一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统论文和设计-韩雪冬

全文摘要

本实用新型公开了一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统，其包括生产单元和循环补水单元，还包括煤矿矿井水处理单元、脱盐水处理单元、煤气化工艺废水处理单元、煤化工浓盐水处理单元、脱水装置；本实用新型适于集采煤和煤化工一体化的企业使用，采用矿井水作为来水，经过煤矿矿井水处理单元处理后供循环水补水单元、生产单元、脱盐水处理单元使用，脱盐水处理单元处理得到的脱盐水也可供生产系统使用，生产系统产生的废水先经煤气化工艺废水处理单元处理后，进一步经过煤化工浓盐水处理单元处理或脱水装置处理；可以高效、充分、稳定的处理和利用矿井水、煤气化工艺废水和高盐废水，实现了矿井水的零排放资源化利用。

主设计要求

1.一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统，其包括生产单元和循环补水单元，其特征在于，其还包括煤矿矿井水处理单元、脱盐水处理单元、煤气化工艺废水处理单元、煤化工浓盐水处理单元、脱水装置；所述煤矿矿井水处理单元包括矿井水多介质过滤器、核桃壳过滤器、臭氧氧化池、活性炭过滤器、矿井水超滤装置、矿井水反渗透装置，所述矿井水多介质过滤器的产水口与所述核桃壳过滤器的进水口连通，所述核桃壳过滤器的产水口与所述臭氧氧化池的进水口连通，所述臭氧氧化池的出水口与所述活性炭过滤器的进水口连通，所述活性炭过滤器的产水口与所述矿井水反渗透装置的进水口连通，所述矿井水反渗透装置的浓水出口与所述矿井水多介质过滤器进水口连通；所述矿井水多介质过滤器、所述核桃壳过滤器和所述活性炭过滤器的浓水出口均与所述脱水装置的进口连通，所述脱水装置的出水口与所述矿井水多介质过滤器的进水口连通；所述矿井水反渗透装置的产水口分别与所述生产单元的进水口、所述循环补水单元和所述脱盐水处理单元的脱盐水多介质过滤器进水口连通；所述生产单元的废水出口与所述煤气化工艺废水处理单元的脱氨酚装置进水口连通，所述煤气化工艺废水处理单元的浓缩装置浓水出口、所述脱盐水处理单元的脱盐水反渗透装置浓水出口均与所述煤化工浓盐水处理单元的臭氧催化氧化装置进水口连通；所述煤气化工艺废水处理单元的沉淀池出泥口、所述煤化工浓盐水处理单元的浓盐水超滤装置浓水出口、所述煤化工浓盐水处理单元的Na2SO4蒸发结晶装置浓缩液出口均与所述脱水装置的进口连通；所述脱盐水处理单元的混床出水口与所述生产单元的锅炉进水口连通。

设计方案

1.一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统，其包括生产单元和循环补水单元，其特征在于，其还包括煤矿矿井水处理单元、脱盐水处理单元、煤气化工艺废水处理单元、煤化工浓盐水处理单元、脱水装置；

所述煤矿矿井水处理单元包括矿井水多介质过滤器、核桃壳过滤器、臭氧氧化池、活性炭过滤器、矿井水超滤装置、矿井水反渗透装置，所述矿井水多介质过滤器的产水口与所述核桃壳过滤器的进水口连通，所述核桃壳过滤器的产水口与所述臭氧氧化池的进水口连通，所述臭氧氧化池的出水口与所述活性炭过滤器的进水口连通，所述活性炭过滤器的产水口与所述矿井水反渗透装置的进水口连通，所述矿井水反渗透装置的浓水出口与所述矿井水多介质过滤器进水口连通；

所述矿井水多介质过滤器、所述核桃壳过滤器和所述活性炭过滤器的浓水出口均与所述脱水装置的进口连通，所述脱水装置的出水口与所述矿井水多介质过滤器的进水口连通；所述矿井水反渗透装置的产水口分别与所述生产单元的进水口、所述循环补水单元和所述脱盐水处理单元的脱盐水多介质过滤器进水口连通；

所述生产单元的废水出口与所述煤气化工艺废水处理单元的脱氨酚装置进水口连通，所述煤气化工艺废水处理单元的浓缩装置浓水出口、所述脱盐水处理单元的脱盐水反渗透装置浓水出口均与所述煤化工浓盐水处理单元的臭氧催化氧化装置进水口连通；

所述煤气化工艺废水处理单元的沉淀池出泥口、所述煤化工浓盐水处理单元的浓盐水超滤装置浓水出口、所述煤化工浓盐水处理单元的Na_{2<\/sub>SO_{4<\/sub>蒸发结晶装置浓缩液出口均与所述脱水装置的进口连通；所述脱盐水处理单元的混床出水口与所述生产单元的锅炉进水口连通。}}

