CN112142249B - 一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种SO4·HCO3‑Na型高盐矿井水处理与资源化利用方法及系统。本发明中矿井水依次通过砂滤、超滤双级过滤,去除细小悬浮物和胶体,出水进入反渗透单元,产品水回用,浓水进入一级离子交换,去除水中钙镁等成分,出水进入浓水反渗透,产品水回用,浓水进入二级离子交换,去除水中残留钙镁等成分,出水进行纳滤,纳滤浓水进入碳酸钠结晶,产水进入低价盐反渗透,产品水回用,浓水进入碳酸氢钠结晶,为提高碳酸氢钠回收率,降低回用水中盐浓度,将硫酸钠结晶母液送入碳酸氢钠结晶,为节省投资和运行成本,最大资源化利用矿井水中有价值成分,将碳酸氢钠母液送入回用水池,与反渗透产品水一起回用或达标外排。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿井水资源化利用方法,特别涉及一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用方法及系统,属于煤矿矿井水处理技术领域。
背景技术
随着经济的发展与环保要求的日益提高,煤矿区高盐水成为现在及未来一段时间煤矿环境治理的重点。高盐水中阴离子一般以SO4 2-、Cl-、HCO3 -为主,阳离子以Na+为主,同时含有少量的Ca2+、Mg2+、SiO2等成分。不同地区高盐矿井水中的阴离子成分及含量不同,有SO4·HCO3-Na型、Cl·HCO3-Na型、SO4·Cl·HCO3-Na型、SO4-Na型及SO4·Cl-Na 型。针对含HCO3 -矿井水,目前的处理方式多是通过投加药剂的方式将HCO3 -转化为氯化钠或者硫酸钠,然后分离出氯化钠、硫酸钠结晶盐和杂盐,同时产生高品质产品水回用或者达标外排。流程长、药剂投加量大、污泥产量大,投资高、运行成本高。药剂转化为污泥或结晶盐,增加系统处理负荷,系统产生的杂盐处置成本3000~6000元/吨, NaCl属于廉价盐,无销售途径,产生的高品质水远远高出回用水水质要求,造成资源浪费。
ZL 202010190527.0专利针对含HCO3 -高盐矿井水,采用两级高密度澄清、重力式滤池、超滤、反渗透、臭氧氧化、纳滤、离子交换、蒸发结晶等手段最终产出碳酸钠、硫酸钠、氯化钠及杂盐,提高了高附加值盐的产生,但系统复杂,流程长,产生的杂盐需要处置,将HCO3 -转化为CO3 2-过程需要投加大量烧碱,据测算,HCO3 -含量 700~900mg/L时,烧碱的成本需要3.0~4.0元/吨水,运行成本高。
发明内容
本发明针对现有SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理工艺流程冗长,运行成本高,低价值盐和杂盐产生量大不利于资源回收等问题,提供一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用方法,该方法包含以下几个步骤:
(1)矿井水经过砂滤、超滤双级过滤处理去除水中细小悬浮物和胶体;
(2)将步骤(1)出水进行反渗透处理,将水中TDS浓缩提至15000mg/L以上,产水回用;
(3)将步骤(2)产生的浓水进行一级离子交换处理,去除水中致使膜结垢的成分——钙、镁离子;(减少膜结垢污染)
(4)将步骤(3)出水进行浓水反渗透处理,将浓水TDS进一步提浓至50000mg/L 以上,反渗透产水回用;
(5)将步骤(4)产生的浓水进行二级离子交换处理,去除水中残余钙、镁结垢成分;(降低后续系统的结垢风险)
(6)将步骤(5)出水进行纳滤处理,纳滤浓水TDS控制在100000mg/L以上;
(7)将步骤(6)产生的纳滤浓水进行硫酸钠结晶,产生硫酸钠结晶盐,结晶母液进行碳酸氢钠结晶;
(8)将步骤(5)纳滤淡水进行低价盐反渗透处理,进一步浓缩,控制浓水TDS 为70000mg/L以上,产水回用;
(9)将步骤(8)低价盐反渗透得到的浓水进行碳酸氢钠结晶,产出碳酸氢钠结晶盐,碳酸氢钠结晶母液合并上述产水回用,使回用水池水满足TDS≤1000mg/L, SO4 2-≤250mg/L,Cl-≤250mg/L。
