煤化工矿井水除氟、除砷、除总氮的技术分享交流

今天，文章中会谈到的问题是关于煤化工废水深度处理除氟、总氮、砷等污染物工艺技术的拆解分析，用什么样的工艺技术能把矿井水中的氟、砷、总氮做到1个毫克升以下的标准符合达标排放？希望能对相关行业起到一定的帮助作用。我国是一个资源丰富的国家，尤其是煤炭资源，它是我国工业发展的基础。然而，在煤矿挖掘过程中，需要向外排出大量的矿井水，而氟是煤炭中含量较高的微量元素，煤炭中的氟化物、总氮、砷等污染物进入地下水对周围地下水产生较大的危害，导致淡水资源严重污染。因此，在煤炭采掘过程中，需要对矿井水进行有效的处理，减少煤炭采掘过程中对水资源的污染。国家现在对煤矿矿井水要求严格，必须达到资源化回收利用标准，规定煤矿井水出水氟化物含量满足小于1mg/L的处理要求。

近年来高矿化度和含特殊组分矿井水逐年增多给矿井水处理带来新挑战，同时经过多年的高强度开采，目前大部分矿井已开始转向下层煤开采，随着开采深度的增加，矿井水中的矿化度和氟化物含量也有明显升高，目前已有半数以上的矿井水中的TDS超过1000ｍg/L或者Ｆ－质量浓度超过1mg/l，造成原先的矿井水常规处理工艺已无法满足处理需求，需投入大量资金进行技术升级改造。

随着环保政策的趋严，对含特殊组分矿井水的处理越来越重视，相关水质标准地大幅提高，给煤矿矿井水处理提出了更高的要求。

随着《水污染防治行动计划》（水十条）的深入开展和新的煤矿环境影响评价制度的执行，外排矿井水含盐质量浓度要达到 1000 ｍｇ／Ｌ以下，且山西、陕西、内蒙古等省份的煤炭主产区近年来开始要求将矿井水外排标准根据受纳水体环境功能区划规定提高到ＧB３８３８—２００２《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准及以上，地表水质量标准中的基本水质项目有24项。

科海思2011年与美国Thermax集团（Tulsimer）、德国Watch集团合作成为其中国区总代理，将“特种离子交换树脂”引进国内，2018年成为 “一带一路”绿色环保项目战略合作伙伴，支持国家“一带一路”生态环保建设。在推广实践中，倡导 “环保治理价值化”新理念，运用国际先进技术在治理的同时进行废物资源再生，将企业环保建设从单纯投入转为开源投资。

选择性除氨氮树脂系统Tulsimer®T-42H、

除硝态氮（除砷）树脂系统Tulsimer®A-62MP

氨氮在水中以游离氨和铵根离子的形式存在，根据一水合氨与铵根的平衡关系可知，利用离子交换工艺T-42树脂系统除氨氮时pH值尽量在偏酸性（pH值6左右）环境效果更佳。官能团为核子级磺酸基，对铵根离子的吸附容量大概是在30-40g/L（2.0meq/ml）左右，处理精度，氨氮总氮都可以做到0.02ppm以下。

A-62MP除硝酸盐树脂优先交换硝酸盐，对硝酸盐的交换容量不受水中硫酸盐的影响。在树脂官能团NR3+中的N原子周围增加碳源子数目可以提树脂对硝酸盐的选择性，Tulsimer ®A-62MP除硝酸盐树脂对硝酸盐的选择性顺序依次为：HCO3-＜Cl-＜SO42-＜NO3- ，当树脂上NR3+中的氮原子周围的甲基变为乙基时，树脂对硝酸盐与硫酸盐的选择性系数KSN从100增加到1000。

除氨氮总氮树脂系统的技术优势如下：

1、可降低原水中SS值偏高的污堵问题；

2、避免油脂泄露导致的深度处理效果下降问题；

3、运行效果稳定，再生次数＞1000次；

4、可针对硝酸盐氮、氨氮实现选择性去除；

5、去除率＞95%；

6、出水效果稳定在0.1mg/l以内；

7、设备自控话程度高，可极大地降低人工成本；

8、可兼顾铁锰、总氮、总磷的去除

选择性除氟树脂系统Tulsimer®CH-87

Tulsimer® CH-87 是一款去除水溶液中氟离子的专用的凝胶型选择性离子交换树脂。它是具有氟化物选择性官能团的交联聚苯乙烯共聚物架构的树脂。

Tulsimer® CH-87 的去除氟离子的能力可以达到 1ppm 以下的水平。它在中性至碱性的 pH 范围内有极高的工作效率，并且很容易再生。

Tulsimer® CH-87 可以用氯化铝或硫酸铝再生

除氟树脂系统的技术优势如下：

1、降低原水中硬度过高而出现的设备结垢污堵问题；

2、降低化水中有机物浓度过高的问题，针对大分子有机物的去除；

3、运行效果稳定，再生次数＞1000次；

4、对氟离子具有选择性，一般阴离子如氯离子、硫酸根、碳酸氢根等无干扰；

5、去除率＞95%；

6、有机物吸附去除，如苯酚、吡啶、嘧啶、多环芳烃等

7、也可应用于母液纯化去除重金属（BYD母液除铜），及含

汞废水的深度处理（PVC行业）；

8、设备自控话程度高，可极大地降低人工成本；

9、运行成本低，对企业具有很大的环保价值