CN220432566U - 一种矿井中水回用处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及废水处理技术领域，具体为一种矿井中水回用处理系统，依次设置有预处理系统、过滤系统、膜浓缩系统、后处理系统和蒸发结晶系统；过滤系统依次设置有过滤池、锰砂过滤器和超滤装置，中水经过层层过滤，有针对性地去除水中金属离子和杂质，有助于降低后续反渗透装置的运行成本；后处理系统依次设置有管式微滤装置和高压反渗透装置，一方面，工艺本身运行成本低且浓缩效果好、运行效率高，另一方面能保证进入蒸发结晶系统的浓水进水量小，从而降低蒸发结晶系统的能耗，节约运行成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，具体为一种矿井中水回用处理系统。
背景技术
针对高盐矿井中水和含特殊离子的矿井中水处理，目前矿井中水利用率较低，且存在处理成本较高、处理水质与需求不匹配等问题。CN205974124U公开了一种包含电驱动膜系统的废水处理系统，可对反渗透系统的浓缩液进行再浓缩，达到降低蒸发结晶系统运行成本的效果，不过电驱动膜易被污染，且利用电力对阴阳离子进行驱动，存在着耗能大的问题，需要进一步改进处理工艺。
实用新型内容
本实用新型提供了一种矿井中水回用处理系统。
本实用新型技术方案如下：
一种矿井中水回用处理系统，依次设置有预处理系统、过滤系统、膜浓缩系统、后处理系统和蒸发结晶系统；
所述预处理系统，依次设置有均质调节池和多个反应池，能够对矿井中水进行沉淀、吸附处理；
所述过滤系统，依次设置有过滤池、锰砂过滤器和超滤装置，能够对预处理后的中水进行过滤、除浊；
所述膜浓缩系统，依次设置有多级反渗透装置，能够对过滤后的中水进行浓缩；
所述后处理系统，依次设置有管式微滤装置和高压反渗透装置，能够对膜浓缩后的浓水进行进一步地过滤浓缩；
所述蒸发结晶系统，能够对高压反渗透后的浓水进行蒸发结晶。
矿井中水经过预处理系统、过滤系统、膜浓缩系统、后处理系统和蒸发结晶系统处理后，可有效提高矿井中水的利用率，并且通过不断地浓缩处理，可降低蒸发结晶系统的能耗，节约运行成本。
所述均质调节池内设有曝气设备，对回收的矿井中水进行曝气均质均量，所述多个反应池包括第一反应池和第二反应池，所述第一反应池的上方和第二反应池的上方均设有物料投加口，用于加入反应所需的药剂或物料。
所述第一反应池中投加的药剂为聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、氢氧化钙中的一种以上，所述第二反应池中投加的物料为活性炭。
第一反应池中通过加入化学试剂发生混凝，去除矿井中水中的氟离子、金属离子等离子的含量；第二反应池中的活性炭对经混凝后的出水进行吸附处理，除异色、异味和其它杂质。
所述过滤池为高速过滤池，所述高速过滤池包括双层滤料，上层滤料为无烟煤，下层滤料为石英砂。
所述超滤装置内包括超滤膜组件，超滤膜为中空纤维超滤膜。
经过层层过滤后的中水，水中金属离子和浊度进一步降低，有助于降低后续膜浓缩处理成本。
所述多级反渗透装置包括一级反渗透装置和二级反渗透装置，所述一级反渗透装置设置有一级反渗透膜组件，一级反渗透膜组件为一级两段，排列方式为2:1，所述二级反渗透装置设置有二级反渗透膜组件，二级反渗透膜组件为一级两段，排列方式为1:1。
过滤后的中水，经过膜浓缩后，可得浓水和产水，产水进行收集，浓水进一步处理。
所述管式微滤装置内的微滤膜材质为有机高分子材料，膜孔径为0.1-1μm。
所述高压反渗透装置的工作压力为3-5MPa。
经膜浓缩后的浓水进行管式微滤，并进行高压反渗透进行进一步浓缩处理。
所述蒸发结晶系统采用机械式蒸汽再压缩蒸发器。
