[发明专利]一种处理高硫酸盐高硬度矿井水的高回收率工艺

权利要求书

1.一种处理高硫酸盐高硬度矿井水的高回收率工艺，其特征在于，所述的矿井水来自矿井涌出水、矿区设备洗尘废水、矿区生活废水的一种或几种，该矿井水的硬度为1500~3000mg/L，硫酸盐浓度为1600~6000mg/L；所述工艺包括预处理系统、超滤膜系统和特种膜系统，经预处理系统处理的矿井水首先进入超滤膜系统，所述超滤膜系统中采用的超滤膜为无机膜或有机膜；通过超滤膜过滤后出水再进入特种膜系统，所述特种膜系统中采用的膜为基于纳滤或反渗透技术的专用脱盐除硝膜；

所述预处理系统至少包含初沉调节系统，根据矿井水实际水质，预处理系统包含滤布滤池系统、软化沉降系统、pH调节系统中的一种或几种系统组合；所述超滤膜系统至少包括预过滤装置，预过滤反洗产生的废水引回到初沉调节系统中，出水进入超滤膜分离，所述预过滤装置采用压差控制的全自动自清洗过滤器；

所述超滤膜系统中采用的超滤膜平均孔径为10~100nm，膜元件为管式、中空纤维式或卷式；所述纳滤膜材料为醋酸纤维素或聚酰胺复合膜，反渗透膜材料为聚酰胺、醋酸纤维素或由聚酰胺、醋酸纤维素两者构成的复合膜；膜元件采用卷式、板框式或管式；所述超滤膜系统和特种膜系统由单个或多个单元膜串联或并联组成；

所述的特种膜系统在运行时，添加5~10 mg/L膜保护剂，所述膜保护剂含有有机磷酸盐、聚丙烯酸；

超滤工艺采用错流过滤，工艺跨膜压差为0.05~0.5MPa，过滤温度15~45℃，使用超滤产水通过自动添加5~10 mg/L NaClO进行反冲洗，反冲洗步序为进气—排水—上反洗—下反洗—正洗，反冲洗间隔为30~60 min，上反洗时间20~120s，进气压力0.1~0.25MPa，进气量5~12Nm³/h，进水量100~150L/m²h，下反洗时间20~120s，正洗20~30s；

纳滤或反渗透工艺跨膜压差为0.3~0.8MPa，操作温度15~45℃；

所述的初沉调节系统包括初沉调节池，所述初沉调节池为均布扩散式、完全混合式、异程式或回流式；其混合方式为过程水力混合或机械搅拌混合；

所述的滤布滤池系统产生的浮渣进行渣处理后回收的水引回到初沉调节系统中，采用滤池为移动竖片式，主要由竖片过滤装置、反冲洗装置、移动行车装置和排泥装置组成，渣处理为板框过滤机或离心机进行离心处理，所述滤布孔径为10~20 μm，运行过程全自动化，连续过滤，清洗时不停止过滤进程，清洗滤盘的面积只相当于整个滤盘面积的1％，清洗水耗小于1%；

所述软化沉降系统采用纯碱法、NaCO₃-NaOH方法共同软化，软化药剂按硬度的1.2~1.5倍摩尔比投加；软化后混凝、沉淀采用斜管沉降池，斜管孔径为80～100mm，产生的固体沉淀进行渣处理，渣处理回收的水引回初沉调节系统中。