[发明专利]一种矿井水深度处理工艺及系统

说明书

技术领域

本发明属于矿井水处理技术领域，尤其涉及一种矿井水深度处理工艺及系统。 

背景技术

煤炭是我国重要的基础能源和原料，在国民经济中具有重要的战略地位，在我国一次能源结构中，煤炭占据很大百分比，为我国的国民经济和社会发展做出了巨大的贡献。但是，在煤炭开采的过程中不可避免地会大量排放矿井水，一方面，由于矿井水中含有大量的悬浮物、盐分等物质，随意排放将导致生态环境的破坏；另一方面，矿井水的随意排放也造成了水资源的浪费，而水资源短缺又制约了矿井的生产。因此，对矿井水进行处理势在必行。 

目前，国内煤矿矿井水处理主要采取“混凝-澄清-过滤”工艺，处理后的矿井水多用于对水质要求不高的喷洒、绿化、冲厕环节上，剩余无法充分利用的部分则作排放处理。但是，煤矿附近的坑口电厂则是用水大户，所需水资源较多依靠附近河流或地下水资源。如果将多余的矿井水资源用于电厂，则可以同时解决煤矿的排水问题和电厂用水问题，减少污水排放的同时又能够保护新鲜水资源，对于推动企业的可持续性发展具有重大和深远的意义。 

基于上述构想，拟对矿井水进行深度处理，以实现其应用于坑口电厂。矿井水主要是深层地下水，矿化度(矿化度是指1升水中含有各种盐分的总克数)较高，经“混凝-澄清-过滤”工艺处理后，水中电导率、溶解性总固体含量、硬度、碱度等指标达不到电厂用水的要求。因此，在其后采用一种科学有效的除盐工艺，可将矿井水处理成为适合电厂使用的中水。 

目前国内常用的除盐技术主要有电渗析法、反渗透法、离子交换法等，但这些方法由于其较高的投资和运行费用而很难应用于矿井水的深度处理。 近年来，电吸附技术在电力、石油、印染废水的处理上得到了较好的应用和发展，将其应用于矿井水除盐处理亦具有一定的可行性。 

但是，经过“混凝-澄清-过滤”处理的矿井水中的矿化度较高，矿井水满足不了各种用途的不同水质的中水的要求，且该矿井水中的钙离子(Ca²⁺)与碳酸氢根离子(HCO₃^-)偏高，会使电吸附模块结垢，从而增加电吸附模块的反冲洗次数，最终导致对矿井水深度处理费用的增加。 

综上所述，如何提供一种矿井水深度处理工艺及系统，以有效地降低矿井水的矿化度，并且通过调整运行参数，生产出满足各种用途的不同水质的中水，同时减少矿井水进行电吸附除盐过程中电吸附模块上的结垢，进而降低矿井水在满足电厂应用的处理过程中的处理费用，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种矿井水深度处理工艺及系统，以有效地降低矿井水的矿化度，并且通过调整运行参数，生产出满足各种用途的不同水质的中水，同时减少矿井水进行电吸附除盐过程中电吸附模块上的结垢，进而降低矿井水在满足电厂应用的处理过程中的处理费用。 

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 

一种矿井水深度处理工艺，包括以下步骤： 

1)对矿井水进行初级沉淀； 

2)对初级沉淀后的矿井水投加混凝剂进行混凝； 

3)对混凝后的矿井水进行澄清； 

4)对澄清后的矿井水进行过滤； 

5)向过滤后的矿井水中加酸； 

6)对加酸后的矿井水进行曝气处理； 

7)对曝气处理后的矿井水进行电吸附除盐处理； 

8)对除盐后的矿井水进行消毒。 

优选的，上述矿井水深度处理工艺中，在步骤6)和步骤7)之间还包括： 

对曝气处理后的矿井水依次进行粗过滤和精密过滤。 

优选的，上述矿井水深度处理工艺中，在步骤7)与步骤8)之间还包括： 

采用曝气处理后的部分矿井水对电吸附除盐用的电吸附模块进行反冲洗。 

优选的，上述矿井水深度处理工艺中，采用曝气处理后的部分矿井水对所述电吸附模块进行反冲洗后，还包括：依次利用反冲洗后的矿井水和曝气处理后的部分矿井水对所述电吸附模块进行冲洗排污。 

基于上述提供的矿井水深度处理工艺，本发明还提供了一种矿井水深度处理系统，包括： 

初级沉淀池； 

入口与所述初级沉淀池的出水管道相连通的澄清池，所述澄清池的入口处还设置有与所述澄清池相连通，能够向其中添加混凝剂的自动添加混凝剂系统； 

入口与所述澄清池相连通的第一过滤装置； 

入口与所述第一过滤装置的出口相连通的曝气池；