[发明专利]一种高含盐量的含氟矿井水的处理方法和系统

说明书

本发明涉及一种矿井水的处理方法，尤其涉及一种高含盐量的含氟矿井水的处理方法和系统，属于水处理技术领域。本发明方法包括以下步骤：（1）过滤预处理；（2）一级膜浓缩处理；（3）一级化学处理；（4）二级膜浓缩处理；（5）二级化学处理；（6）三级膜浓缩处理；（7）三级化学处理和（8）均质混合处理。该方法通过膜浓缩和化学沉淀的工艺协同创新，充分发挥膜浓缩处理出水水质高和化学处理高氟浓水除氟效果好的特点，将步骤（7）处理后的含氟上清液均质混入经步骤（2）、（4）、（6）处理后收集得到的淡水中。均质混合水氟化物含量小于1.0mg/L，实现混合水达标排放或资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种矿井水的处理方法，尤其涉及一种高含盐量的含氟矿井水的处理方法和系统，属于水处理技术领域。

背景技术

煤矿矿井水是一种具有行业特色的污染源，也是一种重要的水资源。将煤矿矿井水有效处理后作为水资源加以充分利用，具有明显的经济社会效益，是矿区今后发展循环经济和实现可持续发展的重要途径。

与一般矿井水相比，含氟矿井水具有污染危害性大，排放标准要求高和处理难度大等特点，同时含氟矿井水伴随高含盐量，给矿井水的处理排放或资源化利用带来了挑战。若处理不达标直接排放，不仅严重污染矿区的生态环境，甚至还会威胁周边居民身体健康，给煤矿生产带来了很大的环保风险。因此，对含氟矿井水的妥善处理既是煤矿企业社会责任的担当，也是保证煤矿企业水资源回用的必由之路。

低氟矿井水除氟一般采用膜分离法、吸附法、离子交换法、混凝沉淀法等。除氟传统方法是用吸附剂吸附来除氟，这种方法一是吸附剂用量大、吸附到一定程度后就会饱和，无法再吸附除氟；二是饱和吸附剂需要用酸碱来再生，再生过程操作复杂、酸碱的二次污染严重、而且再生过程对吸附剂有材料损耗和吸附性能衰减等问题，一定程度上增加了经济成本，长期运行处理效果也不稳定。

高氟废水降氟一般采用沉淀法。沉淀法具有除氟效率高、运行成本低和协同去除部分硫酸根离子等优点。但最大的不足就是出水氟化物残余浓度仍大于10mg/L(一般约为15mg/L)，仍高于《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)中规定10mg/L的氟化物排放限值要求。因此，为了经济合理解决含盐量大于1000mg/L的含氟矿井水的处理难题，减少盐分对除氟效果影响，提高含氟矿井水的资源化问题，克服单一处理工艺存在的不足，提供一种含盐量大于1000mg/L的含氟矿井水除氟协同处理的方法和系统具有实际意义。

发明内容

本发明为克服上述不足，提供一种高含盐量的含氟矿井水的处理方法，该方法可处理含盐量大于1000mg/L的含氟矿井水，该方法通过膜浓缩和化学沉淀的协同处理工艺，优化工艺运行参数，提高含氟矿井水除氟效果，实现含氟矿井水处理后达标排放或资源化利用目的。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种高含盐量的含氟矿井水的处理方法，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；