本发明中,将步骤(7)硫酸钠结晶得到的结晶母液送入碳酸氢钠结晶,可以提高碳酸氢钠回收率。
本发明所述SO4·HCO3-Na型高盐矿井水,其中SS≤10mg/L,Cl-≤250mg/L,硫酸盐和碳酸氢盐占总盐量≥85%,其中碳酸氢盐占总盐量≥30%。如果SS指标不能达标则需要净化处理,以满足工艺要求。
本发明中,矿井水依次通过砂滤、超滤双级过滤,去除细小悬浮物和胶体,出水进入反渗透单元,产品水回用,浓水进入一级离子交换,去除水中钙镁等成分,出水进入浓水反渗透,产品水回用,浓水进入二级离子交换,去除水中残留钙镁等成分,出水进行纳滤,纳滤浓水进入碳酸钠结晶,产水进入低价盐反渗透,产品水回用,浓水进入碳酸氢钠结晶,为提高碳酸氢钠回收率,降低回用水中盐浓度,将硫酸钠结晶母液送入碳酸氢钠结晶,为节省投资和运行成本,最大资源化利用矿井水中有价值成分,将碳酸氢钠母液送入回用水池,与反渗透产品水一起回用或达标外排。
本发明针对SO4·HCO3-Na型高盐矿井水,采用简洁、高效、经济的处理方式,产生高附加值盐,减少过程中酸、碱等药剂的投加量,节省运行成本,减少污泥量的产生,节省污泥处置费用。将高附加值盐提取出来,少量离子留在产品水中,既使产品水满足用户需求,又避免低附加值盐NaCl和杂盐的产生,节省投资和运行费用,最终矿井水高效资源化利用,对SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理及资源化利用具有重要指导和实践意义。
作为优选,步骤(1)双级过滤系统包含原水储存单元、砂滤单元和超滤单元,原水储存单元蓄水时长不小于1.5h,以满足系统清洗期间蓄水要求,砂滤单元滤速不超过 10m/h,确保过滤出水浊度≤5NTU。
作为优选,步骤(1)中超滤处理的膜通量≤50L/(m2·h),回收率≥92%,超滤处理后的出水指标控制在:浊度≤1NTU,SDI≤5,以减少后续反渗透膜的污堵。
作为优选,步骤(2)中的反渗透采用BW苦咸水膜,步骤(4)中的浓水反渗透采用BW苦咸水膜或SW海水淡化膜,步骤(2)中的反渗透和步骤(4)中的浓水反渗透控制工艺参数为:水的回收率≥70%,平均通量≤20L/(m2·h),脱盐率≥98.5%。以降低整个系统的投资,提高出水盐含量,满足后续分盐的需求。
作为优选,一级离子交换中,离子交换树脂采用钠床树脂,产水钙镁离子总量≤0.03mmol/L;二级离子交换中,离子交换树脂采用螯合树脂,产水钙镁离子总量≤0.03mmol/L。降低系统结垢风险,采用两级离子交换除硬避免水中HCO3 -转化为CO3 2-, CO2,消耗大量药剂,产生大量污泥。
作为优选,步骤(6)中的纳滤采用高压分盐纳滤膜,控制水的回收率≥60%,采用高压分盐纳滤膜可将90%以上的二价盐截留在浓水侧,一价盐负截留率在20%以上。
作为优选,步骤(8)中低价盐反渗透采用SW海水淡化膜,控制水的回收率≥70%,脱盐率≥98.5%,确保反渗透浓水能够满足结晶技术经济要求。
一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用系统,该系统依次由原水蓄水调节单元,原水泵,砂滤池,中间水池,提升泵,超滤单元,超滤水池,第一高压泵,反渗透单元,一级离子交换单元,一级浓水池,第二高压泵,浓水反渗透单元,二级浓水池,浓水提升泵,二级离子交换单元,纳滤原水池,第三高压泵和纳滤单元经管路连接而成,反渗透单元和浓水反渗透单元的淡水出水管分别连接至回用水池;
纳滤单元的淡水出水管连接至纳滤淡水池,纳滤淡水池经第四高压泵与低价盐反渗透单元相连,低价盐反渗透单元的浓水出水管与碳酸氢钠回收系统相连,低价盐反渗透单元的淡水出水管连接至回用水池;
纳滤单元的浓水出水管连接至纳滤浓水池,纳滤浓水池经硫酸钠结晶器进料泵与硫酸钠回收系统相连。
作为优选,硫酸钠回收系统包括依次连接的硫酸钠结晶单元,硫酸钠稠厚器,硫酸钠离心机,硫酸钠干燥器,硫酸钠稠厚器的上清液出水管连接至纳滤淡水池;
