CN108862768A - 一种矿井水资源化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿井水资源化处理方法,涉及废水处理领域,目的在于解决采用反渗透法单独对高矿化度矿井水进行处理时,存在能耗高、易堵塞的问题。本发明科学调控离子平衡,使工艺性能更加稳定,有效延缓了反渗透膜污染;通过对SiO2的去除,从根本上解决了膜流道结垢堵塞问题;在高级氧化工艺段在去除有机物、破除胶体的同时实现了消毒灭活过程,并避免了氯离子的引入。本发明中,废水回用率99%以上,能实现废水零排放,提高固废和副产物资源化利用价值,Na2SO4纯度达到99%以上,易于综合利用。进一步,本发明灵活性强,能实现废水梯度净化、分质利用,最大程度地降低废水资源化利用成本,具有较高的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及水处理领域,具体为一种矿井水资源化处理方法。更具体地,其提供一种用于高矿化度矿井水资源化处理的方法,及用于该方法的装置,其能适用于高硫酸盐、高永久性硬度水的矿井水,实现梯度净化、分质利用,最大程度地降低废水资源化利用成本。
背景技术
煤矿矿井水依据其中有害物质不同,可以分为含悬浮物矿井水、酸性矿井水、含特殊有害元素矿井水及高矿化度矿井水。其中,高矿化度矿井水是指含有大量的无机盐的矿井水。而我国煤矿中约有40%的矿井水中含有大于1000mg/L的溶解性盐类,部分矿井能达到2000mg/L以上,当其作为居民生活用水、井下消防用水、锅炉补给水、农业灌溉用水时,远远超过了国家所规定的标准,因此,该类废水的关键环节在于盐的去除。
目前,在对高矿化度矿井水进行处理时,通常先对废水进行混凝、沉淀和过滤的预处理,再进行深度处理。常用的深度处理方法包括电渗析法、离子交换法、蒸馏法、反渗透法。
其中,电渗析法是指,在外加直流电场力的作用下,利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性,使溶质和溶剂分离的一种物理化学过程。电渗透法对钙、镁、氯化物等溶解性无机盐类的去除率达75%—93%,能满足矿井水淡化需求。但电渗析法对硅的去除基本无作用,对SO4 2-去除率很难超过65%。因此,电渗透发不适用于硫酸盐型矿井水,对于含硅的废水应加强预处理。
离子交换法是用离子交换剂上的离子和水中离子进行交换,而去除水中其它离子的方法,通过离子交换可以制取软化水、脱盐水和纯水。采用离子交换法脱盐时,流程中既要有阳离子交换器,又要有阴离子交换器。离子交换法去除离子种类多,生产过程稳定,可浓缩回收有用物质,设备简单,操作控制容易,在处理中、低含盐量水有优势。但当进水总含盐量较高时,采用离子交换法的成本较高,并且离子交换树脂工艺还会产生大量废酸废碱液,导致环境污染。
蒸馏法是海水淡化工业中成熟的技术。而从热源价格方面考虑,用蒸馏法处理含盐量在3000mg/L以下矿井水成本较高,并且难以分离各种盐分。所以,蒸馏法很少单独应用于高矿化度矿井水脱盐,往往需要配合其它浓缩工艺。
反渗透法是借助于半透膜,在压力作用下,进行物质分离的方法,其能有效地去除水中的无机盐、低分子有机物、病毒和细菌。目前,反渗透膜与组件的生产已相当成熟,膜的脱盐率高于99.3%,透水通量增加,抗污染和抗氧化能力不断提高。近几年来,反渗透技术越来越来受到广泛应用,其技术成熟、成本低的特点已逐渐取代电渗析法。然而,单独采用反渗透工艺不仅能耗高,易堵塞,而且不能得到纯的盐分。
为此,迫切需要一种新的方法和装置,用以解决上述问题。
发明内容
本发明的发明目的在于:针对采用反渗透法单独对高矿化度矿井水进行处理时,存在能耗高、易堵塞的问题,提供一种矿井水资源化处理方法。本发明科学调控离子平衡,使工艺性能更加稳定,有效延缓了反渗透膜污染;通过对SiO2的去除,从根本上解决了膜流道结垢堵塞问题;在高级氧化工艺段在去除有机物、破除胶体的同时实现了消毒灭活过程,并避免了氯离子的引入。本发明中,废水回用率99%以上,能实现废水零排放,提高固废和副产物资源化利用价值,Na2SO4纯度达到99%以上,易于综合利用。进一步,本发明灵活性强,能实现废水梯度净化、分质利用,最大程度地降低废水资源化利用成本,具有较高的应用价值。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种矿井水资源化处理方法,包括如下步骤:
(1)一次过滤处理
将矿井水送入一级保安***,通过一级保安***的超滤膜进行一次过滤处理,以降低废水中的SS;
(2)预浓缩处理
将经步骤(1)中一级保安***处理后的废水进入预浓缩***进行反渗透处理,反渗透处理的工作压力为2.0~3.5Mpa,在预浓缩***分别得到产水、浓水,将产水进行收集,将浓水送入化学处理***进行处理;
(3)化学处理
将步骤(2)处理后的浓水送入化学处理***,分别进行高级氧化、化学除硬处理后,再进入二级保安***;
(4)二级保安处理
经化学处理后的浓液直接进入二级保安***,通过二级安保***的超滤膜进行二次过滤,去除其中的悬浮物,得到二级浓水;将二级浓水进行浓缩,去除其中的污泥,并将所得滤液送入分盐***处理;
(5)分盐处理
将二级保安处理后所得滤液送入分盐***中,通过分盐***的荷电纳滤膜进行分盐处理,分别得到分盐产水、分盐浓水,将分盐浓水送入深度浓缩***进行处理,将分盐产水进行收集;
(6)深度浓缩处理
将分盐浓水送入深度浓缩***进行处理,深度浓缩***采用高压反渗透膜,对高压反渗透膜一侧的液体施加压力,从而在高压反渗透膜的低压侧得到三级产水,并将三级产水进行收集;在高压反渗透膜的高压侧得到三级浓缩液;
(7)二级成盐处理
将步骤6所得三级浓缩液送入二级成盐单元,搅拌,并降温至0~2℃,使硫酸钠析出,收集析出的硫酸钠即可。
所述步骤1中,超滤膜的孔径为0.05um~1nm,工作压力0.1~0.5Mpa。
所述步骤1中,将矿井水进行澄清预处理后,再送入一级保安***。
所述步骤3中,高级氧化处理过程如下:在紫外光照射下,向步骤(2)处理后的浓水中投加臭氧,通过紫外光提升臭氧的活化性能,并使臭氧与污染物直接反应,及臭氧与浓水中其他离子所产生的·OH同污染物进行间接反应,实现高级氧化处理。
所述步骤3中,在紫外光照射下,向步骤(2)处理后的浓水中投加臭氧,并将浓水的pH值调节至5~10,臭氧的添加量为2~30mg/L。
所述步骤3中,化学除硬处理过程如下:向浓水中添加氢氧化钠、碳酸钠,以去除浓水中的钙盐、镁盐。
所述步骤3中,碳酸钠的添加量为1.0~5g/L;氢氧化钠的添加量以浓水的pH值计,浓水的pH值为9.5~13。
所述步骤4中,超滤膜的孔径为0.05um~1nm,工作压力0.1~0.8Mpa。
所述步骤3中,将脱除的污泥进行干燥处理后,进行填埋处理;污泥脱水产生的滤液返回一级保安***进行处理。
所述步骤5中,调节滤液pH值至6~7,分盐***的操作压力为0.5~3.8Mpa。
所述步骤5中,将分盐产水收集,其主要成分为氯化钠,并对其中的氯化钠进行分离、收集,得氯化钠产品。
所述步骤5中,将分盐产水收集,经二级浓缩***的反渗透膜浓缩,并将浓缩所得浓缩液送入一级成盐单元进行蒸发结晶,分离得到氯化钠产品。
所述步骤6中,调节分盐浓水的pH值至6~7,深度浓缩***的操作压力为6.5~7.0Mpa。
所述步骤7中,硫酸钠析出后所得母液返回至步骤3中,进行化学处理。
所述步骤7中,二级成盐单元的析晶温度为0~2℃,搅拌速度为100RPM~3000RPM。
综上所述,本发明提供一种矿井水资源化处理工艺,尤其适用于高硫酸盐、高永久性硬度水的矿井水。本发明中,废水经深度处理后能够达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)乃至更高要求,既可用于工矿企业生产,也能满足《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2005),实现废水99%以上的综合利用。特殊的硫酸钠分离工艺可满足《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009-2014)中Ⅰ类一等品要求。处理过程中产生的污泥为一般工业固体废弃物,经脱水后送至填埋场进行填埋处置。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
(1)具有废水回收利用率高,资源化程度高和盐纯度高的特点,高级氧化工艺段在去除有机物、破除胶体的同时实现了消毒灭活过程,避免了氯离子的引入;
(2)可实现废水零排放,废水回用率99%以上,提高固废和副产物资源化利用价值,Na2SO4纯度达到99%以上,易于综合利用;