所述的一种矿井中水回用处理系统，还包括回用水池，所述回用水池分别与一级反渗透装置、二级反渗透装置和高压反渗透装置相连，能够收集一级反渗透装置、二级反渗透装置和高压反渗透装置的产水。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型中的一种矿井中水回用处理系统，(1)矿井中水依次经过预处理系统、过滤系统、膜浓缩系统、后处理系统和蒸发结晶系统处理后，可有效提高矿井中水的利用率，产水品质高，回用范围广。(2)过滤系统有针对性地设置多个过滤装置，中水经过层层过滤，能保证水中金属离子和浊度达到最大程度的去除，有助于降低后续反渗透装置的运行成本。(3)通过不断地浓缩处理，尤其在膜浓缩处理后，对浓水采取微滤和高压反渗透处理工艺，一方面，工艺本身运行成本低且浓缩效果好、运行效率高，另一方面能保证进入蒸发结晶系统的浓水进水量小，从而降低蒸发结晶系统的能耗，节约运行成本。
附图说明
图1为本实用新型的一种矿井中水回用处理系统的示意图，
附图标记如下：
1、预处理系统，11、均质调节池，12、第一反应池，13、第二反应池，2、过滤系统，21、过滤池，22、锰砂过滤器，23、超滤装置，3、膜浓缩系统，31、一级反渗透装置，32、二级反渗透装置，4、后处理系统，41、管式微滤装置，42、高压反渗透装置，5、蒸发结晶系统，6、回用水池。
具体实施方式
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种矿井中水回用处理系统，矿井中水首先进入预处理系统1中的均质调节池11，均质调节池11内设有曝气设备，对矿井中水进行曝气均质均量；均质调节池11的出水进入第一反应池12，通过第一反应池12的上方物料投加口投加药剂聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、氢氧化钙中的一种以上，药剂与中水中的物质发生混凝，从而去除矿井中水中的硅、氟离子、金属离子等离子；第一反应池12的出水进入第二反应池13，通过第二反应池13的上方物料投加口投加活性炭，比如椰壳活性炭或煤质活性炭，活性炭进行吸附处理，以去除中水中的异色、异味和其它杂质。
矿井中水经过预处理系统1进行沉淀、吸附处理后，出水进入过滤系统2中的过滤池21，进一步地，所述过滤池21为高速过滤池，所述高速过滤池包括双层滤料，上层滤料为无烟煤，下层滤料为石英砂；过滤池21的出水进入锰砂过滤器22，过滤时滤料锰砂为上疏下密的状态，能够有针对性地去除矿井中水中含有的锰离子和铁离子；锰砂过滤器22的出水进入超滤装置23，进一步地，所述超滤装置23内包括超滤膜组件，超滤膜为中空纤维超滤膜，超滤膜孔径为0.001-0.02μm，可以去除尺寸更小的粒子和细菌。过滤系统2有针对性地设置多个过滤装置，中水经过层层过滤，能保证水中金属离子和浊度达到最大程度的去除，有助于降低后续处理成本。
经过滤系统2的出水进入膜浓缩系统3中的一级反渗透装置31，一级反渗透装置31设置有一级反渗透膜组件，一级反渗透膜组件为一级两段，排列方式为2:1，以去除超滤装置23无法去除的可溶性盐类。经过一级反渗透装置31后，可得浓水和产水，一级反渗透装置31的产水出水口与回用水池6的进水口相连，一级反渗透装置31的产水进行收集，而一级反渗透装置31的浓水进入二级反渗透装置32，二级反渗透装置32设置有二级反渗透膜组件，二级反渗透膜组件为一级两段，排列方式为1:1，以进一步去除水中剩余的可溶性盐类。二级反渗透装置32的产水出水口与回用水池6的进水口相连，二级反渗透装置32的产水进行收集。
二级反渗透装置32的浓水进入后处理系统4中的管式微滤装置41，进一步地，所述管式微滤装置41内的微滤膜材质为有机高分子材料，比如聚四氟乙烯膜、聚偏氟乙烯膜、聚偏二氟乙烯膜，膜孔径为0.1-1μm，工作压力为0.05-0.2MPa；管式微滤装置41的出水进入高压反渗透装置42，进一步地，所述高压反渗透装置42的工作压力为3-5MPa，高压反渗透装置42的出水口与回用水池6的进水口相连，高压反渗透装置42的产水进行收集。
对经一级反渗透装置31和二级反渗透装置32的浓水进行进一步地过滤、浓缩，可降低后续盐分回收过程的运行成本；另外，选择管式微滤装置41进行过滤，一方面满足高压反渗透装置42的进水水质要求，另一方面又能降低运行能耗；避免高压反渗透装置42直接处理浓水，可以延长反渗透膜的工作时间和使用寿命，减少材料更新成本。
