CN214571272U - 一种矿井水处理后回用的预处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种矿井水处理后回用的预处理系统，包括依次连接的预沉池、反渗透装置、中间池和与反渗透装置相连的自清洗过滤器；预沉池用于去除矿井水的钙并得到除钙矿井水，反渗透装置用于去除除钙矿井水的悬浮物以降低浊度，中间池用于存放处理后的矿井水并回用，自清洗过滤器用于清洗反渗透装置；预沉池包括絮凝剂投加口；反渗透装置包括有机聚合物‑陶瓷超滤膜。本实用新型工艺流程短，效率高，占地面积小；絮凝剂针对性强，清洗剂配制和清洗方法操作简单；将药剂软化和膜固液分离有机结合一步完成，强化预处理效果。低能耗，投资成本和清洗费用较低；使用蛋白质基底絮凝剂，不产生任何有害污泥和固废，蛋白质沉淀后可回收，环境污染小。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及一种矿井水处理后回用的预处理系统。
背景技术
随着我国经济社会的快速发展，对金属矿和煤矿的需求也在持续增加。在大规模的资源开发过程中，矿区的地质环境与生态系统也受到影响，主要表现在浅层地下水资源衰竭、水体污染等，导致矿区缺水较为严重。为了满足正常的生产需要，可以对矿井水进行回收利用，这样不仅保护了矿区开采生产安全和给水安全，还保护了周围环境。矿井水包含地下涌出水、矿区设备洗尘、矿区员工生活用水等，来源多样，水质复杂，大多数矿井水是一种高硫酸盐、高硬度，悬浮物含量大、组分复杂，导致处理难度大，且每年排放量巨大。
目前针对矿井水的处理工艺主要有沉淀、过滤、反渗透和电渗析技术等方法。简单沉淀或过滤用于井下喷淋、降尘、洗矿补水等井下作业。增设反渗透或电渗析深度处理设施，用于公用事业，如冲洗办公场所、冲洗车辆、道路洒水、绿化等。上述方法一般还包含预处理工艺。预处理工艺主要去除矿井废水中的悬浮物、部分有机物和石油类污染物，以达到后续工艺进水要求。主要处理流程为：原水-调节预沉池-加碳酸钠，除钙-澄清池-V型滤池-自清洗过滤器-传统超滤-产水后续膜处理，回用于工业用水。就目前的技术和工艺情况，单纯的传统工艺一般很难达到较高回收率，且很难实现达标排放或回用，且存在工艺技术不够稳定、成本较高等问题。
目前对于矿井水的处理很难兼顾处理效果和高的回用率，处理水达标的工艺其回用率较低，成本也较高，而高回用率的工艺处理水的标准不高，因此亟需一种短流程、高效的矿进水处理工艺。
发明内容
本实用新型是为了解决矿井水处理流程长、回收率低的问题，提供一种矿井水处理后回用的预处理系统，该工艺流程短，效率高，占地面积小；絮凝剂针对性强，清洗剂配制和清洗方法操作简单；将药剂软化和膜固液分离有机结合一步完成，强化预处理效果。低能耗，投资成本和清洗费用较低；使用蛋白质基底絮凝剂，不产生任何有害污泥和固废，蛋白质沉淀后可回收，环境污染小。
本实用新型提供一种矿井水处理后回用的预处理系统，包括依次连接的预沉池、反渗透装置，与反渗透装置的产水出口相连的中间池和与反渗透装置相连的自清洗过滤器；
预沉池用于去除矿井水的钙并得到除钙矿井水，反渗透装置用于去除除钙矿井水的悬浮物以降低浊度，中间池用于存放处理后的矿井水并回用，自清洗过滤器用于清洗反渗透装置；
预沉池包括絮凝剂投加口；
反渗透装置包括反渗透装置本体、设置在反渗透装置本体上与预沉池相连的反渗透装置进水口、设置在反渗透装置本体中的有机聚合物-陶瓷超滤膜和设置在反渗透装置本体上与中间池相连的反渗透装置出水口。
本实用新型所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，作为优选方式，絮凝剂投加口用于投加蛋白质基底的絮凝剂。
本实用新型所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，作为优选方式，蛋白质基底的絮凝剂包括豆浆和蛋清。
本实用新型所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，作为优选方式，预沉池还包括氯离子钝化剂投加口。
本实用新型所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，作为优选方式，还包括与中间池的出水口相连的纳滤装置。
本实用新型所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，作为优选方式，纳滤装置用于获得一价离子结晶。
本实用新型所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，作为优选方式，一价离子结晶是氯化钠结晶。
本实用新型所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，作为优选方式，纳滤装置为两级纳滤装置。
