[发明专利]一种矿井水深度处理系统及方法

说明书

本发明公开一种矿井水深度处理系统，包括相互连通的井下深度处理系统和地上深度处理系统，使矿井水实现分盐结晶的零排放，产出的优质回用水可以供附近工农业使用或达标排放。本发明还公开一种矿井水深度处理方法，使矿井水经过处理后的脱盐水和过滤净水完全满足井下各类用水的需求，不需要再通过地上的水处理工艺单元向井下供水，而且有效减少了矿井水抽到地面的水量，大幅降低了地上水处理的投资和运行费用以及降低了输水的能耗。

技术领域

本发明涉及矿井水处理技术领域，具体涉及一种矿井水深度处理系统及方法。

背景技术

众所周知，煤炭是中国重要的能源资源，在开采的过程中会产生大量的矿井水，机器与煤层、岩层接触，加上人类的活动的影响，发生了一系列的物理、化学和生化反应。因而矿井水水质具有显著的煤炭行业特征：含有悬浮物的矿井水的悬浮物含量远远高于地表水；并且所含悬浮物的粒度小、比重轻、沉降速度慢、混凝效果差；有些矿井水中还含有废机油、乳化油等有机物污染物；而且含有的总离子含量比一般地表水高得多。因此矿井水既无法满足工业生产使用需求，又无法满足生活用水需求。矿井水若直接排放到地面，则会导致水土流失、盐碱化、植被损坏等，给当地的生态环境保护带来了极大的影响。

目前，矿井水抽到地面后均需要进行净化处理，但存在处理过程繁琐、处理周期长，而且处理成本高的问题，而且经过地面处理后部分净化后的矿井水还需要返回井下使用，这样反复的提升矿井水增加了许多能耗，降低了矿井水的处理和使用效率，完全无法满足高效、经济的矿井水环保处理要求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明公开了一种矿井水深度处理系统，包括相互连通的井下深度处理系统和地上深度处理系统。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，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，井下调节初沉单元还与地上深度处理系统相连通。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，地上调节单元和井下调节初沉单元相连通，地上软化反应沉淀单元还与地上污泥脱水单元相连通，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，地上纳滤单元还与地上硝蒸发结晶单元相连通，地上硝蒸发结晶单元进一步与母液处理单元相连通。

作为本发明进一步地改进，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。

作为本发明进一步地改进，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。

作为本发明进一步地改进，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。

作为本发明进一步地改进，井下管式过滤单元采用混凝反应，井下管式过滤单元中的过滤装置选自：微滤或超滤装置。

作为本发明进一步地改进，过滤装置中的过滤膜选自：无机陶瓷膜或有机材质膜。

作为本发明进一步地改进，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。

作为本发明进一步地改进，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。

作为本发明进一步地改进，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。