(3)处理后出水水质达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)以及《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)要求,可用于工业生产、农业灌溉、水产养殖以及城市绿化等;经处理后水回收利用率可达99%以上,得到的Na2SO4纯度≥99%,满足《工业无水硫酸钠》(GB/T6009-2014)中Ⅰ类一等品纯度的要求;
(4)通过科学调控离子平衡,使工艺性能更加稳定,有效延缓了膜污染;
(5)通过对SiO2的去除,从根本上解决了膜流道结垢堵塞问题;
(6)工艺流程简单,耐冲击负荷强,安全可靠,运行管理方便;
(7)本发明灵活性强,能实现废水梯度净化、分质利用,最大程度地降低废水资源化利用成本,具有较高的应用价值。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1为实施例1的工艺流程图。
图2为硫酸钠、氯化钠的溶解温度曲线图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
本实施例进行矿井水资源化处理的步骤如下。
(1)一次过滤处理
经澄清预处理后的矿井水送入一级保安***,通过一级保安***的超滤膜进行过滤处理。本发明中,一级保安***主要用于截留去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质,减少后续工艺单元处理负荷。本方法中的一级保安***采用超滤膜,超滤是介于微滤与纳滤之间,且三者之间无明显的分界线,超滤膜的孔径在0.05um~1nm之间,操作压力为0.1~0.5Mpa,悬浮物去除率大于99%。一次过滤处理作为预浓缩***的保安过滤,降低废水中的SS。
(2)预浓缩处理
经一级保安***处理后的废水进入预浓缩***进行反渗透处理。其中,预浓缩***采用反渗透,反渗透表面微孔的直径一般在0.5~10nm之间,是以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的液体施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即产水;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。本方法中,预浓缩***操作压力为2.0~3.5Mpa,产水率为82%~85%,从而减少后端分盐***水力负荷,其中产水主要污染物浓度为溶解性总固体25~40mg/L,电导率45~60μS/cm,硫酸盐10~15mg/L,氯化物2~3mg/L,钠8~12mg/L,达到资源化利用要求。
经一级保安***处理后的废水进入预浓缩***,减少后端分盐***水力负荷,浓水进入化学处理***进一步处理,产水收集。由于原水含有有机胶体、SiO2、Ca2+、Mg2+等污染物,经过浓缩后的废水中污染物的浓度进一步提高,直接进行分盐***可能导致堵塞和结垢,加入化学药剂进行处理,同时能除去废水中HCO3 -,避免后期碳酸盐的生成。
(3)化学处理
本工艺中,化学处理***分为两部分:AOPs(高级氧化)和ROHs(化学除硬)。
AOPs(高级氧化):预浓缩***的浓缩液在紫外光的照射下,投加臭氧,在该条件下,主要由臭氧同污染物直接反应及臭氧与溶液中其他离子所产生的·OH同污染物的间接反应两种方式共同完成,另外采用无极紫外灯作为紫外光源,在紫外光的照射下,臭氧的活化性能得到大大提高。
为研究AOPs(高级氧化)对浓水的处理效率,并用COD的去除率为评价指标,开展了pH值对氧化效率的影响、不同浓度臭氧对浓缩液的处理效率实验。
A.不同pH值对氧化效率的影响
用10%H2SO4将体系的pH值分别调整为4.23、5.16、6.14,用10%NaOH将体系的pH值分别调整为8.07、9.12。处理水量0.20m3/h,臭氧投加浓度为6mg/L,进行O3氧化反应,实验氧化结果如下表1所示。
表1
从上表1可见,pH值对O3氧化效率影响明显,随溶液pH值升高,COD的O3氧化去除率增加,当pH值大于8,COD的O3氧化去除率降低。当pH约为8时,O3氧化1h即可去除水中约83.62%的COD。
B、不同浓度O3对COD的处理效果
