[发明专利]一种高硫酸盐低氮矿井水的深度脱氮处理系统及方法

权利要求书

1.一种高硫酸盐低氮矿井水的深度脱氮处理系统，其特征在于，包括矿井水调节池（1）、一级反应器（2）、#1澄清器（3）、二级反应器（4）、#2澄清器（5）、中和水池（6）、过滤装置（8）、离子交换脱氮系统（9）、蒸发结晶系统（10）、NaCl浓液箱（11）；

所述高硫酸盐低氮矿井水管道与矿井水调节池（1）相连通，矿井水调节池（1）的出水口与一级反应器（2）的进水口相连，一级反应器（2）的出水口与#1澄清器（3）的进水口相连，#1澄清器（3）的出水口与二级反应器（4）的进水口相连，二级反应器（4）的出水口与#2澄清器（5）的入水口相连，#2澄清器（5）的出水口与中和水池（6）的入水口相连，中和水池（6）的出水口与过滤装置（8）的入水口相连，过滤装置（8）的出水口与离子交换脱氮系统（9）的进水口相连，离子交换脱氮系统（9）的外排水出口与达标外排管道相连通，离子交换脱氮系统（9）的#2再生废液出水口与蒸发结晶系统（10）的入水口相连，蒸发结晶系统（10）的冷凝水出口与NaCl浓液箱（11）的入水口相连，蒸发结晶系统（10）的结晶出口与NaCl浓液箱（11）的入口相连通，NaCl浓液箱（11）的出口与离子交换脱氮系统（9）的入水口相连；

NaCl浓液箱（11）内部通过隔板分隔为#1再生液腔室及#2再生液腔室，其中，#1再生液腔室与离子交换脱氮系统（9）的入水口相连，#2再生液腔室与离子交换脱氮系统（9）的入水口相连；

#1再生液腔室经#1再生液提升泵（M13）与离子交换脱氮系统（9）的入水口相连；

#2再生液腔室经2#再生液提升泵（M14）与离子交换脱氮系统（9）的入水口相连；

中和水池（6）的出水口经中和水泵（M7）与过滤装置（8）的入水口相连；

过滤装置（8）的出水口经离子交换脱氮系统进水泵（M8）与离子交换脱氮系统（9）的进水口相连；

蒸发结晶系统（10）的冷凝水出口经冷凝水泵（M12）与NaCl浓液箱（11）的入水口相连；

离子交换脱氮系统（9）的#1再生废液出口与#1再生废液排水泵（M10）相连通；

离子交换脱氮系统（9）的外排水出口经外排水泵（M9）与达标外排管道相连通；

离子交换脱氮系统（9）的#2再生废液出水口经#2再生废液排水泵（M11）与蒸发结晶系统（10）的入水口相连。

2.根据权利要求1所述的高硫酸盐低氮矿井水的深度脱氮处理系统，其特征在于，#2澄清器（5）的排泥口与污泥处理系统（7）的入口相连；

#1澄清器（3）的排泥口与污泥处理系统（7）的入口相连。

3.根据权利要求2所述的高硫酸盐低氮矿井水的深度脱氮处理系统，其特征在于，#1澄清器（3）的排泥口经排泥泵（M6）与污泥处理系统（7）的入口相连；

#2澄清器（5）的排泥口经排泥泵（M6）与污泥处理系统（7）的入口相连。

4.根据权利要求1所述的高硫酸盐低氮矿井水的深度脱氮处理系统，其特征在于，矿井水调节池（1）的出水口经调节池提升泵（M1）与一级反应器（2）的进水口相连；

一级反应器（2）的出水口经一级反应器排水泵（M2）与#1澄清器（3）的进水口相连；

#1澄清器（3）的出水口经#1澄清器排水泵（M3）与二级反应器（4）的进水口相连；

二级反应器（4）的出水口经二级反应器排水泵（M4）与#2澄清器（5）的入水口相连；

#2澄清器（5）的出水口经#2澄清器排水泵（M5）与中和水池（6）的入水口相连。

5.一种高硫酸盐低氮矿井水的深度脱氮处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）高硫酸盐低氮矿井水进入矿井水调节池（1）中缓冲均质，再进入一级反应器（2）中对矿井水中的SO₄^2-进行初步沉淀去除；

2）一级反应器（2）输出的混合溶液经#1澄清器（3）澄清分离，其中，产生的上清液排至二级反应器（4），通过二级反应器（4）对矿井水中的SO₄^2-进行深度去除；

3）二级反应器（4）输出的混合溶液排至#2澄清器（5）中进行澄清分离，其中，产生的上清液排至中和水池（6）中调节pH值至中性；

4）中和水池（6）输出的溶液排至过滤装置（8）中进行过滤，过滤装置（8）输出的水进入离子交换脱氮系统（9）进行深度脱氮处理，其中，当离子交换脱氮系统（9）的出水总氮小于等于预设值时，则进行达标外排，当离子交换脱氮系统（9）的出水总氮大于预设值时，则对离子交换脱氮系统（9）中的树脂进行再生；

其中，离子交换脱氮系统（9）中的树脂进行分阶段再生，其中，第一阶段使用浓度为1%~3%的NaCl溶液进行再生，产生的#1再生废液直接外排；第二阶段使用浓度为8%~10%的NaCl溶液进行再生，产生的#2再生废液排至蒸发结晶系统（10）中进行固化处理；

5）蒸发结晶系统（10）输出的纯度大于等于98.5%的硝酸钠进行外售；输出的纯度大于等于98.5%的氯化钠投加至NaCl浓液箱（11）中循环利用，蒸发结晶系统（10）产生的冷凝水作为再生液配药用水；

6）NaCl浓液箱（11）内部分隔为#1再生液腔室及#2再生液腔室，分别配置存储#1再生液及#2再生液，#1再生液及#2再生液循环进入离子交换脱氮系统（9）中，对树脂进行第一阶段及第二阶段的再生。