4.1高矿化度矿井水的水质特征
高矿化度矿井水是地下水与煤系地层中碳酸盐类岩层及硫酸岩层接触,该类矿物溶解于水的结果。使矿井水中Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、SO42-增多,有的酸性矿井水与碳酸盐类岩层中和,导致矿化度增高。也有的矿区气候干旱,年蒸发量远大于降水量,地层中盐分较高,地下水矿化度相应增高,少数矿区处于海水与矿井水交混分布区,因而矿井水盐分增多。
4.2高矿化度矿井水的利用现状
以前在工程中常用电渗析法,但电渗析不能去除水中的有机物和细菌,设备运行能耗大,使其在高矿化度矿井水淡化工程中的应用受到局限,因而原有电渗析装置在高矿化度矿井水淡化方面逐渐被反渗透装置所取代。4.3高矿化度矿井水利用存在的问题反渗透膜污染问题是一个亟待解决的问题,它严重的影响了高矿化度矿井水的处理与利用。
一般要求处理前后水质
涂山环保推荐处理简介及工艺流程
1.1. 处理工艺 简介 1.1.1. 调节预沉池矿井废水从井下通过水泵提升至调节预沉池，在调节预沉池内存储废水，调节水量，以满足恒量进水的需要；另一方面达到水中悬浮物初沉的目的，大大减少水中的悬浮物，降低后续处理单元负荷，通过行车刮泥机将初沉池底部污泥汇集于一处，定期排泥。
1.1.2. 高密度沉淀器高密度沉淀器是近几年出现的一种以体外泥渣循环回流为主要特征的净水新工艺，该设备集机械混合凝聚、机械强化絮凝和斜管沉淀分离为一体，在沉淀区末端设回流泵，将活性泥渣回流至絮凝反应区，从而大大改善和提高絮凝和沉淀效果，对低温低浊水的处理表现出明显的优势。
较其他絮凝沉淀反应器而言，高密度沉淀器具有以下优点：
a 、采用合成的高分子有机絮凝剂 PAC 和助凝剂 PAM 使反应可以产生较大矾花，污泥回流又进一步增加矾花的密度和沉降性能，加快泥水分离，沉淀后出水水质较高，浊度一般在 1NTU 以内。
b 、从慢速推流反应区到斜板沉淀区，矾花能保持完整，并且产生的矾花颗粒大，密度高。
c 、高效的斜板沉淀可保证沉淀区较高的上升流速，絮凝矾花可得到很好的沉淀。
d 、集混合、反应和沉淀为一体，结构紧凑，降低了土建造价并节约用地。
1.1.3. 多介质过滤 + 活性炭过滤
经高密沉淀池排出的上清液中，含有极少量的细小悬浮物，水自流入中间水池然后经中间水池提升泵依次泵至多介质过滤器及活性炭过滤器，对废水中的细小悬浮物进一步进行过滤处理，以满足超滤的进水水质要求。
多介质过滤器主要原理是利用一种或几种过滤介质，在一定压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从而有效去除悬浮杂质使水澄清的过程。常用的滤料有石英砂，无烟煤，锰砂等，主要用于水处理除浊，本项目用于纯水的前级预处理，出水浊度可达 3 度以下。还可去除水中的泥砂、悬浮物、胶体等杂质和藻类等生物，降低对超滤膜元件的机械损伤及污染。
活性炭过滤器是一种罐体的过滤器械，外壳一般为不锈钢或者玻璃钢，内部填充活性炭，用来过滤水中的游离物、微生物、部分重金属离子，并能有效降低水的色度。活性炭过滤器是一种较常用的 水处理设备 ，作为水处理脱盐系统前处理能够吸附前级过滤中无法去除的余氯，可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质、防止污染，特别是防止后级超滤膜、反渗透膜、 离子交换树脂 等的 游离态 余 氧中毒 污染。
经过长时间的过滤，过滤器砂层表面会有较多的污泥，堵塞砂层，造成运行压力增大，滤速减慢，过滤液位上升；此时需进行反洗处理，通过大水量的反冲泵，将过滤后的清水从下部泵入过滤器，并伴着高压空气，进行气水混合反冲，将过滤器内的砂层冲松，使砂层膨胀，系统内的细小悬浮物随着高速气流和水流挣脱过滤层，并随着水流从上部流出过滤器，排入调节池再次进行处理；反冲过程结束，过滤器恢复原始通量，再次投入使用。
1.1.4. 超滤超滤进水首先进入叠片式过滤器，以保护超滤系统不受到机械性的损伤。超滤系统使用外压式膜组件，废水由膜丝外侧进入管内侧，采用全量过滤方式运行，产水全部进入超滤产水缓冲池。
超滤设置周期性反洗，大约 20-40min 进行一次反洗。通过 UF 反洗泵，将超滤产水从 UF 膜的产水侧进入，反向对膜面沉积物进行短时间冲洗，以恢复膜性能。
