[发明专利]一种矿井水深度处理系统及方法

权利要求书

1.一种矿井水深度处理系统，其特征在于，包括相互连通的井下深度处理系统和地上深度处理系统；

所述井下深度处理系统包括依次进行连通的井下矿用固液分离单元、井下调节初沉单元、井下管式过滤单元和井下反渗透单元，其中，所述井下调节初沉单元和井下管式过滤单元均与井下污泥脱水单元相连通，所述井下调节初沉单元还与所述地上深度处理系统相连通；

所述地上深度处理系统包括依次进行连通的地上调节单元、地上软化反应沉淀单元、地上过滤单元、地上超滤单元、地上一级反渗透单元、地上离子交换单元、地上二级反渗透单元、地上纳滤单元、地上三级反渗透单元、地上盐蒸发结晶单元和母液处理单元，其中，所述地上调节单元和所述井下调节初沉单元相连通，所述地上软化反应沉淀单元还与地上污泥脱水单元相连通，所述地上过滤单元、地上一级反渗透单元、地上二级反渗透单元和地上三级反渗透单元分别与地上回用水池相连通，所述地上纳滤单元还与地上硝蒸发结晶单元相连通，所述地上硝蒸发结晶单元进一步与所述母液处理单元相连通。

2.根据权利要求1所述的矿井水深度处理系统，其特征在于，所述井下矿用固液分离单元中的固液分离设备选自：格栅式固液分离设备、振动筛式固液分离设备、离心式固液分离设备和沉降式固液分离设备中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的矿井水深度处理系统，其特征在于，所述井下调节初沉单元中的调节沉淀设备选自：平流沉淀池、澄清池、辐流沉淀池、机械搅拌调节池和曝气搅拌调节池中的一种或多种；

所述地上调节单元中的调节沉淀设备选自：平流沉淀池、澄清池、辐流沉淀池、机械搅拌调节池和曝气搅拌调节池中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的矿井水深度处理系统，其特征在于，所述井下管式过滤单元采用混凝反应，所述井下管式过滤单元中的过滤装置选自：微滤或超滤装置，

所述过滤装置中的过滤膜选自：无机陶瓷膜或有机材质膜。

5.根据权利要求1所述的矿井水深度处理系统，其特征在于，所述地上软化反应沉淀单元中的沉淀池选自：高密沉淀池或机械澄清池。

6.根据权利要求1所述的矿井水深度处理系统，其特征在于，所述地上过滤单元中的过滤器选自：V型滤池、多介质过滤器、活性炭过滤器、无阀滤池、外压式超滤器和浸没式超滤器中的一种或多种；

所述地上超滤单元中的过滤器选自：V型滤池、多介质过滤器、活性炭过滤器、无阀滤池、外压式超滤器和浸没式超滤器中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的矿井水深度处理系统，其特征在于，所述井下反渗透单元、地上一级反渗透单元、地上二级反渗透单元和地上三级反渗透单元中的反渗透膜均选自：苦咸水反渗透膜、海水反渗透膜和高压反渗透膜中的一种或多种；

所述的井下管式过滤单元、井下反渗透单元、地上一级反渗透单元、地上二级反渗透单元和地上三级反渗透单元中的进水动力选自：离心泵动力或通过高程差形成进水动力。

8.根据权利要求1所述的矿井水深度处理系统，其特征在于，所述地上离子交换单元采用弱酸阳床，并填充弱酸树脂或螯合树脂；

所述地上纳滤单元中的纳滤膜选自：普通纳滤膜或高压纳滤膜。

9.根据权利要求1所述的矿井水深度处理系统，其特征在于，所述地上盐蒸发结晶单元和地上硝蒸发结晶单元中蒸发器均选自：一级或多级组合的蒸发器，所述蒸发器选自：多效蒸发器或MVR蒸发器中的一种或多种；

所述母液处理单元中的处理装置选自：单效蒸发器、滚筒干燥装置、喷雾干燥装置、浸没式燃烧装置和母液干化装置中的一种或多种。

10.一种如权利要求1-9任一项所述矿井水深度处理系统的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、矿井水通过井下矿用固液分离单元去除颗粒物固体后流入井下调节初沉单元，产生的矿渣外运出去；在井下调节初沉单元沉降悬浮物后上清液泵入井下管式过滤单元，通过管式膜单元的混凝反应沉淀和膜过滤去除矿井水中的悬浮物满足反渗透的进水需求；管式过滤单元过滤后的一部分产水泵入井下反渗透单元，井下反渗透单元产水供井下设备的脱盐水用水；井下管式过滤单元的一部分产水和井下反渗透单元的浓水供井下喷淋、除灰、防火和充填使用；井下调节初沉单元和井下管式过滤单元产生的污泥送至井下污泥脱水单元脱水后外运；

步骤二、井下调节初沉单元剩余的矿井水通过提升泵送至地上调节单元；再通过地上调节单元输送泵送至地上软化反应沉淀单元，在地上软化反应沉淀单元通过加药软化除硬后再泵送至地上过滤单元和地上超滤单元过滤去除悬浮物；地上超滤单元产水泵送至地上一级反渗透单元，通过反渗透膜脱盐后产水进入地上回用水池，浓水泵入地上离子交换单元；地上离子交换单元通过树脂的吸附去除矿井水中的剩余硬度；地上离子交换单元出水泵送至地上二级反渗透单元，通过反渗透膜脱盐后产水进入地上回用水池，浓水泵入地上纳滤单元，纳滤装置分离一二价离子，纳滤的产水再通过地上三级反渗透单元进一步浓缩，地上三级反渗透单元产水进入地上回用水池，地上三级反渗透单元的浓水送至地上盐蒸发结晶单元进行浓缩蒸发结晶产出氯化钠产品；地上纳滤单元的浓水送至地上硝蒸发结晶单元浓缩蒸发结晶产生硫酸钠产品；最终地上盐蒸发结晶单元和地上硝蒸发结晶单元产生的母液送至母液处理单元产生杂盐，实现矿井水的零排放；

步骤三、地上回用水池的出水供附近工农业使用或达标排放；

步骤四、地上软化反应沉淀单元产生的污泥送至地上污泥脱水单元脱水后外运。