[发明专利]一种高含硼地热尾水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废水处理及回收利用领域，特别是涉及一种高含硼地热尾水的处理方法。

背景技术

我国地热资源储量丰富，现以北方开发利用为主，寒冷时节用于城镇居民采暖，既节省了大量燃煤，又减少了二氧化碳、二氧化硫排放。

为防止无度开采地热资源，地热开发要求“一井一灌”，旨在保护深层水源。但回灌井钻井费用高昂、使用期限短暂，所以制约了地热开发事业快速发展。以咸阳区域为例，打一口回灌井成本愈500万元(井深3300m×1550元/m＝511.5万元)，当尾水回灌地层3～6个月后，近井地带便产生污染淤塞，失去回灌作用。初步统计，冬季供暖期间，全国每天累积汲取地热水量已愈百万吨，而尾水回灌数量不足20％，即绝大部分尾水直接外排或经生活污水处理厂予以处理。

实施地热尾水处理及资源化利用，地热尾水经处理后，可以符合生活饮用水标准，或地面水排放标准，这样既可缓解了淡水缺乏局面，又能弥补浅层地下水源不足问题，并且一旦浅层水系饱和后，会向地层纵深渗透，恢复深层水源。总之，无论是从能源接替的战略发展考虑，还是着眼于现实需求，实施地热尾水处理及资源化利用，不单纯依赖回灌井处置尾水，皆不失为一项重要举措。

“地热尾水”是指经板框换热之后的地热原水，一般源于地表下1000～3500m深处，水质组分十分复杂，不仅矿化度高，重金属离子(铅、铬、锌、汞等)及非金属离子(硼、砷、氟等)含量也比较高。以咸阳区域为例，地热尾水硼含量约100mg/L，超出国家《地表水环境质量标准》规定指标(≤0.5mg/L)200倍。有关毒理分析试验结果表明：当人体吸收超过100mg硼之后，会产生中毒现象，首先伤及内脏，甚至造成生命危险。如果农作物、经济作物及蔬菜浇灌用水中含硼量≥30mg/L时，会造成减产或绝收。

在除硼工艺方面，日本生产的“除硼专用RO膜”取得了一定的效果，但在处理地热尾水时存在一些问题：一是工艺复杂，首先需将尾水(原水)pH值从7.1调高至10.5以上，待终端产水后再加酸性物质中和，如此一来，必然导致各项费用增加；二是除硼率≤90％，依然超出中国国家标准的20倍；三是产水率≤60％，余下的40％仍会造成二次污染；四是“除硼专用膜”耐温≤40℃，而地热尾水为50～55℃，不能直接进膜。而采用过滤吸附技术处理地热尾水，在地热尾水含硼量100mg/L时，采用国内外生产的10余种除硼树脂或介质，分别进行室内实验及现场小型试验，虽经四级过滤吸附，除硼率仍小于90％，出水远远高于国家地面水排放标准的要求。因此现有除硼工艺无法满足地热尾水除硼之技术要求。

在除硼设备方面，在设备内置介质进行吸附过滤时，国内外均采用“水帽”(一种小型伞状过滤器)隔离保护介质，同时实施过滤功能。水帽多为PE材质，丝扣(子扣)与花板(钢板)母扣吻合性差，设备运行超过0.5MPa，极易造成丝扣脱落或水帽格栅断裂，导致设备内的介质在短时间内全部流失，不能满足吸附过滤除硼的运行要求。

发明内容

针对地热尾水除硼的技术要求，为了克服现有技术中除硼率低、处理后废水不能充分回收率和达标排放，除硼设备易损坏、等问题，本发明提供了一种地热尾水的处理方法，提高除硼效率、降低设备投资成本和运行费用，提高地热尾水资源化利用水平。

本发明的一种高含硼地热尾水的处理方法是这样实现的：

a.地热尾水进入由预过滤器和除硼过滤器组成的除硼装置，去除固体、离子杂质和硼；处理后的出水达到废水排放标准，高含硼浓缩液可以作为提硼原料；

b.除硼过滤器出水进入陶瓷膜超滤设备进行处理；

c.陶瓷膜超滤出水进行一级防渗透处理，一级反渗透出水能够达到生活饮用水卫生标准；

d.一级反渗透出水进行二、三级反渗透处理，三级反渗透出水能够达到桶装纯净水卫生标准；

所述预过滤器装填由活性炭和硅藻土烧结而成的过滤介质，所述除硼过滤器装填含有多价醇基和氨基的除硼吸附树脂；

所述除硼过滤器为立式罐形容器，由罐上端、罐体、罐下端三部分组成；所述罐上端的顶部设有进排气阀；所述罐下端的底部设有排污阀；所述罐体的下部一侧设有地热尾水进口，所述罐体的上部与所述地热尾水进口相对的另一侧设有产水口；在所述地热尾水进口之上设有下花板，在所述产水口之下设有上花板，在所述上花板和所述下花板的下面安有纤维滤网。