[发明专利]一种矿井水的除氟系统和工艺

说明书

本发明公开了一种矿井水的除氟系统，包括高效沉淀池、砂滤罐、超滤装置、反渗透装置、除氟沉淀池和产水池；高效沉淀池的出水口与砂滤罐的进水口连通，砂滤罐的出水口与超滤装置的进水口连通，超滤装置的产水口与反渗透装置的进水口连通，反渗透装置的浓水出口与除氟沉淀池的进水口连通，除氟沉淀池的出水口与产水池的进水口连通；反渗透装置的产水口与产水池的进水口连通。本系统通过设置高效沉淀池和除氟沉淀池，可以有效保证矿井水中氟的去除。本发明还公开了一种矿井水的除氟工艺，包括如下工序：工序一一级沉淀，工序二砂滤，工序三超滤，工序四反渗透，工序五二级沉淀；本工艺产水能够满足《地表水环境质量标准》(GB 3838‑2002)中Ⅲ类标准要求。

技术领域：

本发明涉及一种除氟系统和工艺，尤其涉及一种矿井水的除氟系统和工艺。

背景技术：

我国是一个资源丰富的国家，尤其是煤炭资源，它是我国工业发展的基础。然而，在煤矿挖掘过程中，需要向外排出大量的矿井水，矿井水一般含有较高的SS、硬度和氟离子含量，其中SS高达100-400mg/L，硬度(以碳酸钙计)≥300mg/L，F^-高达10-50mg/L；对周围地下水产生较大的危害，导致淡水资源严重污染。因此，在煤炭采掘过程中，需要对矿井水进行有效的处理，达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中Ⅲ类标准后才能排放，以减少煤炭采掘过程中对周边环境的影响。

现有的矿井水处理系统一般采用斜板沉降池+无阀过滤器的形式或除氟树脂塔的形式，其中斜板沉降池+无阀过滤器的处理系统无法稳定保证出水中氟含量＜1mg/L，难以稳定满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中Ⅲ类标准要求；采用除氟树脂塔对矿井水进行离子交换除氟处理，虽然能够使出水氟含量满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中Ⅲ类标准要求，但是，其处理成本较高，难以满足企业生产需求。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提供一种矿井水的除氟系统；

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种矿井水的除氟系统，包括高效沉淀池、pH调节水箱、砂滤罐、超滤装置、反渗透装置和产水池；所述高效沉淀池的出水口与所述pH调节水箱的进水口连通，所述pH调节水箱的出水口与所述砂滤罐的进水口连通，所述砂滤罐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装置的进水口连通，所述反渗透装置的出水口与所述产水池的进水口连通。

进一步的，其还包括除氟沉淀池，所述反渗透装置的浓水出口与所述除氟沉淀池的进水口连通，所述除氟沉淀池的出水口与所述产水池的进水口连通。

本发明的第二个目的在于提供一种矿井水的除氟工艺；

本发明的第二个目的由如下技术方案实施：一种矿井水的除氟工艺，包括如下工序：工序一一级沉淀，工序二砂滤，工序三超滤，工序四反渗透，工序五二级沉淀；其中：

所述工序一一级沉淀：将SS在100-400mg/L、硬度(以碳酸钙计)≥300mg/L和F^-为10-50mg/L的矿井水连续送入矿井水除氟系统的高效沉淀池，依次投加Ca(OH)₂、Na₂CO₃、PFS、PAM，控制矿井水pH＝11-12，反应时间为50-70min，得到SS≤10mg/L、硬度(以碳酸钙计)≤100mg/L、F^-＜10mg/L的一沉产水，一级沉淀可有效避免后续超滤装置和反渗透装置的污堵，而后调节一沉产水pH到6-8；

Ca(OH)₂、Na₂CO₃具有去除矿井水中硬度(Mg²⁺、Ca²⁺)的作用，而且除硬沉淀、F^-与Ca(OH)₂的反应物、SS经PFS混凝以及PAM絮凝沉淀后分离，实现除氟除硬和去除SS的作用。