2.根据权利要求1所述一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统，其特征在于，所述煤气化工艺废水处理单元包括脱氨酚装置、A\/O池、沉淀池和浓缩装置，所述脱氨酚装置的出水口与所述A\/O池的进口连通，所述A\/O池的出水口与所述沉淀池的进水口连通，所述沉淀池的出水口与所述浓缩装置的进水口连通；所述沉淀池的出泥口还与所述A\/O池的进口连通。

3.根据权利要求1所述一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统，其特征在于，所述煤化工浓盐水处理单元包括臭氧催化氧化装置、浓盐水超滤装置、纳滤装置、NaCl蒸发结晶装置、Na_{2<\/sub>SO_{4<\/sub>蒸发结晶装置；所述臭氧催化氧化装置的出水口与所述浓盐水超滤装置的进水口连通，所述浓盐水超滤装置的产水口与所述纳滤装置的进水口连通，所述纳滤装置的产水口与所述NaCl蒸发结晶装置的进水口连通，所述纳滤装置的浓水出口和所述NaCl蒸发结晶装置的浓缩液出口均与所述Na_{2<\/sub>SO_{4<\/sub>蒸发结晶装置的进水口连通，所述NaCl蒸发结晶装置和所述Na_{2<\/sub>SO_{4<\/sub>蒸发结晶装置的冷凝液出口与所述循环补水单元的进水口连通。}}}}}}

4.根据权利要求1所述一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统，其特征在于，所述脱盐水处理单元包括脱盐水多介质过滤器、自清洗过滤器、脱盐水超滤装置、脱盐水反渗透装置和混床；

所述脱盐水多介质过滤器的出水口与所述自清洗过滤器的进水口连通，所述自清洗过滤器的出水口与所述脱盐水超滤装置的出水口与所述脱盐水反渗透装置的进水口连通，所述脱盐水反渗透装置的产水口与所述混床的进水口连通。

5.根据权利要求1所述一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统，其特征在于，所述脱水装置为脱水机。

6.根据权利要求1或2所述一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统，其特征在于，所述浓缩装置包括HERO、MVR循环蒸发、双效强制循环蒸发器中的任意一种。

7.根据权利要求3所述一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统，其特征在于，所述NaCl蒸发结晶装置和所述Na2SO4蒸发结晶装置为多效强制循环蒸发器。

设计说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种矿井水资源化利用系统，尤其涉及一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统。

背景技术：

当前，矿井疏干水的处理越来越受到关注。矿井疏干水是煤矿废水中水量最大的一类废水，也是关系着煤炭生产安全与可持续发展、实现绿色升级的重要内容。各矿井在生产过程中，井下排水量较大，经处理后除了部分矿井自用水外，仍会有大量的富裕水量；传统处理方式是就地外排，但是就地外排不仅会造成大量土地被淹甚至污染环境，此外也是对水资源的极大浪费。

同时，煤的气化、液化、干馏以及焦油加工和电石乙炔等煤化工产业生产过程中产生的废水按照含盐量可以分为两类，一类是煤气化工艺废水，其特点是含盐量低、污染物以COD为主。另一类是含盐废水，主要来源于循环水系统排污水、除盐水系统排水等，其特点是含盐量高，主要成分包括氨、硫酸盐、及硫氰化物等，传统处理方法是煤气化工艺废水和高盐废水混合送污水处理厂处理，处理量大，而且混合后处理的方式导致处理系统不稳定，增加了处理难度。

此外，煤化工生产单元需要利用大量水资源，具体包括脱盐水和原水，设备包括脱盐水用水设备，如锅炉、换热器等易结垢易腐蚀的设备；也涉及原水用水设备，如煤气化后粗煤气洗涤塔用水水质较低，可以使用原水；传统煤化工生产单元用水都是采用地下水作为原水，原水脱盐处理作为脱盐水使用，用水量大，而且用水后的废水难以处理。

因此，对于集采煤和煤化工一体化的企业，如何高效、充分、稳定的处理和利用矿井水、煤气化工艺废水和高盐废水已成为企业急需解决的问题。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统。

本实用新型由如下技术方案实施：一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统，其包括生产单元和循环补水单元，其还包括煤矿矿井水处理单元、脱盐水处理单元、煤气化工艺废水处理单元、煤化工浓盐水处理单元、脱水装置；

所述煤矿矿井水处理单元包括矿井水多介质过滤器、核桃壳过滤器、臭氧氧化池、活性炭过滤器、矿井水超滤装置、矿井水反渗透装置，煤矿矿井水首先输入到矿井水多介质过滤器内过滤，所述矿井水多介质过滤器的产水口与所述核桃壳过滤器的进水口连通，所述核桃壳过滤器的产水口与所述臭氧氧化池的进水口连通，所述臭氧氧化池的出水口与所述活性炭过滤器的进水口连通，所述活性炭过滤器的产水口与所述矿井水反渗透装置的进水口连通，所述矿井水反渗透装置的浓水出口与所述矿井水多介质过滤器进水口连通；

