用于处理矿山排水的方法和系统的制作方法_3

文档序号:8405869阅读:来源:国知局
阶段上游的沉淀单元。
[0073] 项目49.依据项目46-48的任一项的脱盐系统,其中所述预处理单元和所述沉淀 单元配置为将一部分所述齡泥流再循环回到相应的预处理和沉淀单元的进料流中。
[0074] 项目50.依据项目49的脱盐系统,其中所述预处理单元和所述沉淀单元配置为 将至少90%的所述齡泥流再循环回到相应的预处理和沉淀单元的进料流中,而剩余的齡泥 产生为石膏饼。
[00巧]项目51.依据项目1-31的任一项的脱盐系统,其中所述系统包括基于纳滤的纯 化阶段和2个连续的基于反渗透的纯化阶段,其配置为将一部分来自所述反渗透单元的 盐-浓缩流出物再循环至基于反渗透的纯化阶段上游的沉淀单元。
[0076] 项目52.依据项目51的脱盐系统,其中所述基于反渗透的纯化阶段配置为将至 少80%的盐-浓缩流出物再循环至基于反渗透的纯化阶段上游的沉淀单元。
[0077] 项目53.依据项目51的脱盐系统,其中所述基于反渗透的纯化阶段配置为将至 少90%的盐-浓缩流出物再循环至基于反渗透的纯化阶段上游的沉淀单元。
[0078] 项目54.依据项目51-53的任一项的脱盐系统,其中所述预处理单元和所述沉淀 单元配置为将一部分所述齡泥流再循环回到相应的预处理和沉淀单元的进料流中。
[0079] 项目55.依据项目54的脱盐系统,其中所述预处理单元和所述沉淀单元配置为 将至少90%的所述齡泥流再循环回到相应的预处理和沉淀单元的进料流中,而剩余的齡泥 产生为石膏饼。
[0080] 项目56. -种使废水脱盐的方法,该方法包括: 任选地用碱和氧化剂预处理所述废水; 使所述废水经过: (a)至少1个基于纳滤的纯化阶段和或者1个或者2个连续的膜基纯化阶段,其中第 二和第H膜基纯化阶段各自独立地为基于纳滤或者基于反渗透的纯化阶段,或 化)3个连续的基于反渗透的纯化阶段,其中该方法包括加入足够的酸W降低经过第 一反渗透单元的进料流的抑,优选地降低至低于约抑3. 0 ; 其中所述方法包括加入碱至所述第二和第H纯化阶段中的纯化单元上游的沉淀单元, 或加入碱至所述沉淀单元的进料流中。
[0081] 项目57.依据项目56的方法,其中该方法包括将一部分来自所述第二和第H纯 化阶段中的纯化单元的盐-浓缩流出物再循环至经过所述纯化单元上游的沉淀单元的进 料流中。
[0082] 项目58.依据项目57的方法,其中来自所述纯化单元的至少80%的盐-浓缩流出 物被再循环至经过所述沉淀单元的进料流中。
[0083] 项目59.依据项目57的方法,其中来自所述纯化单元的至少90%的盐-浓缩流出 物被再循环至经过所述沉淀单元的进料流中。
[0084] 项目60.依据项目56-59的任一项的方法,其中所述预处理包括产生齡泥流和澄 清流,且该方法包括将一部分所述齡泥流再循环至废水输入流中并预处理合并的废水和齡 泥流的再循环部分。
[0085] 项目61.依据项目56-60的任一项的方法,其中加入碱至沉淀单元,或至所述沉 淀单元的进料流中,由所述进料流沉淀出盐并产生盐-浓缩的齡泥,且该方法包括将一部 分盐-浓缩的齡泥再循环至:废水输入流、沉淀单元、沉淀单元的进料流,或它们的任何组 合。
[0086] 项目62.依据项目60或61的方法,其中所述方法包括使所述盐-浓缩的齡泥脱 水,产生石膏饼并将所述压棒物再循环。
[0087] 项目63.依据项目56-62的任一项的方法,其中所述脱盐方法使废水脱盐,所述 废水包含酸性矿山排水,其富含硫酸根离子,但巧浓度不到硫酸根浓度的一半,或其包含浓 度在脱盐单元可接受的水平W上的铁离子、铅离子和猛离子。
[0088] 项目64.依据项目63的方法,其中所述废水包括浓度超过100ppb的铁离子,浓 度超过100ppb的铅离子,和浓度超过50ppb的猛离子。
[0089] 附图简述 图1是废水处理系统的示意图。
[0090] 图2是用于图1系统的预处理阶段的示意图。
[0091] 图3是预处理方案对铁、铅和猛水平的影响的图。
