[实用新型]一种矿井水除氟系统

说明书

本发明公开了一种矿井水除氟系统，包括原水池、除氟过滤器、调节池、清水池、再生液储存罐、石灰反应池、沉淀物池、石灰储存罐；原水池连接除氟过滤器，所述原水池通过清水泵连接除氟过滤器；所述除氟过滤器的清水出水口连接清水池，所述除氟过滤器还分别连接调节池、再生液储存罐、石灰反应池，所述石灰反应池连接再生液储存罐，所述石灰反应池还连接沉淀物池，所述沉淀物池连接石灰储存罐。操作运行及维护简单，可通过全自动智能在线监测分析控制系统实现全自动运行；适用于老旧系统的改造升级；本系统水质适应性较强、运行稳定。

技术领域

本发明涉及煤矿矿井水处理技术领域，具体为一种矿井水除氟系统。

背景技术

污水中氟离子的去除工艺技术主要包括如下：

(1)化学沉淀法

化学沉淀法是在工业中较早应用的方法之一，也是处理高含量无机氟离子废水的常见方法之一。利用钙离子与废水中氟离子形成氟化钙沉淀，从而将无机氟离子从废水中去除。加入的钙盐一般为石灰，其溶解度不大，因此该方法需使用大量的石灰才能获得较高的去除率。此外，当氟离子浓度降低到20mg/L以下时反应速度变得极其缓慢，且单纯的石灰投加只能使氟离子降低到15mg/L左右。根据同离子效应，在投加石灰的基础上，辅以氯化钙或其它钙盐的投加可以进一步降低氟化钙在水中的溶解度，从而降低水中氟离子的含量，可以使出水氟离子小于10mg/L。另外，在投加钙盐的基础上，铝盐、镁盐或磷酸盐的投加可生成更难溶的氟化物，可获得更好的去除效率。该工艺操作简单、运行费用低，但其沉淀产生的污泥量较大，且此方法氟离子去除的极限浓度为8-10mg/L左右。

(2)混凝沉淀法

混凝沉淀法是目前用于处理含无机氟废水所应用最多的方法之一，该方法的基本原理是在含氟废水中加入混凝剂，在一定的pH条件下，形成氢氧化物胶体完成对氟离子的吸附。常用的混凝剂分为无机混凝剂和有机混凝两大类。无机混凝剂常采用铝盐、铁盐、钙化合物和镁化合物。当此类无机混凝剂投入含氟废水中后，其金属离子就会形成细微的胶核或絮体，对氟离子产生吸附作用或者交换配体形成共沉淀，从而将氟离子从水中除去。混凝沉淀法具有经济实用、设备简单、操作容易的特点，并能够处理含氟比较高的水。

通常将沉淀法、混凝沉淀法两种方法的结合，但只能使氟离子降低至3-10mg/L左右，对高浓度氟离子有较高的去除效率。

(3)吸附法

吸附法主要是使工业含氟废水通过装有氟吸附剂的设备，氟与吸附剂中的其它离子或基团交换而被吸附在吸附剂上除去，吸附剂则可通过再生恢复交换能力,此法主要用于处理低浓度含氟工业废水。吸附剂是一种多孔性物质，它使水中的氟离子吸附在固体表面，以达到除氟的目的。氟吸附剂可分为无机类、天然高分子、稀土类和羟基磷灰石等。无机类吸附剂主要有活性氧化铝、沸石、聚合铝盐、分子筛、活性氧化镁、经羟基磷灰石和活性炭等。吸附法适应水量较小的饮用水深度处理，但其存在初期投资高、再生的复杂、管理复杂等缺点，易出现吸附剂的板结、失效等问题。

(4)离子交换法

离子交换法是使用离子交换树脂或离子交换纤维实现去除溶液中氟离子的一种方法。其基本原理是树脂或纤维上的某些离子可以和水中的氟进行交换并吸附，从而将氟去除。。常用的除氟树脂有氨基膦酸树脂、聚酰胺树脂、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂等。但当水中共存有其他阴离子时，受交换顺序的影响，除氟效果也会相应受到影响。阴离子交换树脂对地下水主要阴离子的吸附交换次序为：SO42-NO3-Cl-F-，根据上湾矿的水质情况含有一定浓度的SO42-，但对氟离子的去除率影响较小。此外树脂吸附法针对矿井废水中氟化物具有去除率高、吸附容量大、抗水质波动能力强、选择性强、易于再生等优点。

(5)电渗析