本实用新型所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，作为优选方式，纳滤装置为三级纳滤装置。
本实用新型所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，作为优选方式，矿井水的电导率＞4000μs/cm。
本实用新型的处理工艺流程如下：矿井水进入预沉池，加入絮凝剂，然后通过有机聚合物-陶瓷超滤膜，去除悬浮物和浊度(出水：浊度＜0.1NTU，悬浮物＜8mg/L，细菌和有机物去除率为99％。)，出水进入中间池，该技术与热法、膜法等技术相结合，实现矿井水的零排放处理。
预处理系统膜压差升高20％时，进行清洗，使用高压泵增大压力物理方法配合清洗，具体步骤如下：增大清洗液进膜压力，利用冲力和产生的较多气泡使膜发生轻微的震动，使附着的有机和无机污堵物松动脱落，清洗2min即可恢复性能99％。
本实用新型的处理工艺：原水-调节预沉池，加蛋白质基底絮凝-自清洗过滤器-有机聚合物&陶瓷超滤膜--产水后续处理，可回用于生活用水，可饮用。同时，此种办法后续使用膜系统浓缩提纯，产出的氯化钠可直接用于食品级盐。
本实用新型使用蛋白质基底的絮凝剂可去除钙，使后续膜处理不结垢，同时保证水中不引入任何危害人体健康的化学药剂，而且，豆浆的用量不大(2％～3％)，药剂价格合理；
蛋白质是两性物质(—COOH，—NH2)，亲水基团，使反应速度很快，中速搅拌5～10min即可反应完毕。钙离子破坏蛋白质的水化膜，结合聚集而沉淀，产生的沉淀漂浮在水面上，经过超滤膜后，过滤掉结垢离子钙离子，之后经过膜系统进一步处理，产水可直接用于生活用水，可饮用。
本实用新型需要控制水中盐的高浓度，电导率＞4000μs/cm。
本实用新型蛋白质基底絮凝剂可以是豆浆，或者蛋清。
本实用新型具有以下优点：
(1)该工艺流程短，效率高，占地面积小；
(2)絮凝剂针对性强，清洗剂配制和清洗方法操作简单；
(3)将药剂软化和膜固液分离有机结合一步完成，强化预处理效果。低能耗，投资成本和清洗费用较低；
(4)使用蛋白质基底絮凝剂，不产生任何有害污泥和固废，蛋白质沉淀后可回收，环境污染小。
(5)可回用的水标准高，可饮用，可用于生活用水，对于煤矿矿井的环境来说，特别重要。可以就地处理，就地回用，不仅便捷，而且有利于安全运行生产，这对于寸土寸金的矿井来说，具有重要意义。
(6)蛋白质形成的沉淀物可以用于煤矿矿区的土壤修复，作为肥料。实现矿产资源开发利用与自然生态环境相和谐，使资源循环利用，最终实现社会、经济和环境效益三赢。
(7)加入氯离子钝化剂，大大减少废水中游离态氯离子的浓度，使腐蚀速率降低50％以上，降低了废水后续的处理难度，可以直接回用于烟气脱硫，或者废水进行烟道热法蒸发干燥，可降低对烟道的腐蚀度。
附图说明
图1为一种矿井水处理后回用的预处理系统实施例1结构图；
图2为一种矿井水处理后回用的预处理系统实施例2-3结构图。
附图标记：
1、预沉池；2、反渗透装置；21、反渗透装置本体；22、反渗透装置进水口；23、有机聚合物-陶瓷超滤膜；24、反渗透装置出水口；3、中间池；4、自清洗过滤器；5、纳滤装置。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1所示，一种矿井水处理后回用的预处理系统，包括依次连接的预沉池1、反渗透装置2，与反渗透装置2的产水出口相连的中间池3和与反渗透装置2相连的自清洗过滤器4；
预沉池1用于去除矿井水的钙并得到除钙矿井水，反渗透装置2用于去除除钙矿井水的悬浮物以降低浊度，中间池3用于存放处理后的矿井水并回用，自清洗过滤器4用于清洗反渗透装置2；
预沉池1包括絮凝剂投加口；
反渗透装置2包括反渗透装置本体21、设置在反渗透装置本体21上与预沉池1相连的反渗透装置进水口22、设置在反渗透装置本体21中的有机聚合物-陶瓷超滤膜23和设置在反渗透装置本体21上与中间池3相连的反渗透装置出水口24。
实施例2
如图2所示，一种矿井水处理后回用的预处理系统，包括依次连接的预沉池1、反渗透装置2，与反渗透装置2的产水出口相连的中间池3、与反渗透装置2相连的自清洗过滤器4和与中间池3的出水口相连的纳滤装置5；
预沉池1用于去除矿井水的钙并得到除钙矿井水，反渗透装置2用于去除除钙矿井水的悬浮物以降低浊度，中间池3用于存放处理后的矿井水并回用，自清洗过滤器4用于清洗反渗透装置2；
预沉池1包括絮凝剂投加口，絮凝剂投加口用于投加蛋白质基底的絮凝剂，蛋白质基底的絮凝剂包括豆浆和蛋清；
预沉池1还包括氯离子钝化剂投加口
反渗透装置2包括反渗透装置本体21、设置在反渗透装置本体21上与预沉池1相连的反渗透装置进水口22、设置在反渗透装置本体21中的有机聚合物-陶瓷超滤膜23和设置在反渗透装置本体21上与中间池3相连的反渗透装置出水口24。