碳酸氢钠回收系统包括依次连接的碳酸氢钠结晶单元,碳酸氢钠稠厚器,碳酸氢钠离心机,碳酸氢钠干燥器,碳酸氢钠稠厚器的上清液出水管连接至回用水池。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明针对SO4·HCO3-Na型高盐矿井水,提出采用两级反渗透、两级离子交换、一级纳滤将高价盐和低价盐分开,进一步浓缩蒸发分离出NaHCO3和Na2SO4,减少过程中酸、碱等药剂的投加,降低运行成本,减少低附加值盐和化学污泥的产生,同时产出NaHCO3和Na2SO4高附加值盐。最终产水可满足《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002),可回用于生产和生活用水。
2、为了有效避免膜结垢,常规技术是采用投加石灰、烧碱或者镁剂的方式将钙、镁离子去除,但会增加大量化学污泥,同时pH会提高,需要加酸调节,从而引入新的离子,最终需要通过结晶方式将引入的这部分离子再次分离,造成资源浪费,这里采用两级离子交换替代常规药剂法。采用离子交换法能够有效除硬,可能会改变水中离子成分,出水偏酸性致使HCO3 -转变成CO2,这里第一级采用钠型树脂,将水中钙镁用钠离子交换出来,不改变原水成分,第二级采用螯合树脂,进一步将水中钙镁等二价阳离子去除,避免后续膜及蒸发器结垢。
3、为了保障纳滤膜的分盐效果,在纳滤前采用两级反渗透,将TDS浓缩至50000mg/L以上,SO4 2-浓缩至20000mg/L以上,使纳滤膜对SO4 2-截留率达90%以上,对Cl-负截留率在20%以上。
4、为了提高Na2SO4和NaHCO3结晶盐纯度,避免NaHCO3分解,硫酸盐蒸发浓缩和碳酸氢钠蒸发浓缩采用低温蒸发,蒸发浓缩可利用矿区低热热能,从而节省能耗。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用方法的流程图;
图2是本发明一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用系统的结构示意图;
标号说明:1原水蓄水调节单元,2原水泵,3砂滤池,4中间水池,5提升泵,6 超滤单元,7超滤水池,8第一高压泵,9反渗透单元,10一级离子交换单元,11一级浓水池,12第二高压泵,13浓水反渗透单元,14二级浓水池,15浓水提升泵,16二级离子交换单元,17纳滤原水池,18第三高压泵,19纳滤单元,20纳滤浓水池,21 纳滤淡水池,22第四高压泵,23低价盐反渗透单元,24碳酸氢钠结晶单元,25碳酸氢钠稠厚器,26碳酸氢钠离心机,27碳酸氢钠干燥器,28硫酸钠结晶器进料泵,29硫酸钠结晶单元,30硫酸钠稠厚器,31硫酸钠离心机,32硫酸钠干燥器,33回用水池。
具体实施方式
下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解,本发明的实施并不局限于下面的实施例,对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中,若非特指,所有的份、百分比均为重量单位,所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
下述实施例中所用的试剂,如无特殊说明,可以从常规生化试剂商店购买得到。
以下具体实施方式中,纳滤膜采用高压分盐纳滤膜,型号为苏伊士INDUSTRIAL NF或德邦XC-N。
本发明的核心是提供一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用方法,其一种具体实施方式的工艺流程图见图1,称其为具体实施方式一,该方法包括以下步骤:
(1)矿井水经过砂滤、超滤双级过滤处理去除水中细小悬浮物和胶体;
(2)将步骤(1)出水进行反渗透处理,将水中TDS浓缩提至15000mg/L以上,产水回用;
(3)将步骤(2)产生的浓水进行一级离子交换处理,去除水中致使膜结垢的成分——钙、镁离子;
(4)将步骤(3)出水进行浓水反渗透处理,将浓水TDS进一步提浓至50000mg/L 以上,反渗透产水回用;
(5)将步骤(4)产生的浓水进行二级离子交换处理,去除水中残余钙、镁结垢成分;
(6)将步骤(5)出水进行纳滤处理,纳滤浓水TDS控制在100000mg/L以上;
(7)将步骤(6)产生的纳滤浓水进行硫酸钠结晶,产生硫酸钠结晶盐,结晶母液进行碳酸氢钠结晶;
