[发明专利]一种煤矿井下水高回收率分盐系统及方法

说明书

本发明公开了一种煤矿井下水高回收率分盐系统，包括原液管、总产水管、总浓水管、一段纳滤膜组、一段高压泵、一段产水管、一段浓水管、二段纳滤膜组、二段增压泵、二段产水管、二段浓水管、三段纳滤膜组、三段循环泵、三段产水管、三段浓水管和三段循环水管，对原液进行一段高压、二段增压、三段循环的纳滤过程。本发明能够提高分盐效率和回收率，防止管道内结垢堵塞，并且可以对不同纳滤膜组进行分段清洗，提高清洗效率和质量。同时，本发明还提供了一种煤矿井下水高回收率分盐方法，可以提高分盐效率和无机盐回收率，充分利用纳滤膜，还能够防止浓水中的盐析出，堵塞管道。

技术领域

本发明涉及煤矿井下水处理技术领域，特别是一种煤矿井下水高回收率分盐系统及方法。

背景技术

煤矿井下水水量巨大，全国年总排放量达到22亿立方，是一种比较珍贵的水资源，对煤矿井下水进行有效处理后，可以作为工业用水、生活用水或者其他方面的回用水。这不仅可以使矿区水资源严重短缺问题得到有效解决，同时还对煤矿井下水进行了合理利用，降低了地下水的使用，提高了环境质量，有利于我国经济健康快速发展。

但煤矿井下水由于环境和人为因素的影响，水质复杂，总离子含量比一般地表水高得多，而且很大一部分是硫酸根离子，这种特性增大了煤矿井下水的利用难度，因此煤矿井下水除了需要进行絮凝等一般处理外，还需要对水中大量的无机盐进行分离。目前，膜法分盐主要利用纳滤膜，但普遍存在回收率低的缺点，并且，煤矿井下水中的盐含量极高，管道内壁易结垢堵塞，清理困难，降低分盐的效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种煤矿井下水高回收率分盐系统，能够提高无机盐回收率，可以对不同纳滤膜组进行分段清洗，提高清洗效率和质量，并且提高浓水流速，防止浓水在管道内结垢，堵塞管道；同时，本发明还提供了一种煤矿井下水高回收率分盐方法，可以提高分盐效率和无机盐回收率，并且通过增压循环的方法，增加浓水流量，防止管道结垢堵塞。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种煤矿井下水高回收率分盐系统包括原液管、总产水管、总浓水管、一段纳滤膜组、一段高压泵、一段产水管、一段浓水管、二段纳滤膜组、二段增压泵、二段产水管、二段浓水管、三段纳滤膜组、三段循环泵、三段产水管、三段浓水管和三段循环水管。原液中的无机盐经过三段纳滤达到高回收率，所述一段纳滤膜组、二段纳滤膜组和三段纳滤膜组中纳滤膜数量不同，其数量比值为2:1:1。

所述原液管与一段纳滤膜组的进水口连接，所述一段高压泵设于原液管上，一段高压泵的作用是将原液压力提高到满足一段纳滤跨膜条件，一段纳滤膜组的产水口经一段产水管与总产水管连接，一段纳滤膜组的浓水口经一段浓水管与二段纳滤膜组的进水口连接，二段增压泵设于一段浓水管上，原液经过一段纳滤膜组后，压力下降，为满足后续跨膜压力要求，需要进行增压。原液经过一段纳滤膜组后，浓水进行二段增压过滤。

所述二段纳滤膜组的产水口经二段产水管与总产水管连接，二段纳滤膜组的浓水口经二段浓水管与三段纳滤膜组的进水口连接，三段循环泵设于二段浓水管上。

所述三段纳滤膜组的产水口经三段产水管与总产水管连接，所述三段浓水管的一端与三段纳滤膜组的浓水口连接，另一端与总浓水管连接。所述三段循环水管的一端与三段浓水管连接，另一端与二段浓水管连接，且连接处位于三段循环泵前方，经过三段纳滤后，浓水中硫酸根离子浓度非常高，为防止硫酸盐因流速过低导致浓差极化进而在管道内结垢，堵塞管道，增加三段循环泵使浓水进行循环，增大浓水流量。

前述的煤矿井下水高回收率分盐系统还包括清洗系统，清洗系统包括清洗水箱、产水回流管、清洗浓水回流总管、自用水管、清洗泵、保安过滤器、总清洗管、一段清洗进液管、二段清洗进液管、三段清洗进液管、一段清洗浓水回流管、二段清洗浓水回流管、三段清洗浓水回流管、加药口和加热器。

所述产水回流管一端与总产水管连接，且连接处位于三段产水管与总产水管连接处的后方，产水回流管的另一端与清洗水箱的顶部连接，将系统产水用于纳滤膜的清洗。