專利名稱：一種用于礦井水深度凈化的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種廢水深度凈化的方法及裝置，具體地說涉及一種用于礦井水深度凈化的方法及裝置。
背景技術：
礦井水是煤炭開采過程中涌出的地下水，經(jīng)井下各港道集中至井下水倉后排至井上地面。我國大多數(shù)礦區(qū)都屬于嚴重缺水地區(qū)，對礦井水進行深度處理后回用于生活及生產(chǎn)，不僅可大大緩解礦井水的環(huán)境污染問題，而且可為礦區(qū)開辟新的水源，大大緩解礦區(qū)用水緊缺的矛盾。
礦井水水質(zhì)受地質(zhì)條件、煤層特性、采煤工藝等因素的影響。其中含懸浮物礦井水和高礦化度礦井水最為普遍。目前在我國對于高懸浮物礦井水處理多采用絮凝-沉淀-過濾-消毒工藝，有的則將此工藝簡化為水力澄清池或一體式凈水器等。上述工藝存在的問題是水中懸浮物與混凝劑形成的帆花結(jié)構松散，沉降性能差，因此出水水質(zhì)受投藥量及沉淀時間的影響較大，波動性強。對于高礦化度的礦井水，特別是高SO42-礦井水，多采用化學沉淀后壓濾等方法，該法的問題在于化學投藥量大、成本高、工藝繁瑣、占地面積大且存在污泥難處理的問題。因此，因此研制一種適合于礦井水，特別是針對高懸浮物及高礦化度的礦井水的簡化方法，節(jié)省成本，保證出水水質(zhì)，具有較大的實用意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于礦井水深度凈化的方法及裝置，可簡化工藝、節(jié)省占地面積及運行成本、保證不同類型礦井水的出水水質(zhì)長期穩(wěn)定、并可實現(xiàn)自動化控制及移動式處理。
本發(fā)明技術方案的原理是采用投加絮凝劑使礦井水中的懸浮物和有機物與絮凝劑反應形成尺寸較大的絮體，通過在微濾膜的內(nèi)腔進行負壓抽吸，在微濾膜兩側(cè)形成壓差，尺寸較大的絮體便會向微濾膜表面聚集并被截留在膜的一側(cè)，同時由于膜的孔徑較小，可以直接實現(xiàn)對水中細菌、病毒的去除，使得透過膜的凈化水可直接被收集回用，對于高礦化度的礦井水，則可再進入到納濾膜系統(tǒng)進行深度脫鹽，最終出水達到應用水水質(zhì)標準而被回用。
本發(fā)明提供了一種用于用于礦井水深度凈化的方法，該方法包括a.用絮凝反應使礦井水中的懸浮物及有機物與絮凝劑發(fā)生反應，并經(jīng)微濾膜攔截得以去除；b.用納濾膜將礦井水中的鹽分，特別是硫酸根去除。
在本發(fā)明的方法中，所述的絮凝，是指在水溶液中加入絮凝劑，水中的懸浮物和部分有機物會因雙電層作用及吸附架橋作用形成尺寸較大的絮體，進而通過沉降或過濾從水中除去的現(xiàn)象，這可通過本領域公知的方法進行。
在本發(fā)明的方法中，所述的微濾及納濾，是指料液在壓力驅(qū)動下，透過一種半透膜的分離現(xiàn)象，這可通過本領域公知的方法進行。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的構建專用的CMF反應器和納濾器，使礦井水在CMF反應器中先行與投加的絮凝劑進行反應，反應在外部間歇鼓入空氣的攪拌下進行，鼓氣的作用還在于同時可以減少微濾膜表面的污染堵塞。絮凝反應形成的尺寸較大的絮體在負壓力的作用下在微濾膜表面聚集并被截留在膜的一側(cè)，而凈化水則可透過膜被收集回用，對于高礦化度的礦井水，則可再進入到納濾膜系統(tǒng)進行深度脫鹽，最終出水達到飲用水水質(zhì)標準而被回用。
下面給出實施方案并結(jié)合附圖
對本發(fā)明作詳細的說明具體實施例采用說明書附圖的實驗裝置，所用中空纖維微濾膜為聚丙烯材料，組件的膜面積為1.0m2，所用卷式納濾膜為聚酰胺材料，組件的膜面積為2.6m2。
運行條件(1)高懸浮物礦井水只經(jīng)過CMF反應器處理，不再進入納濾膜裝置。聚合氯化鋁投量20ppm，抽吸負壓0.05MPa。處理前后的水質(zhì)情況見表一。
(2)高硫酸鹽礦井水經(jīng)過CMF反應器處理后，再進入納濾膜裝置進行脫鹽處理。
聚合氯化鋁投量10ppm，抽吸負壓0.05MPa，納濾膜運行壓力0.7MPa。處理前后的水質(zhì)情況見表二。
表一 高懸浮物礦井水經(jīng)過CMF反應器處理結(jié)果

表二高硫酸鹽礦井水經(jīng)過CMF-NF處理結(jié)果

權利要求
1.一種用于將礦井水深度凈化的方法，該方法包括a.用絮凝反應使礦井水中的懸浮物及有機物與絮凝劑發(fā)生反應，并經(jīng)微濾膜攔截得以去除；b.用納濾膜將礦井水中的鹽分，特別是硫酸根去除。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的絮凝劑為無機絮凝劑和有機絮凝劑，優(yōu)選為聚合氯化鋁，優(yōu)選投量為(5-30)mg/L。
3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的絮凝-微濾攔截的抽吸壓力為(0.00～0.3)MPa，優(yōu)選為(0.05～0.2)MPa。
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的納濾操作壓力為(0.1～1.5)MPa，優(yōu)選為(0.4～1.0)MPa。
5.按照權利要求1所述的方法，本發(fā)明的主要裝置包括a.CMF反應器；b.NF膜過濾器。
6.按照權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的微濾膜的孔徑為(0.1～10)微米之間。
7.按照權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的微濾膜的膜材料為無機膜、有機膜、無機/有機復合膜。
8.按照權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的微濾膜的組件形式為管式膜、中空纖維膜、平板膜、卷式膜。
9.按照權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的納濾膜截留率為對MgSO4的截留效率為(95.0-99.0)％。
10.按照權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的納濾膜的膜材料為無機膜、有機膜、無機/有機復合膜。
11.按照權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的納濾膜的的組件形式為管式膜、平板膜、卷式膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于將礦井水深度凈化的方法及裝置，礦井水經(jīng)該方法凈化以后可達到國家生活飲用水標準，作為飲用水被礦區(qū)利用，從而實現(xiàn)礦井水的資源化處置。該方法主要包括兩部分絮凝－微濾攔截(CMF)及納濾(NF)，相應的裝置主要包括CMF反應器及NF膜過濾器。主要的工藝條件特征為在CMF反應器中投加(5－30)mg/L的絮凝劑，經(jīng)一定的空氣攪拌反應，在CMF反應器中同時放置過濾直徑為(0.1－10)微米的微濾膜，在負壓(0.05～0.2)MPa的抽吸下獲得凈化水。需進一步深度脫鹽的凈化水則可進入納濾膜過濾器，納濾膜對MgSO
文檔編號C02F1/58GK1810671SQ20051000268
公開日2006年8月2日 申請日期2005年1月26日 優(yōu)先權日2005年1月26日
發(fā)明者孟洪, 李生, 牛晉輝, 張國俊 申請人:孟洪, 李生, 牛晉輝