用10%NaOH将体系的pH值调整到8左右,处理水量0.20m3/h;O3投加量分别为2mg/L、6mg/L、10mg/L;不同O3投加量氧化去除COD的结果见下表2。
表2
由上表2可见,随着O3投加量的升高,COD的去除率增大,当O3投加量为2mg/L时,反应60min后COD去除了54.39%。而6mg/L的O3氧化60min后可将COD去除84.07%。而10mg/L的O3氧化60min后可将COD去除83.90%。
ROHs(化学除硬):预浓缩***的浓缩液中含有大量Ca2+、Mg2+,为防止分盐***堵塞和结垢,需通过投加化学药剂NaOH和Na2CO3,Ca2+、Mg2+主要以Mg(OH)2和CaCO3的形式去除,使浓缩液的总硬度(以CaCO3计)小于50mg/L。另外,通过投加NaOH和Na2CO3调控离子平衡,使工艺性能更加稳定,有效延缓了膜污染。
为研究ROHs(化学除硬)对浓缩液的处理效率,并用总硬度(以CaCO3计)的去除率为评价指标,开展了pH值对除硬效率的影响、不同Na2CO3投加量对浓缩液的处理效率实验。
A、不同Na2CO3投加量对除硬的处理效果
用10%NaOH将体系的pH值调整到11.5左右,处理水量0.20m3/h;Na2CO3投加量分别为2.0g/L、2.2g/L、2.4g/L、2.6g/L;不同Na2CO3投加量去除总硬度(以CaCO3计)的结果见下表3。
表3
由上表3可见,随着Na2CO3投加量的升高,总硬度(以CaCO3计)的去除率增大,当Na2CO3投加量大于2.4g/L时,反应后总硬度(以CaCO3计)小于50mg/L,去除率大于98%。
B、不同pH对除硬的处理效果
用10%NaOH将体系的pH值调整到10.5、11、11.5、12,处理水量0.20m3/h,Na2CO3投加量为2.4g/L,不同pH去除总硬度(以CaCO3计)的结果见下表4。
表4
由上表4可见,随着pH升高,总硬度(以CaCO3计)的去除率增大,当pH大于11.5时,反应后总硬度(以CaCO3计)小于50mg/L,去除率大于98%。
(4)二级保安处理
经化学处理后的浓液直接进入二级保安***,二级保安***采用超滤膜,经化学处理后的浓缩液无需进行沉淀,可直接进入二级保安***。超滤膜的孔径在0.05um~1nm之间,操作压力为0.1~0.5Mpa,主要用于截留去除水中的Mg(OH)2和CaCO3组成的悬浮物,减少后续工艺单元处理负荷。通过二级安保***的超滤膜进行二次过滤,有效去除其中的悬浮物。
经二级保安***后废水中总硬度(以CaCO3计)小于50mg/L,悬浮物小于5mg/L;浓液主要成分为Mg(OH)2和CaCO3,经脱水处理后可得含水率小于60%的污泥,外运至填埋场进行处置,污泥脱水滤液回至一级保安过滤***。
(5)分盐处理
分盐***主要用于将步骤4所得废水中的SO4 2-与废水中的一价阴离子分离,以便得到纯净的Na2SO4,可达到资源化利用要求。分盐***采用荷电纳滤膜,纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程,纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。荷电纳滤膜对无机盐有一定的脱除率,它允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子(一价离子)透过,而截留大分子量溶质及二价或二价以上离子(尤其是阴离子),截留率可达98%以上。
将二级保安处理后所得滤液送入分盐***中,通过分盐***的荷电纳滤膜进行分盐处理,分别得到分盐产水、分盐浓水,将分盐浓水送入深度浓缩***进行处理。
本发明中,分盐***的操作压力为0.5~2Mpa,pH值为6~7,产水率为83%~86%,其分盐产水中主要成分为NaCl,分盐产水可进行资源化利用。当资源化利用对水中的Cl-要求较高时,需要采用一次成盐***进行NaCl分离;浓缩液(即分盐浓水)中主要成分为Na2SO4,还含有少量的Cl-、Ca2+、Mg2+等。
(6)一次成盐处理