(8)将步骤(5)纳滤淡水进行低价盐反渗透处理,进一步浓缩,控制浓水TDS 为70000mg/L以上,产水回用;
(9)将步骤(8)低价盐反渗透得到的浓水进行碳酸氢钠结晶,产出碳酸氢钠结晶盐,碳酸氢钠结晶母液合并上述产水回用,使回用水池水满足TDS≤1000mg/L, SO4 2-≤250mg/L,Cl-≤250mg/L。
在具体实施方式一的基础上,本发明还提供一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用系统的具体实施方式,如图2所示,用以更好的实现具体实施方式一所述的方法,该系统依次由原水蓄水调节单元1,原水泵2,砂滤池3,中间水池4,提升泵 5,超滤单元6,超滤水池7,第一高压泵8,反渗透单元9,一级离子交换单元10,一级浓水池11,第二高压泵12,浓水反渗透单元13,二级浓水池14,浓水提升泵15,二级离子交换单元16,纳滤原水池17,第三高压泵18和纳滤单元19经管路连接而成,反渗透单元9和浓水反渗透单元13的淡水出水管分别连接至回用水池33。
纳滤单元19的淡水出水管连接至纳滤淡水池21,纳滤淡水池21经第四高压泵22与低价盐反渗透单元23相连,低价盐反渗透单元23的浓水出水管与碳酸氢钠回收系统相连,低价盐反渗透单元23的淡水出水管连接至回用水池33。
纳滤单元19的浓水出水管连接至纳滤浓水池20,纳滤浓水池20经硫酸钠结晶器进料泵28与硫酸钠回收系统相连。
硫酸钠回收系统包括依次连接的硫酸钠结晶单元29,硫酸钠稠厚器30,硫酸钠离心机31,硫酸钠干燥器32。硫酸钠稠厚器30的上清液出水管连接至纳滤淡水池21。
碳酸氢钠回收系统包括依次连接的碳酸氢钠结晶单元24,碳酸氢钠稠厚器25,碳酸氢钠离心机26,碳酸氢钠干燥器27。碳酸氢钠稠厚器25的上清液出水管连接至回用水池33。
各级离子交换单元均包含离子交换器和树脂再生单元。
碳酸氢钠结晶单元采用低温蒸发结晶方式(低温蒸发温度不超过50℃,否则碳酸氢钠分解),产生碳酸氢钠满足《工业碳酸氢钠》(GB/T 1606-2008)标准。蒸发浓缩结晶单元产生的硫酸钠满足《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009-2014)标准。
利用上述系统进行SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用的方法具体过程如下:
矿井水首先进入原水蓄水调节单元1,蓄水调节,然后由原水泵2提升进入砂滤池3,过滤去除水中细小悬浮物、胶体后储存在中间水池4中,由提升泵5提升进入超滤单元5,进一步去除水中污染因子,延长后续膜使用寿命,超滤出水进入超滤水池7,由第一高压泵8加压进入反渗透单元9,产水储存在回用水池33中,浓水进入一级离子交换单元10,去除水中钙镁等结垢成分,出水储存在一级浓水池11中,然后由第二高压泵12提升进入浓水反渗透单元13,反渗透产水送入回用水池33,浓水送入二级浓水池14中,由浓水提升泵15提升进入二级离子交换单元16,出水储存在纳滤原水池 17中,由第三高压泵18提升进入纳滤单元19,淡水送入纳滤淡水池21,浓水送入纳滤浓水池20;纳滤浓水池20中的浓水由硫酸钠结晶器进料泵28提升进入硫酸钠结晶单元29,浓缩液再进入硫酸钠稠厚器30进一步浓缩,浓缩液然后通过硫酸钠离心机31 进行盐水分离,再利用硫酸钠干燥器32进行干燥处理,使结晶盐满足工业硫酸钠要求。硫酸钠稠厚器30中产生的结晶母液通过管路送至纳滤淡水池21中,连同纳滤淡水一起由第四高压泵22送入低价盐反渗透单元23,产水送入回用水池33,浓水进入碳酸氢钠结晶单元24,蒸发浓缩后浓缩液进入碳酸氢钠稠厚器25,进一步固液分离后,上清液返回到蒸发器,浓缩液进入碳酸氢钠离心机26,分离后结晶盐再经过碳酸氢钠干燥器27干燥后,满足工业用碳酸氢钠用盐要求。碳酸氢钠稠厚器25中产生的母液送入回用水池33。
应用例1
某煤矿SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用方法,结合图1作详细说明,具体如下:
该项目原水为水源为净化处理后矿井水,SS为3~8mg/L,规模10000t/d,水质指标如表1所示。