所述矿井水多介质过滤器、所述核桃壳过滤器和所述活性炭过滤器的浓水出口均与所述脱水装置的进口连通，所述脱水装置的出水口与所述矿井水多介质过滤器的进水口连通；经所述脱水装置脱水后的污泥外排；所述矿井水反渗透装置的产水口分别与所述生产单元的进水口、所述循环补水单元和所述脱盐水处理单元的脱盐水多介质过滤器进水口连通；

所述煤气化工艺废水处理单元的沉淀池出泥口、所述煤化工浓盐水处理单元的浓盐水超滤装置浓水出口、所述煤化工浓盐水处理单元的所述Na2SO4蒸发结晶装置浓缩液出口均与所述脱水装置的进口连通；所述脱盐水处理单元的所述混床出水口与所述生产单元的锅炉进水口连通，用于锅炉补水

进一步的，所述煤气化工艺废水处理单元包括脱氨酚装置、A\/O池、沉淀池和浓缩装置，所述脱氨酚装置的出水口与所述A\/O池的进口连通，所述A\/O池的出水口与所述沉淀池的进水口连通，所述沉淀池的出水口与所述浓缩装置的进水口连通；所述沉淀池的出泥口还与所述A\/O池的进口连通。

进一步的，所述煤化工浓盐水处理单元包括臭氧催化氧化装置、浓盐水超滤装置、纳滤装置、NaCl蒸发结晶装置、Na2SO4蒸发结晶装置；所述臭氧催化氧化装置的出水口与所述浓盐水超滤装置的进水口连通，所述浓盐水超滤装置的产水口与所述纳滤装置的进水口连通，所述纳滤装置的产水口与所述NaCl蒸发结晶装置的进水口连通，所述纳滤装置的浓水出口和所述NaCl蒸发结晶装置的浓缩液出口均与所述Na2SO4蒸发结晶装置的进水口连通，所述NaCl蒸发结晶装置和所述Na2SO4蒸发结晶装置的冷凝液出口与所述循环补水单元的进水口连通。

进一步的，所述脱盐水处理单元包括脱盐水多介质过滤器、自清洗过滤器、脱盐水超滤装置、脱盐水反渗透装置和混床；

进一步的，所述脱水装置为脱水机。

进一步的，所述浓缩装置包括HERO、MVR循环蒸发、双效强制循环蒸发器中的任意一种。

进一步的，所述NaCl蒸发结晶装置和所述Na_{2<\/sub>SO_{4<\/sub>蒸发结晶装置为多效强制循环蒸发器。}}

利用本实用新型处理矿井水，产水指标满足生产单元水质要求，具体产水指标列于表1

表1煤矿矿井水处理单元产水水质指标表

脱盐水处理单元处理后的水质指标可达电导率≤0.2μs\/cm(25℃)；SiO_{2<\/sub>≤0.02mg\/L；硬度≤2μmol\/L；pH：8.5～9.2(25℃)，满足生产单元对脱盐水的水质要求。}

本实用新型的优点：本实用新型适于集采煤和煤化工一体化的企业使用，采用矿井水作为来水，经过煤矿矿井水处理单元处理后供循环水补水单元、生产单元、脱盐水处理单元使用，脱盐水处理单元处理得到的脱盐水也可供生产系统使用，生产系统产生的废水先经煤气化工艺废水处理单元处理后，进一步经过煤化工浓盐水处理单元处理或脱水装置处理，而且煤化工浓盐水处理单元处理后的水也可以共循环补水单元或脱水装置使用或处理；可以高效、充分、稳定的处理和利用矿井水、煤气化工艺废水和高盐废水，实现了矿井水的零排放资源化利用。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统的示意图。

图2为本实施例中煤矿矿井水处理单元示意图；

图3为本实施例中脱盐水处理单元示意图；

图4为本实施例中煤气化工艺废水处理单元示意图；

图5为本实施例中煤化工浓盐水处理单元示意图。

图中：生产单元1，循环补水单元2，煤矿矿井水处理单元3，脱盐水处理单元4，煤气化工艺废水处理单元5，煤化工浓盐水处理单元6，脱水机7；矿井水多介质过滤器3.1，核桃壳过滤器3.2，臭氧氧化池3.3，活性炭过滤器3.4，矿井水超滤装置3.5，矿井水反渗透装置3.6；脱盐水多介质过滤器4.1，自清洗过滤器4.2，脱盐水超滤装置4.3，脱盐水反渗透装置4.4，混床4.5，脱氨酚装置5.1，A\/O池5.2，沉淀池5.3，浓缩装置5.4，臭氧催化氧化装置6.1，浓盐水超滤装置6.2，纳滤装置6.3，NaCl蒸发结晶装置6.4，Na_{2<\/sub>SO_{4<\/sub>蒸发结晶装置6.5。}}

