申请号：201821568823.4

申请日：2018.09.25

授权公告号：CN 209226755 U

授权公告日：2019.08. 09

专利权人：青岛北方节能环保有限公司 地址266000山东省青岛市四方区海伦路室68号234室

发明人：刘瑞聪柯煻琼王云钟黄成慧倪爭亨曲良虎钟晓根

一种用于矿井废水脱盐处理的系统，其特征在于，包括预处理系统、保安过滤器、反 渗透装置、R0浓水池，软化器、频繁倒极电渗析装置、EDR浓水池和MVR蒸发器;所述预处理系 统通过保安过滤器连接反渗透装置进水口，反渗透装置浓水出水口与R0浓水池进水端连 接，R0浓水池出水端通过软化器连接频繁倒极电渗析装置淡水室和浓水室进水口，频繁倒 极电渗析装置浓水室出水口与MVR蒸发器连接。

根据权利要求1所述的用于矿井废水脱盐处理的系统，其特征在于，所述预处理系统 包括混凝沉淀池、机械过滤器和膜格栅，其中，混凝沉淀池出水口与机械过滤器进水口连 接，机械过滤器出水口连接膜格栅。

根据权利要求1所述的用于矿井废水脱盐处理的系统，其特征在于，所述预处理系统 为高密度沉淀池。

根据权利要求3所述的用于矿井废水脱盐处理的系统，其特征在于，所述高密度沉淀 池包括混凝反应池、絮凝反应池、初步沉淀区、底部沉淀区、上升区、斜板、机械搅拌装置和 自然混合装置;所述高密度沉淀池由上下相连的圆筒和漏斗构成，在圆筒左右两侧相同位 置，竖直安装的两块密封板，与密封板宽度方向水平放置的支撑杆两端固定安装在漏斗内 壁上，若干个与垂直方向具有一定夹角的斜板一端连接在密封底板底部，另一端固定在支 撑杆上，在高密度沉淀池底部等间隔设置，斜板和密封板将高密度沉淀池分割成相互独立 的三个区域，由斜板、密封板和高密度沉淀池侧壁围成的中间区域为上升区，上升区上部设 置絮凝反应池出水口，左、右两侧区域内，从上向下依次设置混凝反应池、絮凝反应池、初步 沉淀区和底部沉淀区，混凝反应池与高密度沉淀池侧壁上的进水口连通，混凝反应池出水 口通过第一外部管道与置于混凝反应池底部的絮凝反应池侧壁上的进水口连通，机械搅拌 装置固定在混凝反应池内，自然搅拌装置固定安装在絮凝反应池内部，絮凝反应池另一侧 设置溢流板，溢流板外侧直至斜板的区域为初步沉淀池，斜板、漏斗侧壁共同围城底部沉淀 区，底部沉淀区设置污泥排放口，污泥排放口通过第二外部管道和污泥循环泵分别与左右 两侧的混凝反应池连通。

根据权利要求4所述的用于矿井废水脱盐处理的系统，其特征在于，所述自然搅拌装 置，包括转轴，以及固定在转轴上的若干个搅拌叶片，转轴两端分别与混凝反应池和絮凝反 应池底部转动密封连接。

技术领域

本实用新型属于矿井废水处理技术领域，具体涉及一种矿井废水脱盐处理的系

统。

背景技术

矿井废水通常是指煤炭或其它矿石开采过程中所有渗入井下采掘空间的水。以煤 矿开采为例，全国煤矿年排矿井水约22亿m³，平均吨煤涌水量约为4m³。矿井水水量较大，悬 浮物含量高，有机物含量低，废水含盐量高，直接排放到环境中，会严重污染环境，且多地已 地方标准，要求废水须脱盐处理后排放。因此，矿井水的处理是一项重要的课题。

目前，矿井废水处理多采用混凝沉淀法，通过投加絮凝剂，使水中的悬浮物聚合成 大分子絮状物，沉淀、分离、去除。这种方法除含盐量超标外，其它水质指标均满足《煤炭工 业污染物排放标准》，矿井水除盐称谓当务之急。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种矿井废水脱盐处理的系统，实现高效 率、低成本脱盐，同时提供了 一种新型的高密度沉淀池。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