表1
指标 | NH<sub>4</sub><sup>+</sup> | K | Na | Mg | Ca | Sr | Ba | CO<sub>3</sub> | HCO<sub>3</sub> | NO<sub>3</sub> |
检测值(mg/L) | 0.28 | 13.5 | 1206 | 19.1 | 45.6 | 2.52 | 0.075 | 36 | 994 | 6.9 |
指标 | Cl | F | SO<sub>4</sub> | SiO<sub>2</sub> | 硼 | CO<sub>2</sub> | Fe<sup>3+</sup> | Mn | Al | TDS |
检测值(mg/L) | 72.3 | 0.4 | 1785 | 2.4 | 1.25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4219 |
指标 | pH | |||||||||
检测值 | 8.26 |
(1)首先通过砂滤、超滤两级过滤,水中浊度降到1NTU以内,SDI降到5以内。过滤反冲洗水流入回用水池,循环处理利用。
(2)将(1)出水由第一高压泵送入反渗透单元,一级反渗透RO采用BW苦咸水膜,回收率75%,产水TDS为52mg/L;浓水TDS为16682mg/L,硫酸根为7096mg/L,碳酸氢根为3829mg/L,为避免反渗透膜结垢,在反渗透前投加5.2mg/L钙阻垢剂。产生的浓水钙镁浓度达7.7mol/L,在进一步浓缩前需要进行除硬处理。
(3)将(2)产生的浓水送入一级离子交换单元,离子交换单元采用钠离子交换树脂,产水钙镁硬度为0.02mmol/L,树脂再生利用硫酸钠结晶母液,母液成分以NaCl 为主,既减少了出水中盐含量,又节省了外购NaCl费用,实现内部资源的循环利用。
(4)将步骤(3)产生的浓水送入浓水反渗透单元,浓水反渗透单元采用BW苦咸水膜,回收率70%,产水TDS为209mg/L。浓水TDS为54709mg/L,硫酸根23509mg/L,碳酸氢根12157mg/L。
(5)将步骤(4)产生的浓水送入二级离子交换单元,去除水中残余钙、镁离子,降低后续系统的结垢风险。二级离子交换单元采用钠离子交换树脂,产水钙镁硬度为0.01mmol/L。
(6)将步骤(5)出水送入纳滤单元,纳滤单元回收率65%,纳滤浓水TDS为108200mg/L,产水TDS为24600mg/L。
(7)将步骤(6)纳滤浓水送入硫酸钠回收系统,经低温蒸发浓缩后,结晶产出Na2SO4晶体,结晶母液送至碳酸氢钠回收系统,本回收硫酸钠工序产生硫酸钠结晶盐1.23t/h。
(8)将步骤(6)纳滤淡水送入低价盐反渗透单元,低价盐反渗透单元采用SW海水淡化膜,回收率70%,产水回用,浓水TDS为78199mg/L。
(9)将步骤(8)浓水送入碳酸氢钠回收系统,控制结晶温度在50℃以下,产生碳酸氢钠结晶盐0.47t/h,系统产碳酸氢钠较常规产硫酸钠,可节省处理过程中酸投加量约0.25t/h,吨水可节省成本约0.75元,同时产生的碳酸氢钠较硫酸钠吨水收益增加约 1.0元;系统产碳酸氢钠较产碳酸钠,可节省烧碱投加量约0.2t/h,节省处理成本3.5元。
(10)将步骤(9)碳酸氢钠蒸发母液与产品水混合后,TDS为467mg/L,其中SO4 2-为112mg/L,Cl-为71mg/L,能够满足回用和外排要求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用方法,其特征在于该方法包含以下几个步骤:
(1)矿井水经过砂滤、超滤双级过滤处理去除水中细小悬浮物和胶体;
(2)将步骤(1)出水进行反渗透处理,将水中TDS浓缩提至15000mg/L以上,产水回用;
(3)将步骤(2)产生的浓水进行一级离子交换处理,去除水中致使膜结垢的成分——钙、镁离子;
(4)将步骤(3)出水进行浓水反渗透处理,将浓水TDS进一步提浓至50000mg/L以上,反渗透产水回用;
(5)将步骤(4)产生的浓水进行二级离子交换处理,去除水中残余钙、镁结垢成分;
(6)将步骤(5)出水进行纳滤处理,纳滤浓水TDS控制在100000mg/L以上;
