[实用新型]煤井水制取饮用水的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理装置，尤其涉及一种煤井水制取饮用水的装置。

背景技术

煤井水是指在煤矿开采过程中，从各种来源流入矿井的水，或流经矿井排水系统的水。现阶段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。我国大多数煤矿矿区都属于严重缺水地区，对煤井水进行深度处理后作为生活饮用水，不仅可大大缓解煤井水的环境污染问题，而且可为煤矿矿区开辟新的水源，大大缓解矿区用水紧缺的矛盾。

我国矿井水净化处理技术始于20世纪70年代末。目前用于处理地表、江河、湖泊水的净化处理的构筑物，在煤矿矿井水处理工艺中大部分被采用过，如预沉调节池、反应沉淀池（或澄清池）、过滤池等。矿井水净化处理后可作为工业用水、生活用水或饮用水。已投入使用的饮用水净化处理技术主要有：絮凝沉淀过滤、离子交换树脂、电渗析、超滤、纳滤、反渗透等。

目前，国内大多是采用反渗透高压膜（RO）制水，或是离子交换树脂、电渗析、混床、超滤、纳滤、反渗透等的结合使用，这些方法不能很好的按照原水的水质条件有选择的选择不同的滤膜进行制水。采用絮凝+超滤或是纳滤制水，可针对较简单的水质，但不适合盐分过多的复杂水质；采用反渗透高压膜（RO）制水不仅会去除和破坏水中微量元素的天然性不利于人体健康外，而且还会大量消耗水和电能，淡水的回收率很低，大量的浓水排放出去。

现有技术中，名称为“一种用于矿井水深度净化的方法及装置”，授权公告日为“2008年9月3日”，授权公告号为“100415658C”的中国发明专利，公开了一种用于将矿井水深度净化的方法及装置。该方法主要包括两部分：絮凝—微滤拦截（CMF）及纳滤，相应的装置主要包括：CMF反应器及NF膜过滤器。主要的工艺条件特征为：在CMF反应器中投加（5—30）mg/L的絮凝剂，在一定的空气搅拌反应，在CMF反应器中同时放置过滤直径为（0.1—10）微米的微滤膜，在负压（0.05-0.2）MPa的抽吸下获得净化水。需进一步深度脱盐的净化水则可进入纳滤膜过滤器，纳滤膜对MgSO₄的截留效率为（95.0-99.0）%,操作压力为（0.4—1.0）MPa。

该专利称其方法简单、占地面积小、可实现自动化控制及移动式处理，适于不同类型的矿井水的深度净化处理。但是，煤井水的原水水质复杂，常含有粒度小、比重轻的悬浮物，浓度较高的铁、锰、镁、钙等金属离子，硫酸盐、氟化物等盐分。絮凝—微滤拦截（CMF）及纳滤的工艺在絮凝—微滤拦截阶段，因煤井水中大量悬浮物难以高效去除，会将部分金属离子带出。同时影响到絮凝效果，对煤井水中硫酸盐、氟化物去除率低。后续阶段的超滤系统，纳滤系统进水负荷增加，出水效果变差。对于系统的浓水，没有好的处理措施，淡水回收率不是很高。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供了一种煤井水制取饮用水的装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

煤井水制取饮用水的装置，包括管路，所述管路自进水端至出水端依次设置：澄清池、原水水箱、增压泵、锰砂过滤器、超滤器、纳滤器和饮用水水箱。

煤井水的原水流经加有CaCl₂的澄清池，原水中的氟化物和硫酸盐与澄清池中的Ca²⁺发生化学反应，沉淀出CaF₂和CaSO₄；澄清池的出水连同混凝剂一同泵入锰砂过滤器，水中Fe²⁺和Mn²⁺在锰砂的催化作用下，沉淀出Fe³⁺和Mn⁴⁺；锰砂过滤器的出水，再进行超滤处理，去除细菌和病毒；超滤后的淡水，再进行纳滤处理，进一步去除Fe²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺和Mg²⁺，及F^-和Cl^-。澄清池和锰砂过滤器的组合，能有效的去除水中的氟化物、硫酸盐和铁、锰等金属离子。