本方法中的一次成盐处理属于备用处理***,当资源化利用对水中的Cl-要求较高时,用于净化分盐***的产水,分离NaCl。分盐产水先经二级浓缩进行处理,二级浓缩采用反渗透膜浓缩,二级浓缩产水主要污染物浓度为溶解性总固体25~40mg/L,电导率45~60μS/cm,硫酸盐10~15mg/L,氯化物2~3mg/L,钠8~12mg/L,达到资源化利用要求。浓缩液TDS含量达到10%,主要成分为NaCl,浓缩液进入一级成盐单元。一级成盐单元采用蒸发结晶的方式,分离所得NaCl,冷凝水达到资源化利用要求。
(7)深度浓缩处理
本方法中的深度浓缩***主要用于处理分盐***的浓缩液,降低二级成盐单元的水力负荷。深度浓缩***采用高压反渗透膜,对膜一侧的液体施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即产水,对所得产水进行收集;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。
本方法中,深度浓缩单元操作压力为6.5~7.0Mpa,pH值为6~7,产水率为50%~55%,其中产水主要污染物浓度为溶解性总固体350~400mg/L,电导率500~550μS/cm,硫酸盐150~200mg/L,氯化物3~5mg/L,钠100~110mg/L,总硬度(以CaCO3计)1~3mg/L,达到资源化利用要求。浓缩液溶解性总固体达到145000mg/L以上,其中主要成分为Na2SO4。
(8)二级成盐处理
本方法中的二级成盐单元用于分离、回收、提纯深度浓缩液中的Na2SO4,使其达到资源化利用要求。分盐***浓水经深度浓缩***进一步浓缩后,浓液中TDS含量达到15%后进入二级成盐单元,深度浓缩***产水进入清水池。深度浓缩浓水经过二级成盐单元进行成盐,分离所得Na2SO4纯度达99.5%以上;由于浓缩后的母液中Ca2+,Mg2+进一步升高,母液回流至化学处理***。
本方法中的二级成盐单元采用冷冻分离的方式,其理论基础是在低温环境下,一般是0~30℃,硫酸钠和氯化钠的溶解度随温度的变化显著不同而实现两种盐分离。
图2给出了硫酸钠、氯化钠的溶解度曲线图。从图2中可以看出,在30℃时,硫酸钠的溶解度为48g,氯化钠的溶解度为36.3g,当温度降低到0℃时,硫酸钠的溶解度为4.9g,而氯化钠的溶解度为35.7g。因此,在对体系进行降温的过程中,慢慢的会有硫酸钠晶体产生,并随着溶液温度的不断降低,晶体颗粒逐渐长大,最终从溶液中沉降分离出来。
为研究温度和搅拌速度对浓缩液中Na2SO4分离的影响,并用Na2SO4的产量和纯度作为评价指标,开展了不同温度和不同搅拌速度对Na2SO4分离效率的实验。
A.不同温度对Na2SO4分离效率的影响
将14%Na2SO4和0.5%NaCl组成的溶液体系温度分别控制在-2℃、0℃、2℃、4℃,水量为50L,搅拌速度300RPM,实验结果如下表5所示。
表5
由上表5可知,体系温度的变化对Na2SO4分离效率影响明显,温度越低,结晶盐产量和纯度均增加,2℃较4℃增加明显,2℃以下变化不大。
B.不同搅拌速度对Na2SO4分离效率的影响
将14%Na2SO4和0.5%NaCl组成的溶液体系温度控制在2℃,水量为50L,搅拌速度分别为100RPM、300RPM、500RPM、700RPM,实验结果如下表6所示。
由上表6可知,搅拌速度的变化对结晶盐产量影响不明显,但对结晶盐的纯度影响较显著,搅拌速度越低,结晶盐纯度较低,从100RPM到300RPM增加明显,300RPM以上变化不大。
(9)矿井水处理结果
经澄清后的矿井水进入一级保安***,处理进水量30m3/h,控制操作压力0.2~0.25Mpa,预浓缩***控制操作压力2.15~2.25Mpa,控制产水率为85%;化学处理***处理进水量6m3/h,用10%NaOH将体系的pH值调整为8左右,臭氧投加量6mg/L,反应时间60min;用10%NaOH将体系的pH值调整为11.5左右,Na2CO3投加量为2.4g/L,二级保安***控制操作压力0.51~0.59Mpa,分盐***控制操作压力2.7~3.0Mpa,用10%H2SO4将体系的pH值控制在6~7,控制产水率为85%;深度浓缩***处理进水量1m3/h,控制操作压力6.5~6.8Mpa,控制产水率为50%;二级成盐单元处理水量0.5m3/h,控制体系温度为0~2℃,搅拌速度300RPM,以溶解性总固体、总硬度(以CaCO3计)、SS、COD、钠、氯化物、硫酸盐、硫酸钠产量及纯度作为评价指标,效果见下表7所示。
表7
同时,经测定,无水硫酸钠产量为39.81kg/h,硫酸钠纯度为99.6%。
