[发明专利]一种高盐矿井水提浓的方法及系统

权利要求书

1.一种高盐矿井水提浓的方法，其特征在于该方法包含以下几个步骤：

（1）预处理除污：矿井水先进入预处理系统，向预处理系统中投加PAC和PAM去除水中油类及悬浮物；

（2）一级反渗透提浓：将步骤（1）的出水通过泵送入一级反渗透系统，将水中TDS浓缩至10~20g/L，产水回用；

（3）一级除硬除硅：将步骤（2）产生的浓水送入一级除硬除硅系统，去除水中大部分钙镁硅离子，减少膜结垢污染；

（4）二级反渗透提浓：将步骤（3）的出水送入二级反渗透系统，将一级反渗透浓水进一步提浓至30~50 g/L，二级反渗透产水回用；

（5）二级除硬除硅：将步骤（4）产生的浓水送入二级除硬除硅系统，进一步去除水中钙、镁、硅离子，降低后续系统的结垢风险；

（6）三级ED膜提浓：将步骤（5）的出水送入ED膜系统，将二级反渗透系统的浓水进一步提浓至150 ~200g/L，淡水返回到二级反渗透系统；ED膜系统的浓水出水进入后续的蒸发结晶系统。

2.根据权利要求1所述的高盐矿井水提浓的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，预处理系统包含水量调节单元、混凝反应沉淀单元、过滤单元和超滤单元，向混凝反应沉淀单元投加PAC和PAM，PAC投加量为20~50mg/L，PAM投加量不高于0.1mg/L。

3.根据权利要求1所述的高盐矿井水提浓的方法，其特征在于：步骤（3）中所述一级除硅除硬系统包含两级反应池、澄清池、滤池、超滤单元，向其一级反应池中投加镁剂和烧碱或石灰乳，调节体系pH值至10~11之间，反应时间控制在30~60min，向二级反应池中投加PAM，PAM投加量不高于0.05mg/L，反应时间控制在15~30min之间，向澄清池中投加粉状活性炭，投加量为30~60mg/L，澄清池停留时间60~90min。

4.根据权利要求1所述的高盐矿井水提浓的方法，其特征在于：控制一级除硅除硬系统出水Ca²⁺硬度不大于100mg/L，Mg²⁺硬度不大于100mg/L，离子硅含量不大于20mg/L。

5.根据权利要求2或3所述的高盐矿井水提浓的方法，其特征在于：控制超滤单元出水浊度≤1NTU，SDI≤3。

6.根据权利要求1所述的高盐矿井水提浓的方法，其特征在于：所述步骤（2）、（4）中所述的产水混合后TDS≤500mg/L。

7.根据权利要求1所述的高盐矿井水提浓的方法，其特征在于：所述步骤（5），二级除硬除硅系统包含管式膜单元和离子交换单元，管式膜单元前设两级反应池，一级反应池中投加石灰乳或烧碱，二级反应池中投加PAM，反应时间为30~60min，管式膜通量不小于350L/h，离子交换单元采用强酸型树脂。

8.根据权利要求1所述的高盐矿井水提浓的方法，其特征在于：ED膜系统中，系统回收率为70%~80%，脱盐率为80%~85%，浓水TDS为150~200g/L ，采用的ED膜电流密度为300~400A/m²；

所述一级反渗透系统采用的反渗透膜为苦咸水膜，回收率为70%~80%，脱盐率≥98.5%，平均通量不大于30/h，浓水TDS为10~20g/L；

所述二级反渗透系统采用的反渗透膜为苦咸水膜或海水淡化膜，回收率为70%~80%，脱盐率≥98%，平均通量不大于25L/h，浓水TDS 为30~50g/L。

9.一种用于权利要求1所述方法的高盐矿井水提浓系统，其特征在于：该高盐矿井水提浓系统包含依次连接的预处理系统，一级反渗透系统（11），一级除硬除硅系统，二级反渗透系统（22），二级除硬除硅系统和ED膜系统（34），各系统之间由水池、水泵及管道连接；

所述预处理系统包含水量调节单元、混凝反应沉淀单元、过滤单元和超滤单元；

一级除硅除硬系统包含两级反应池、澄清池、滤池、超滤单元；

二级除硬除硅系统包含管式膜单元和离子交换单元。

10.根据权利要求9所述的高盐矿井水提浓系统，其特征在于：

所述预处理系统包括依次连接的水量调节池（1）、吸水井（2）、第一提升泵（3）、预处理澄清池（4）、预处理V型滤池（5）、预处理水池（6）、第二提升泵（7）和第一超滤装置（8），水量调节池和吸水井为一体式结构；

所述一级除硬除硅系统包括依次连接的第一一级反应池（13）、第一二级反应池（14）、澄清池（15）、V型滤池（16）、一级水池（17）、一级提升泵（18）和第二超滤装置（19），其中第一一级反应池、第一二级反应池和澄清池为一体式结构；

所述二级除硬除硅系统包括依次连接的第二一级反应池（25）、第二二级反应池（26）、二级提升泵（27）、管式微滤膜装置（28）、二级水池（29）、第二二级提升泵（30）、离子交换器（31），其中第二一级反应池、第二二级反应池为一体式结构。