纳滤装置5用于获得一价离子结晶；一价离子结晶是氯化钠结晶；纳滤装置5为两级纳滤装置；
矿井水的电导率＞4000μs/cm。
实施例3
如图2所示，一种矿井水处理后回用的预处理系统，包括依次连接的预沉池1、反渗透装置2，与反渗透装置2的产水出口相连的中间池3、与反渗透装置2相连的自清洗过滤器4和与中间池3的出水口相连的纳滤装置5；
预沉池1用于去除矿井水的钙并得到除钙矿井水，反渗透装置2用于去除除钙矿井水的悬浮物以降低浊度，中间池3用于存放处理后的矿井水并回用，自清洗过滤器4用于清洗反渗透装置2；
预沉池1包括絮凝剂投加口，絮凝剂投加口用于投加蛋白质基底的絮凝剂，蛋白质基底的絮凝剂包括豆浆和蛋清；
预沉池1还包括氯离子钝化剂投加口
反渗透装置2包括反渗透装置本体21、设置在反渗透装置本体21上与预沉池1相连的反渗透装置进水口22、设置在反渗透装置本体21中的有机聚合物-陶瓷超滤膜23和设置在反渗透装置本体21上与中间池3相连的反渗透装置出水口24。
纳滤装置5用于获得一价离子结晶；一价离子结晶是氯化钠结晶；纳滤装置5为三级纳滤装置；
矿井水的电导率＞4000μs/cm。
实施例1-3的处理工艺流程如下：矿井水进入预沉池，加入絮凝剂，然后通过有机聚合物-陶瓷超滤膜，去除悬浮物和浊度(出水：浊度＜0.1NTU，悬浮物＜8mg/L，细菌和有机物去除率为99％。)，出水进入中间池，该技术与热法、膜法等技术相结合，实现矿井水的零排放处理。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种矿井水处理后回用的预处理系统，其特征在于：包括依次连接的预沉池(1)、反渗透装置(2)，与所述反渗透装置(2)的产水出口相连的中间池(3)和与所述反渗透装置(2)相连的自清洗过滤器(4)；
所述预沉池(1)用于去除矿井水的钙并得到除钙矿井水，所述反渗透装置(2)用于去除所述除钙矿井水的悬浮物以降低浊度，所述中间池(3)用于存放处理后的矿井水并回用，所述自清洗过滤器(4)用于清洗所述反渗透装置(2)；
所述预沉池(1)包括絮凝剂投加口；
所述反渗透装置(2)包括反渗透装置本体(21)、设置在所述反渗透装置本体(21)上与所述预沉池(1)相连的反渗透装置进水口(22)、设置在所述反渗透装置本体(21)中的有机聚合物-陶瓷超滤膜(23)和设置在所述反渗透装置本体(21)上与所述中间池(3)相连的反渗透装置出水口(24)。
2.根据权利要求1所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，其特征在于：所述絮凝剂投加口用于投加蛋白质基底的絮凝剂。
3.根据权利要求2所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，其特征在于：所述蛋白质基底的絮凝剂包括豆浆和蛋清。
4.根据权利要求1所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，其特征在于：所述预沉池(1)还包括氯离子钝化剂投加口。
5.根据权利要求1所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，其特征在于：还包括与所述中间池(3)的出水口相连的纳滤装置(5)。
6.根据权利要求5所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，其特征在于：所述纳滤装置(5)用于获得一价离子结晶。
7.根据权利要求6所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，其特征在于：所述一价离子结晶是氯化钠结晶。
8.根据权利要求5所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，其特征在于：所述纳滤装置(5)为两级纳滤装置。
9.根据权利要求5所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，其特征在于：所述纳滤装置(5)为三级纳滤装置。
10.根据权利要求1所述的一种矿井水处理后回用的预处理系统，其特征在于：所述矿井水的电导率＞4000μs/cm。
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| CN202121013146.1U CN214571272U (zh) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | 一种矿井水处理后回用的预处理系统 |
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