本实施例中,废水经深度处理后能够达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005),既可用于工矿企业生产,也能满足《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2005),实现废水99%以上的综合利用。分离所得硫酸钠满足《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009-2014)中Ⅰ类一等品要求。
上述实验结果进一步表明,采用本发明处理矿井水是可行的,并且具有较好的效果。本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (10)
1. 一种矿井水资源化处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)一次过滤处理
将澄清预处理后的矿井水送入一级保安***,通过一级保安***的超滤膜进行一次过滤处理,以降低废水中的SS;
(2)预浓缩处理
将经步骤(1)中一级保安***处理后的废水进入预浓缩***进行反渗透处理,反渗透处理的工作压力为2.0~3.5Mpa,在预浓缩***分别得到产水、浓水,将产水进行收集,将浓水送入化学处理***进行处理;
(3)化学处理
将步骤(2)处理后的浓水送入化学处理***,分别进行高级氧化、化学除硬处理后,再进入二级保安***;
(4)二级保安处理
经化学处理后的浓液直接进入二级保安***,通过二级安保***的超滤膜进行二次过滤,去除其中的悬浮物,得到二级浓水;将二级浓水进行浓缩,去除其中的污泥,并将所得滤液送入分盐***处理;
(5)分盐处理
将二级保安处理后所得滤液送入分盐***中,通过分盐***的荷电纳滤膜进行分盐处理,分别得到分盐产水、分盐浓水,将分盐浓水送入深度浓缩***进行处理,将分盐产水进行收集;
(6)深度浓缩处理
将分盐浓水送入深度浓缩***进行处理,深度浓缩***采用高压反渗透膜,对高压反渗透膜一侧的液体施加压力,从而在高压反渗透膜的低压侧得到三级产水,并将三级产水进行收集;在高压反渗透膜的高压侧得到三级浓缩液;
(7)二级成盐处理
将步骤6所得三级浓缩液送入二级成盐单元,搅拌,并降温至0~2℃,使硫酸钠析出,收集析出的硫酸钠即可。
2. 根据权利要求1所述矿井水资源化处理方法,其特征在于,所述步骤1中,超滤膜的孔径为0.05 um~1 nm,工作压力0.1~0.5 Mpa。
3.根据权利要求1所述矿井水资源化处理方法,其特征在于,所述步骤3中,高级氧化处理过程如下:在紫外光照射下,向步骤(2)处理后的浓水中投加臭氧,通过紫外光提升臭氧的活化性能,并使臭氧与污染物直接反应,及臭氧与浓水中其他离子所产生的•OH同污染物进行间接反应,实现高级氧化处理。
4.根据权利要求3所述矿井水资源化处理方法,其特征在于,所述步骤3中,在紫外光照射下,向步骤(2)处理后的浓水中投加臭氧,并将浓水的pH值调节至5~10,臭氧的添加量为2~30mg/L。
5.根据权利要求1~4任一项所述矿井水资源化处理方法,其特征在于,所述步骤3中,化学除硬处理过程如下:向浓水中添加氢氧化钠、碳酸钠,以去除浓水中的钙盐、镁盐。
6.根据权利要求5所述矿井水资源化处理方法,其特征在于,所述步骤3中,碳酸钠的添加量为1.0~5g/L;氢氧化钠的添加量以浓水的pH值计,浓水的pH值为9.5~13。
7. 根据权利要求1所述矿井水资源化处理方法,其特征在于,所述步骤4中,超滤膜的孔径为0.05 um~1 nm,工作压力0.1~0.8 Mpa。
8.根据权利要求1所述矿井水资源化处理方法,其特征在于,所述步骤5中,调节滤液pH值至6~7,分盐***的操作压力为0.5~3.8Mpa。
9.根据权利要求1~8任一项所述矿井水资源化处理方法,其特征在于,所述步骤5中,将分盐产水收集,经二级浓缩***的反渗透膜浓缩,并将浓缩所得浓缩液送入一级成盐单元进行蒸发结晶,分离得到氯化钠产品。
10.根据权利要求1所述矿井水资源化处理方法,其特征在于,所述步骤6中,调节分盐浓水的pH值至6~7,深度浓缩***的操作压力为6.5~7.0Mpa。
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