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统，其包括生产单元1和循环补水单元2，其还包括煤矿矿井水处理单元3、脱盐水处理单元4、煤气化工艺废水处理单元5、煤化工浓盐水处理单元6、脱水机7；

煤矿矿井水处理单元3包括矿井水多介质过滤器3.1、核桃壳过滤器3.2、臭氧氧化池3.3、活性炭过滤器3.4、矿井水超滤装置3.5、矿井水反渗透装置3.6，煤矿矿井水首先输入到矿井水多介质过滤器3.1内过滤，矿井水多介质过滤器3.1的产水口与核桃壳过滤器3.2的进水口连通，核桃壳过滤器3.2的产水口与臭氧氧化池3.3的进水口连通，臭氧氧化池3.3的出水口与活性炭过滤器3.4的进水口连通，活性炭过滤器3.4的产水口与矿井水反渗透装置3.6的进水口连通，矿井水反渗透装置3.6的浓水出口与矿井水多介质过滤器3.1进水口连通；

矿井水多介质过滤器3.1、核桃壳过滤器3.2和活性炭过滤器3.4的浓水出口均与脱水机7的进口连通，脱水机7的出水口与矿井水多介质过滤器3.1的进水口连通；经脱水机7脱水后的污泥外排；矿井水反渗透装置3.6的产水口分别与生产单元1、循环补水单元2和脱盐水处理单元4的脱盐水多介质过滤器4.1进水口连通；

生产单元1的废水出口与煤气化工艺废水处理单元5的脱氨酚装置5.1进水口连通，与脱氨酚装置5.1连接的生产单元1可以为用于洗涤粗煤气的洗涤塔，煤气化工艺废水处理单元5的浓缩装置5.4浓水出口、脱盐水处理单元4的脱盐水反渗透装置4.4浓水出口均与煤化工浓盐水处理单元6的臭氧催化氧化装置6.1进水口连通；

煤气化工艺废水处理单元5的沉淀池5.3出泥口、煤化工浓盐水处理单元6的浓盐水超滤装置6.2浓水出口、煤化工浓盐水处理单元6的Na_{2<\/sub>SO_{4<\/sub>蒸发结晶装置6.5浓缩液出口均与脱水机7的进口连通；脱盐水处理单元4的混床4.5出水口与生产单元1的锅炉进水口连通，用于锅炉补水。}}

煤气化工艺废水处理单元5包括脱氨酚装置5.1、A\/O池5.2、沉淀池5.3和浓缩装置5.4，脱氨酚装置5.1的出水口与A\/O池5.2的进口连通，A\/O池5.2的出水口与沉淀池5.3的进水口连通，沉淀池5.3的出水口与浓缩装置5.4的进水口连通；沉淀池5.3的出泥口还与A\/O池5.2的进口连通。

煤化工浓盐水处理单元6包括臭氧催化氧化装置6.1、浓盐水超滤装置6.2、纳滤装置6.3、NaCl蒸发结晶装置6.4、Na_{2<\/sub>SO_{4<\/sub>蒸发结晶装置6.5；臭氧催化氧化装置6.1的出水口与浓盐水超滤装置6.2的进水口连通，浓盐水超滤装置6.2的产水口与纳滤装置6.3的进水口连通，纳滤装置6.3的产水口与NaCl蒸发结晶装置6.4的进水口连通，纳滤装置6.3的浓水出口和NaCl蒸发结晶装置6.4的浓缩液出口均与Na2SO4蒸发结晶装置6.5的进水口连通，NaCl蒸发结晶装置6.4和Na_{2<\/sub>SO_{4<\/sub>蒸发结晶装置6.5的冷凝液出口与循环补水单元2的进水口连通。}}}}

脱盐水处理单元4包括脱盐水多介质过滤器4.1、自清洗过滤器4.2、脱盐水超滤装置4.3、脱盐水反渗透装置4.4和混床4.5；

脱盐水多介质过滤器4.1的出水口与自清洗过滤器4.2的进水口连通，自清洗过滤器4.2的出水口与脱盐水超滤装置4.3的出水口与脱盐水反渗透装置4.4的进水口连通，脱盐水反渗透装置4.4的产水口与混床4.5的进水口连通。

作为一种具体实施方式，浓缩装置5.4为蒸发结晶器。

作为一种具体实施方式，NaCl蒸发结晶装置6.4和Na2SO4蒸发结晶装置6.5均为多效蒸发器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统论文和设计

一种矿井水用于煤化工的零排放资源化利用系统论文和设计-韩雪冬

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