整个超滤系统设计为全自动控制，设定程序进行正常过滤、气、水反冲洗和在线化学清洗；反冲洗水可以回反洗水缓存池进行再处理。超滤系统还设置离线化学清洗系统，可以对单个膜组件进行独立和成组清洗，膜组件不必要拆离设备本体。
超滤膜一种筛孔分离过程，其过滤孔径范围在 0.1 ～ 0.01μm ，在压力作用下，原料液中的溶剂和小的微粒透过膜成为透过液，尺寸大于膜孔径的大分子及微粒则被膜阻挡、截留，形成浓缩液；一般超滤膜可将溶液中分子量大于数千的悬浮物、大分子胶体、蛋白质、粘泥微粒、细菌等截留。
超滤膜由于其过滤性能优良，因而被广泛应用于各种水处理系统中，并在自来水处理系统中推广使用，以替代常规预处理方式。超滤膜分离技术可彻底地去除水中的胶体、细菌、微生物、悬浮物等，出水的 SS 可达到小于 0.1ppm ，污染指数（ SDI ）可小于 3 。
水处理超滤膜一般采用中空纤维结构型式，如下所示，为避免过多污染物堵塞流道和累积，中空纤维膜的进水一般限定： SS 20mg/L ，浊度 100NTU 。
中空纤维膜结构示意图
? 说明：膜组件结构类似于管式换热器，中空纤维膜丝即相当于换热管。（如上图）并分为内压式和外压式两种，以下为外压式过程的描述，内压式则相反。
? 过滤时：污水在膜丝外侧即壳程流动，污染物质截留在膜丝外壁，产水渗透通过管壁进入膜丝内侧，方式为外进内出。所有中空膜丝内产水汇集至产水管。
? 反洗时：反洗流向与过滤相反，即 UF 产水提升，进入膜丝内侧，向膜丝外侧反向渗出，将截留在膜外表面的污染物质冲离膜表面，并最终冲出膜组件外，即内进外出。
中空纤维膜内 / 外压形式示意图
2 根据中空纤维滤膜的致密层位置不同，又可分为内压膜、外压膜及内、外压膜三种。外压式膜的进水流道在膜丝之间，膜丝存在一定的自由活动空间，因而更适合于原水水质较差、悬浮物含量较高的情况；内压式膜的进水流道是中空纤维的内腔，为防止堵塞，对进水的颗粒粒径和含量都有较严格的限制，因而适合于原水水质较好的工况。
2 超滤的运行方式有全流过滤（死端过滤）和错流过滤两种模式。全流过滤时，进水全部透过膜表面成为产水；而错流过滤时，部分进水透过膜表面成为产水，另一部分则夹带杂质排出成为浓水。全流过滤能耗低、操作压力低；而错流过滤则能处理悬浮物含量更高的流体，处理能力较大，药剂消耗较小。具体的操作形式根据水中的悬浮物含量和调试情况来确定。
2 膜污染形式
膜污染主要有膜表面覆盖污染和膜孔内堵塞污染两种形式。
⑴膜表面污染层大致呈双层结构，上层为较大颗粒的松散层，紧贴于膜面上的是小粒径的凝胶层，一般情况下，松散层尚不足以表现出对膜的性能产生大的影响，在水流剪切力的作用下可以冲洗掉，膜表面上的细腻层则对膜性能正常发挥产生较大的影响。因为该污染层的存在，有大量的膜孔被覆盖，而且该层内的微粒及其他杂质之间长时间的相互作用 , 极易凝胶成滤饼，增加了透水阻力。
⑵膜孔堵塞是指微细粒子塞入膜孔内，或者膜孔内壁因吸附有机物等杂质，形成沉淀而使膜孔变小或者完全堵塞，这种现象的产生，一般是不可逆过程。
⑶主要污染物质
污染物质因处理料液的不同而各异，无法一一列出，但大致可分下述几种类型：
a ）胶体污染：胶体主要是存在于地表水中，特别是随着季节的变化，水中含有大量的悬浮物如粘土、淤泥等胶体，均布于水体中，它对滤膜的危害性极大。因为在过滤过程中，大量胶体微粒随透过膜的产水流涌至膜表面，随着连续运行，被膜截留下来的微粒容易形成凝胶层，更有甚者，一些与膜孔径大小相当及小于膜孔径的粒子会渗入膜孔内部堵塞流水通道而产生不可逆的变化现象。另外，水中铁、锰以及在流程中加入铁系、铝系混凝剂形成的胶体，都有可能在膜表面形成凝胶层。
b ）有机物污染：水中的有机物，有的是在水处理过程中人工加入的，如表面活性剂、清洁剂和高分子聚合物絮凝剂等，有的则是天然水中就存在的，如腐殖酸、丹宁酸等。这些物质也可以吸附于膜表面而损害膜的性能。
c ）微生物污染：微生物污染对滤膜的长期安全运行也是一个危险因素。一些营养物质被膜截留而积聚于膜表面，细菌在这种环境中迅速繁殖，活的细菌连同其排泄物质，形成微生物粘液而紧紧粘附于膜表面，这些粘液与其他沉淀物相结合，构成了一个复杂的覆盖层，其结果不但影响到膜的透水量，也包括使膜产生不可逆的污堵。
本案在回收废水的同时也产生一定量的二次废水，主要流量及去向为：
二次废水详细组成