—种用于矿井废水脱盐处理的系统，包括预处理系统、保安过滤器、反渗透装置、 R0浓水池，软化器、频繁倒极电渗析装置、EDR浓水池和MVR蒸发器;所述预处理系统通过保 安过滤器连接反渗透装置进水口，反渗透装置浓水出水口与R0浓水池进水端连接，R0浓水 池出水端通过软化器连接频繁倒极电渗析装置淡水室和浓水室进水口，频繁倒极电渗析装 置浓水室出水口与MVR蒸发器连接。

所述预处理系统包括混凝沉淀池、机械过滤器和膜格栅，其中，混凝沉淀池出水口 与机械过滤器进水口连接，机械过滤器出水口连接膜格栅。

所述预处理系统还可以是高密度沉淀池。

进一步地，所述高密度沉淀池包括混凝反应池、絮凝反应池、初步沉淀区、底部沉 淀区、上升区、斜板、机械搅拌装置和自然混合装置;所述高密度沉淀池由上下相连的圆筒 和漏斗构成，在圆筒左右两侧相同位置，竖直安装的两块密封板，与密封板宽度方向水平放 置的支撑杆两端固定安装在漏斗内壁上，若干个与垂直方向具有一定夹角的斜板一端连接 在密封底板底部，另一端固定在支撑杆上，在高密度沉淀池底部等间隔设置，斜板和密封板 将高密度沉淀池分割成相互独立的三个区域，由斜板、密封板和高密度沉淀池侧壁围成的 中间区域为上升区，上升区上部设置絮凝反应池出水口，左、右两侧区域内，从上向下依次 设置混凝反应池、絮凝反应池、初步沉淀区和底部沉淀区，混凝反应池与高密度沉淀池侧壁 上的进水口连通，混凝反应池出水口通过第一外部管道与置于混凝反应池底部的絮凝反应 池侧壁上的进水口连通，机械搅拌装置固定在混凝反应池内，自然搅拌装置固定安装在絮 凝反应池内部，絮凝反应池另一侧设置溢流板，溢流板外侧直至斜板的区域为初步沉淀池， 斜板、漏斗侧壁共同围城底部沉淀区，底部沉淀区设置污泥排放口，污泥排放口通过第二外 部管道和污泥循环泵分别与左右两侧的混凝反应池连通。

进一步地，所述自然搅拌装置，包括转轴，以及固定在转轴上的若干个搅拌叶片， 转轴两端分别与混凝反应池和絮凝反应池底部转动密封连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：基建费用减少，处置费用低、易于实 现PLC控制，智能化程度高，污泥产量低，污泥处理费用降低，可实现废水的高效脱盐；另外 高密度沉淀池合理规划设计，利用重力的作用实现水流在混凝反应器、絮凝反应区、初步沉 淀区、底部沉淀区的流动，避免使用水泵等设备，在现有高密度沉淀池的基础上增加了狭长 的上升区，提高悬浮物和水的分离效果，同时，在絮凝沉淀池采用自然搅拌装置，充分利用 了水流的作用，避免使用机械搅拌装置。 附图说明

图1为实施例1中矿井废水脱盐处理系统的工艺流程图。

图2为实施例2中矿井废水脱盐处理系统的工艺流程图。

图3为实施例2中高密度沉淀池的内部结构原理图。

图4为实施例2中高密度沉淀池的俯视图。

图5为实施例2中自然搅拌装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细的描述，但本实用新型并不局 限于具体的实施例。

实施例1:

 如图1所示，一种用于矿井废水脱盐处理的系统，包括混凝沉淀池1、机械过滤器2、 膜格栅3、保安过滤器4、反渗透装置(R0装置)5、R0浓水池6,软化器7、频繁倒极电渗析装置 (EDR装置)8、EDR浓水池9和MVR蒸发器10;所述混凝沉淀池1出水口与机械过滤器2进水口连 接，机械过滤器2出水口依次通过膜格栅3、保安过滤器4连接反渗透装置5进水口，反渗透装 置5浓水出水口与R0浓水池6进水端连接，R0浓水池6出水端通过软化器7连接频繁倒极电渗 析装置8淡水室和浓水室进水口，频繁倒极电渗析装置8浓水室出水口与MVR蒸发器10连接。

进一步地，所述软化器为填充阳离子交换树脂的的离子交换柱，废水经过离子交 换柱，阳离子交换树脂中的Na+将废水中的Ca²⁺、Mg²⁺等结垢离子替换，避免Ca²⁺、Mg²⁺在电渗 析装置中形成垢，堵塞离子交换膜，增大能耗，降低产水效率。其中阳离子交换树脂可以为 强酸性阳离子交换树脂，经过氯化钠溶液冲洗，阳离子交换树脂中的H+转化成Na%

