则会造成树脂消耗量大，处理成本高的问题。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提供一种处理成本低、处理效率高的去除矿井水中硝酸根离子的系统。

本发明的第二个目的在于提供一种工艺方法简单、处理效率高、成本低的去除矿井水中硝酸根离子的处理工艺。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种去除矿井水中硝酸根离子的系统，包括原水池、化学沉淀池、第一砂滤装置、超滤装置、反渗透单元、A/O池、第二砂滤装置、离子交换器、产水池，

所述原水池的出水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第一砂滤装置的进水口连通，所述第一砂滤装置的出水口与所述超滤装置的进水口连通，所述超滤装置的产水口与所述反渗透单元的进水口连通，所述反渗透单元的浓水出口与所述A/O池的进水口连通，所述A/O池的出水口与所述第二砂滤装置的进水口连通，所述第二砂滤装置的出水口与所述离子交换器的进水口连通，所述离子交换器的产水口与所述产水池连通。

进一步的，所述反渗透单元包括一段反渗透装置、反渗透浓水箱、二段反渗透装置，所述超滤装置的产水口与所述一段反渗透装置的进水口连通，所述一段反渗透装置的浓水出口与所述反渗透浓水箱的进水口连通，所述反渗透浓水箱的出水口与所述二段反渗透装置的进水口连通，所述二段反渗透装置的浓水出口与所述A/O池的进水口连通，所述一段反渗透装置的产水口与所述产水池连通，所述二段反渗透装置的产水口与所述产水池连通。

进一步的，所述超滤装置的浓水出口与所述化学沉淀池的进水口连通。

本发明的第二个目的由如下技术方案实施：一种去除矿井水中硝酸根离子的工艺，包括如下工序：工序一沉淀过滤；工序二两级浓缩；工序三A/O生物脱氮；工序四砂滤，工序五树脂除硝；其中：

所述工序一沉淀过滤：将原水池中pH＝7～9，TDS≤5000mg/L，NO₃^-＝10mg/L～30mg/L，COD≤500mg/L的矿井水调节pH＝11.5±0.5后送入化学沉淀池中，在化学沉淀池中加入氧化钙、PFS、PAM，经化学沉淀后，得Ca²⁺≤20mg/L、Mg²⁺≤1mg/L的去硬水和污泥，将去硬水送入第一砂滤装置中进行过滤处理去除悬浮物，得到SS≤1mg/L的去悬浮物水；