[0092] 图4A是其它预处理方案对铁、铅和猛水平的影响的图。
[0093] 图4B是进一步的预处理方案对铁、铅和猛水平的影响的图。
[0094] 图4C是另外的其它预处理方案对铁、铅和猛水平的影响的图。
[0095] 图5是可用于依据本公开的系统的示例性沉淀器的示意图。
[0096] 图6是示例性废水处理系统的示意图。
[0097] 图7是另一个示例性废水处理系统的示意图。
[0098] 图8是又一个示例性废水处理系统的示意图。
[009引详细描述 废水处理系统的示意图说明于图1中。一般来说,本公开提供处理含有升高水平的硫 酸根和金属离子的溶液的废水处理系统(10)。系统包括配置为接收进料或输入流(14)、 碱(16)和氧化剂(18)的预处理阶段(12)。虽然图1说明了包括过程容器的预处理阶段 (12),但预处理阶段(12)可包括一个或多个组件W混合试剂并将液体与固体分开。示例性 预处理阶段(12)说明于图2中并在下文更详细地进行讨论。由预处理阶段(12)接受的废 水(14)与碱(16)和氧化剂(18)反应,W从废水除去至少一些硫酸根和/或金属离子。进 料流(14)可用一种或多种另外的预处理化学剂(20)另外处理,W进一步减少硫酸根和/ 或其它金属离子的水平。预处理单元产生硫酸根和金属离子减少的流出物流(22)和硫酸 根和金属离子浓缩的排放流(24)。
[0100]用碱(14)、氧化剂(18)和任选的另外的预处理化学剂(20)在预处理阶段(12)中 处理输入流(14),可有益地除去存在于进料流(14)中的至少一部分铅、铁和猛离子。
[0101]进料流(14)可与预处理化学剂混合,然后被送入预处理阶段(12),如在图1中所 示,或可在预处理阶段(12)与预处理化学剂混合。
[0102] 水处理系统(10)还在预处理单元的下游包括: (a) 3个连续的纯化阶段,第一和第二纯化阶段是基于纳滤的纯化阶段,而第H纯化阶 段是或者基于纳滤的或者基于反渗透的纯化阶段; 化)3个连续的基于反渗透的纯化阶段,第一纯化阶段配置为加入足够的酸W降低经 过反渗透单元的进料流的抑,优选地至低于约抑3. 0 ;或 (C)基于纳滤的纯化阶段和1个或2个连续的基于反渗透的纯化阶段,基于反渗透的 纯化阶段包括反渗透单元上游的沉淀单元,基于反渗透的纯化阶段优选地配置为将来自反 渗透单元的一部分盐-浓缩流出物再循环到沉淀单元。
[0103] 预处理单元下游的3个选项于图1中说明为纯化阶段(26、28和30)并在下文更 详细地进行讨论。
[0104] 3个纯化阶段(26、28和30)包括膜基纯化单元(32、32'和32' ')。预处理单元下 游的第二纯化阶段(28)和任选的第H纯化阶段(30)包括纯化单元(32'、32'')上游的沉 淀单元(34'、34'')。第二和第H纯化阶段(28、30)配置为加入碱(36'、36'')至沉淀单元 (34'、34''),或如在图1中所示,加至经过沉淀单元的进料流(34'、34'')中。纯化阶段产 生产物水(38)且最终的纯化阶段产生盐浓缩的流出物(39)。
[0105] 进料流(14)可包括酸性矿山排水。酸性矿山排水的一个实例具有;约3-约4的 pH,至少约500ppm的化",至少约2400ppm的SO4-2,至少约5ppm的铁离子,至少约6ppm 的猛离子,至少约13ppm的铅离子,至少约0. 4ppm的锋离子。
[0106] 在本公开的上下文中,将化学剂或组合物加入进料或输入流中导致经处理的含有 显著浓度的化学剂或组合物的进料或输入流。例如,表述"用50 ppm的化合物X处理"和 "加入50 ppm化合物X"指加入足够量的化合物X,W在经处理的输入流中产生50 ppm的化 合物X。类似地,表述"用100 ppm的化合物Y投料"和"100 ppm剂量的化合物Y"指加入 足够量的化合物Y,W在经处理的输入流中产生100
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