—种用于矿井废水脱盐处理系统的具体使用过程为：

矿井水先经混凝沉淀池1和机械过滤器2进行预处理，去除掉原水中大部分悬浮物 后，按一定比例分为两部分。一部分废水进行深度处理，这部分矿井水通过水泵输送过膜格 栅3和保安过滤器4,去除水体中悬浮物、胶体和其他有机物。出水进入两级反渗透装置5, R0产水进入产水池，浓水进入R0浓水池6，两级R0系统产水率按60%设计。R0浓水含盐量高、 硬度高，为了避免对频繁倒极电渗析装置8的影响，R0浓水进入离子交换柱软化器7去除钙、 镁等离子，满足频繁倒极电渗析装置8进水水质要求后，进入频繁倒极电渗析装置8进行浓 缩，频繁倒极电渗析装置8浓水室出水进入EDR浓水池9后，再次经过MVR蒸发器10蒸发，反渗 透装置5产水、频繁倒极电渗析装置8淡水室出水和MVR蒸发器10的蒸馏水一同作为产水，产 水可以自用电厂用水。

实施例2:

如图2所示，本实施例将实施例1中混凝沉淀池1、机械过滤器2和膜格栅3替换为高 密度沉淀池11，其他均与实施例1相同。

进一步地，如图3-5所示，高密度沉淀池11包括混凝反应池12、絮凝反应池13、初步 沉淀区14、底部沉淀区15、上升区16、斜板22、机械搅拌装置17和自然混合装置19;所述高密 度沉淀池11由上下相连的圆筒和漏斗构成，在圆筒左右两侧相同位置，竖直安装的两块密 封板21，与密封板21宽度方向水平放置的支撑杆23两端固定安装在漏斗内壁上，若干个与 垂直方向具有一定夹角的斜板22—端连接在密封底板21底部，另一端固定在支撑杆23上， 在高密度沉淀池11底部等间隔设置，斜板22和密封板21将高密度沉淀池分割成相互独立的 三个区域，由斜板22、密封板21和高密度沉淀池11侧壁围成的中间区域为上升区16,上升区 上部设置絮凝反应池出水口25,左、右两侧区域内，从上向下依次设置混凝反应池12、絮凝 反应池13、初步沉淀区14和底部沉淀区15,混凝反应池12与高密度沉淀池11侧壁上的进水 口 16连通，混凝反应池12出水口通过第一外部管道18与置于混凝反应池12底部的絮凝反应 池13侧壁上的进水口连通，机械搅拌装置17固定在混凝反应池12内，自然搅拌装置19固定 安装在絮凝反应池13内部，絮凝反应池13另一侧设置溢流板20,溢流板20外侧直至斜板22 的区域为初步沉淀池14,斜板22、漏斗侧壁共同围城底部沉淀区15,底部沉淀区15设置污泥 排放口 24，污泥排放口 24通过第二外部管道26和污泥循环泵（图中未画出）分别与左右两侧 的混凝反应池12连通，实现部分污泥的循环使用。

进一步地，所述自然搅拌装置19,包括转轴28,以及固定在转轴28上的若干个搅拌

叶片29,转轴28两端分别与混凝反应池12和絮凝反应池13底部转动密封连接，根据絮凝反 应池13的大小和实际需要，可以设置若干组自然搅拌装置19。混凝反应池12出水从一侧输 送到絮凝反应池13,在水流的作用下，自然搅拌装置19转动，进而对水流进行搅拌。

所述高密度沉淀池的具体使用过程为:矿井水从高密度沉淀池11的进水口 16输送

到混凝反应池12,启动机械搅拌装置17,进行混凝反应，然后在重力的作用下，混凝反应池 12出水通过第一外部管道18流入絮凝反应池13,由于水是在絮凝反应池13—侧流入，在水 流的作用下，自然搅拌装置19转动，对水流进行搅拌，促进絮凝过程，经过絮凝反应的矿井 水沿着溢流板20流入初级沉淀区14,然后进入底部沉淀区15,从底部沉淀区15向上升区16 流动的过程中，污泥被斜板22截留在底部沉淀区污泥得到累积，去除各种悬浮物的水经过 狭长上升区，实现悬浮物和水的良好分离，最后出水从絮凝反应池13出水口排出。