高压反渗透装置42的浓水进入蒸发结晶系统5，以获得高浓度的盐分，进一步地，所述蒸发结晶系统5采用机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器，相比于传统式多效蒸发器，MVR蒸发器将低温低压的蒸汽经压缩升温，热量传递给浓水，浓水中的水分蒸发成为蒸汽，并再循环至蒸发器，而浓水中的盐分则进行浓缩结晶，在蒸发过程中无需原生蒸汽，且热效高，自动化程度高。
矿井中水依次经过预处理系统1、过滤系统2、膜浓缩系统3、后处理系统4和蒸发结晶系统5处理后，可有效提高矿井中水的利用率，产水品质高，回用范围广，并且通过不断地浓缩处理，尤其在膜浓缩处理后，对浓水采取微滤和高压反渗透处理工艺，一方面，工艺本身运行成本低且浓缩效果好、运行效率高，另一方面能保证进入蒸发结晶系统5的浓水进水量小，从而降低蒸发结晶系统5的能耗，节约运行成本。
Claims (10)
1.一种矿井中水回用处理系统，其特征在于，依次设置有预处理系统(1)、过滤系统(2)、膜浓缩系统(3)、后处理系统(4)和蒸发结晶系统(5)；
所述预处理系统(1)，依次设置有均质调节池(11)和多个反应池，能够对矿井中水进行沉淀、吸附处理；
所述过滤系统(2)，依次设置有过滤池(21)、锰砂过滤器(22)和超滤装置(23)，能够对预处理后的中水进行过滤、除浊；
所述膜浓缩系统(3)，依次设置有多级反渗透装置，能够对过滤后的中水进行浓缩；
所述后处理系统(4)，依次设置有管式微滤装置(41)和高压反渗透装置(42)，能够对膜浓缩后的浓水进行进一步地过滤浓缩；
所述蒸发结晶系统(5)，能够对高压反渗透后的浓水进行蒸发结晶。
2.根据权利要求1所述的一种矿井中水回用处理系统，其特征在于，所述均质调节池(11)内设有曝气设备，所述多个反应池包括第一反应池(12)和第二反应池(13)，所述第一反应池(12)的上方和第二反应池(13)的上方均设有物料投加口。
3.根据权利要求2所述的一种矿井中水回用处理系统，其特征在于，所述第一反应池(12)中投加的药剂为聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、氢氧化钙中的一种以上，所述第二反应池(13)中投加的物料为活性炭。
4.根据权利要求1所述的一种矿井中水回用处理系统，其特征在于，所述过滤池(21)为高速过滤池，所述高速过滤池包括双层滤料，上层滤料为无烟煤，下层滤料为石英砂。
5.根据权利要求1所述的一种矿井中水回用处理系统，其特征在于，所述超滤装置(23)内包括超滤膜组件，超滤膜为中空纤维超滤膜。
6.根据权利要求1所述的一种矿井中水回用处理系统，其特征在于，所述多级反渗透装置包括一级反渗透装置(31)和二级反渗透装置(32)，所述一级反渗透装置(31)设置有一级反渗透膜组件，一级反渗透膜组件为一级两段，排列方式为2:1，所述二级反渗透装置(32)设置有二级反渗透膜组件，二级反渗透膜组件为一级两段，排列方式为1:1。
7.根据权利要求1所述的一种矿井中水回用处理系统，其特征在于，所述管式微滤装置(41)内的微滤膜材质为有机高分子材料，膜孔径为0.1-1μm。
8.根据权利要求1所述的一种矿井中水回用处理系统，其特征在于，所述高压反渗透装置(42)的工作压力为3-5MPa。
9.根据权利要求1所述的一种矿井中水回用处理系统，其特征在于，所述蒸发结晶系统(5)采用机械式蒸汽再压缩蒸发器。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种矿井中水回用处理系统，其特征在于，还包括回用水池(6)，所述回用水池(6)分别与一级反渗透装置(31)、二级反渗透装置(32)和高压反渗透装置(42)相连，能够收集一级反渗透装置(31)、二级反渗透装置(32)和高压反渗透装置(42)的产水。
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