[发明专利]一种高含盐量的含氟矿井水的处理方法和系统

权利要求书

1.一种高含盐量的含氟矿井水的处理方法，其特征在于所述处理方法包括以下步骤：

（1）将净化处理后的含氟矿井水通过超滤膜进行过滤预处理，去除悬浮颗粒物，得到预处理出水；

（2）将步骤（1）得到的预处理出水通过一级膜浓缩单元进行浓缩处理，得到一级膜浓缩处理后的淡水1和高氟浓水1；

（3）将步骤（2）得到的高氟浓水1通过一级化学处理单元进行一级化学处理，去除高氟浓水1中大部分的氟离子，得到含氟上清液1和化合物沉泥；

（4）将步骤（3）得到的含氟上清液1通过二级膜浓缩单元进行浓缩处理，得到二级浓缩处理后的淡水2 和高氟浓水2；

（5）将步骤（4）得到的高氟浓水2通过二级化学处理单元进行二级化学处理，去除高氟浓水2中大部分的氟离子，得到含氟上清液2和化合物沉泥；

（6）将步骤（5）得到的含氟上清液2通过三级膜浓缩单元进行浓缩处理，得到三级浓缩处理后的淡水3 和高氟浓水3；

（7）将步骤（6）得到的高氟浓水3通过三级化学处理单元进行三级化学处理，去除高氟浓水3中大部分的氟离子，得到含氟上清液3和化合物沉泥；

（8）将步骤（7）得到的含氟上清液3均质混入经步骤（2）、（4）、（6）膜浓缩处理后收集得到的淡水1、淡水2和淡水3混合水体中，均质混合水的氟化物含量小于1.0mg/L，实现达标排放或资源化回用。

2.根据权利要求1所述的高含盐量的含氟矿井水的处理方法，其特征在于：所述步骤（1）中矿井水净化处理包括混凝过滤处理、澄清处理或多介质过滤处理中的一种或多种；所述超滤膜孔径为0.005μm~0.01μm，工作压力为0.1MPa~0.5MPa。

3.根据权利要求1所述的高含盐量的含氟矿井水的处理方法，其特征在于：所述步骤（2）、（4）、（6）中膜浓缩单元选择反渗透膜，反渗透膜选自苦咸水膜、海水膜或碟管式反渗透膜中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的高含盐量的含氟矿井水的处理方法，其特征在于：膜浓缩对氟离子的去除率为92%~96%，得到的淡水氟化物含量为0.1~0.4mg/L。

5.根据权利要求1所述的高含盐量的含氟矿井水的处理方法，其特征在于：所述步聚（2）中，膜浓缩淡水产水率为75%~80%，浓水产水率为20%~25%；所述步聚（4）中，膜浓缩淡水产水率为65%~70%，浓水产水率为30%~35%；所述步聚（6）中，膜浓缩淡水产水率为50%~55%，浓水产水率为45%~50%。

6.根据权利要求1所述的高含盐量的含氟矿井水的处理方法，其特征在于：所述步骤（3）、（5）、（7）中化学处理过程为分别向所述步骤（2）、（4）、（6）得到的高氟浓水1、高氟浓水2和高氟浓水3中加入调节pH值的药剂1和化学沉淀药剂2，搅拌后，再加入回调pH值的药剂3，搅拌后加入絮凝药剂4，静置沉淀，泥水分离。

7.根据权利要求6所述的高含盐量的含氟矿井水的处理方法，其特征在于：药剂1选自生石灰和/或Ca(OH)₂，pH值调节至10.0~11.0；沉淀药剂2是氯化钙，搅拌时间为20~30min；药剂3选自硫酸或盐酸，回调pH值至7.5~8.0，搅拌时间为20~30min；絮凝药剂4是聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，搅拌10~20min后，静置沉淀30~40min。

8.根据权利要求1所述的高含盐量的含氟矿井水的处理方法，其特征在于：控制含氟上清液1、含氟上清液2和含氟上清液3中氟化物含量为15±1mg/L。

9.根据权利要求1所述的高含盐量的含氟矿井水的处理方法，其特征在于：所述含氟矿井水中氟化物含量为4.0~9.0mg/L，含盐量为1000~2000mg/L。

10.一种用于权利要求1所述处理方法的系统，该处理系统包括依次序设置的预处理单元、一级膜浓缩单元、一级化学处理单元、二级膜浓缩单元、二级化学处理单元、三级膜浓缩单元、三级化学处理单元和均质混合单元；其中，

所述预处理单元对净化处理后的含氟矿井水进行超滤膜过滤预处理，去除悬浮颗粒物，得到预处理出水；

所述一级膜浓缩单元接收预处理出水，并通过一级膜进行膜浓缩处理，得到膜浓缩淡水1和高氟浓水1；

所述一级化学处理单元接收一级膜浓缩单元得到的高氟浓水1进行一级化学处理，去除高氟浓水1中大部分的氟离子，得到含氟上清液1和化合物沉泥；

所述二级膜浓缩单元接收一级化学处理单元得到的含氟上清液1，并通过二级膜进行膜浓缩处理，得到膜浓缩淡水2和高氟浓水2；

所述二级化学处理单元接收二级膜浓缩单元得到的高氟浓水2进行二级化学处理，去除高氟浓水2中大部分的氟离子，得到含氟上清液2和化合物沉泥；

所述三级膜浓缩单元接收二级化学处理单元得到的含氟上清液2，并通过三级膜进行膜浓缩处理，得到膜浓缩淡水3和高氟浓水3；

所述三级化学处理单元接收三级膜浓缩单元得到的高氟浓水3进行三级化学处理，去除高氟浓水3中大部分的氟离子，得到含氟上清液3和化合物沉泥；

所述均质混合单元接收三级化学处理单元得到的含氟上清液3，混入经一级、二级和三级膜浓缩单元收集得到的淡水1、淡水2和淡水3混合水体中。