(7)将步骤(6)产生的纳滤浓水进行硫酸钠结晶,产生硫酸钠结晶盐,结晶母液进行碳酸氢钠结晶;
(8)将步骤(5)纳滤淡水进行低价盐反渗透处理,进一步浓缩,控制浓水TDS为70000mg/L以上,产水回用;
(9)将步骤(8)低价盐反渗透得到的浓水进行碳酸氢钠结晶,产出碳酸氢钠结晶盐,碳酸氢钠结晶母液合并上述产水回用,使回用水池水满足TDS≤1000mg/L,SO4 2-≤250mg/L,Cl-≤250mg/L;
所述一级离子交换中,离子交换树脂采用钠床树脂,产水钙镁离子总量≤0 .03mmol/L;二级离子交换中,离子交换树脂采用螯合树脂,产水钙镁离子总量≤0.03mmol/L。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中超滤处理的膜通量≤50L/(m2·h),回收率≥92%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中超滤处理后的出水指标控制在:浊度≤1NTU,SDI≤5。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中的反渗透采用BW苦咸水膜,步骤(4)中的浓水反渗透采用BW苦咸水膜或SW海水淡化膜,步骤(2)中的反渗透和步骤(4)中的浓水反渗透控制工艺参数为:水的回收率≥70%,平均通量≤20L/(m2·h),脱盐率≥98.5%。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(6)中的纳滤采用高压分盐纳滤膜,控制水的回收率≥60%,二价盐截留率≥90%,一价盐负截留率≥20%。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(8)中低价盐反渗透采用SW海水淡化膜,控制水的回收率≥70%,脱盐率≥98.5%。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述SO4·HCO3-Na型高盐矿井水,其中SS≤10mg/L,Cl-≤250mg/L,硫酸盐和碳酸氢盐占总盐量≥85%,其中碳酸氢盐占总盐量≥30%。
8.一种SO4·HCO3-Na型高盐矿井水处理与资源化利用系统,其特征在于:该系统依次由原水蓄水调节单元(1),原水泵(2),砂滤池(3),中间水池(4),提升泵(5),超滤单元(6),超滤水池(7),第一高压泵(8),反渗透单元(9),一级离子交换单元(10),一级浓水池(11),第二高压泵(12),浓水反渗透单元(13),二级浓水池(14),浓水提升泵(15),二级离子交换单元(16),纳滤原水池(17),第三高压泵(18)和纳滤单元(19)经管路连接而成,反渗透单元(9)和浓水反渗透单元(13)的淡水出水管分别连接至回用水池(33);
纳滤单元(19)的淡水出水管连接至纳滤淡水池(21),纳滤淡水池(21)经第四高压泵(22)与低价盐反渗透单元(23)相连,低价盐反渗透单元的浓水出水管与碳酸氢钠回收系统相连,低价盐反渗透单元的淡水出水管连接至回用水池(33);
纳滤单元(19)的浓水出水管连接至纳滤浓水池(20),纳滤浓水池(20)经硫酸钠结晶器进料泵(28)与硫酸钠回收系统相连;
所述一级离子交换单元中,离子交换树脂采用钠床树脂,产水钙镁离子总量≤0.03mmol/L;二级离子交换单元中,离子交换树脂采用螯合树脂,产水钙镁离子总量≤0.03mmol/L。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于:硫酸钠回收系统包括依次连接的硫酸钠结晶单元(29),硫酸钠稠厚器(30),硫酸钠离心机(31),硫酸钠干燥器(32),硫酸钠稠厚器的上清液出水管连接至纳滤淡水池(21);
碳酸氢钠回收系统包括依次连接的碳酸氢钠结晶单元(24),碳酸氢钠稠厚器(25),碳酸氢钠离心机(26),碳酸氢钠干燥器(27),碳酸氢钠稠厚器(25)的上清液出水管连接至回用水池(33)。
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