[发明专利]一种矿井水高效处理工艺

说明书

(一)技术领域

本发明属于水处理领域，特别涉及一种矿井水高效处理工艺。

(二)背景技术

饮用水资源缺乏是世界性问题，对煤矿矿区而言，一方面矿井下大量排放 造成水资源的浪费及环境污染，另一方面，矿区的生活饮用水因水质污染及缺 水而存在严重危机。我国煤矿矿井水处理技术起始于上世纪70年代末，但大 多污水治理工作都只停留在为排放而治理，然而回用才是当今污水治理发展的 必然趋势。将防治污染和回用结合起来，既可减轻地表水体受到污染，又可缓 解水源供需矛盾，一举两得。

现国内使用的处理技术主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤等。处理 后直接排放的矿井水，通常采用沉淀或混凝沉淀处理技术；处理后作为生产用 水或其它用水的，通常采用混凝沉淀过滤处理技术；处理后作为生活用水的， 过滤后必须再经过除去酚等对人体有害的物质以及消毒处理；有些含悬浮物的 矿井水含盐量较高，处理后作为生活饮用水还必须在净化后再经过淡化处理。 近几年还相续出现了以有机膜材料为主的新型矿井水净化处理技术，简易工艺 流程图参见附图1。

以上技术均是以混凝沉淀工艺为基础，混凝工艺都存在以下问题：处理成 本高、工艺复杂、设备占地面积大；化学品消耗量大，混凝剂容易低温失效， 运行可靠性不佳，而且由于目前的过滤方式无法彻底去除生物絮体及胶体物质 和乳化油，出水水质差。以有机膜材料为主的新型矿井水净化处理技术，从某 种程度上可以优化矿井水的处理效果，但有以下缺点：有机膜对进水的要求比 较高(有机超滤膜要求浊度小于50，反渗透膜要求浊度小于1)，这就对原水 进入有机膜设备之前的预处理提出了更为严格的要求，但矿井水的水质很不稳 定，预处理流程中很难把握预处理效果，极易导致膜的污染，特别是矿井水中 预处理无法彻底除去的乳化油，对有机膜的污染是很难通过清洗消除的，膜无 法清洗再生，大大缩短了设备的使用寿命。而原水中存在的水合状态的金属氧 化物、含钙化合物、胶体物质、有机物以及细菌等，也会因不同的原因而最终 导致膜污染、膜性能的下降以及通量下降；膜不仅再生困难且清洗操作频繁， 增加了工人的劳动强度和处理成本。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种矿井水高效处理工艺，以克服现有工艺中设备 占地面积大，处理成本高，絮凝剂容易低温失效，有机滤膜易污染、有机膜设 备使用寿命短，工艺复杂等问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种矿井水高效处理工艺，将矿井水进行预沉均质，之后预处理除去矿井 水中的大颗粒固体物，其后进行陶瓷膜超滤，即可得到满足生活用水标准的处 理后矿井水。

所述的陶瓷膜超滤为错流过滤。

所述陶瓷膜的过滤精度为0.05-0.1μm。

所述大颗粒固体物粒径不小于2mm。

所述矿井水为高矿化度和/或含有重金属离子的矿井水，其在预处理前， 先调整pH值为7-8.5。

所述矿井水为高矿化度矿井水，其在陶瓷膜超滤后，进行脱盐处理，得到 符合饮水用标准的处理后矿井水。所述矿井水若是低矿化度矿井水，在陶瓷膜 超滤后，直接就可得到符合饮水用标准的处理后矿井水。所述高矿化度矿井水 是指矿井水中含有SO₄^2-、Cl^-、Ca²⁺、Mg、K⁺、Na⁺、HCO₃^-等离子，硬度相应较高 (一般大于60ppm)，水质多数呈中性或偏碱，带苦涩味，少数有酸性。

所述预处理为斜板沉淀或旋流分离。

方法中预沉均质可在调节沉淀池中进行，水进入下一工序，而沉淀下来的 污泥可进行浓缩、压滤等处理，回收其中的煤泥，以进行再利用；压滤的滤液 也循环打入沉淀池中继续进行处理。

调整pH值也在调节沉淀池中进行，主要加入碱性药剂，其目的是使有害 物质形成难溶物经下一道工序去除。具体根据水质不同、其中含有的有害物质 不同而添加不同的药剂，这些都可按照常规方法进行处理；如加入CaO水剂、 氢氧化钠、碳酸钠、石膏等，使水中部分金属离子、碳酸根离子、碳酸氢根离 子、重金属离子等反应生成难溶沉淀物或悬浮物，经下一道工序去除。若矿井 水矿化度低且有害物离子不超标，仅是悬浮物超标，此步骤可省去，直接进入 下一道工序。