河北南部某矿区矿井水排放量为6000m³/d,矿井水中悬浮物含量为350³80mg/L,溶解性总固体为1709.7mg/L,硬度为83.2mg/L（以CaCO₃计）。为了使处理过后的矿井水达到矿方对回用水水质及回收率的要求,满足出水TDS≤200mg/L,总硬度≤10mg/L,回收率≥85%,通过试验研究和方案比较,确定最佳工艺流程及参数,并完成工艺设计。混凝沉淀试验结果表明,当PAC投加量为170mg/L、PAM（阴离子型）投加量为0.6mg/L时,沉淀出水浊度为4.6NTU,去除率为98.7%。由于在混凝沉淀法中PAC投加量过高,因此考虑采用二次混凝+沉淀法进行处理:当一次混凝投加100mg/L PAC、二次混凝投加20mg/L PAC+0.6mg/L阴离子型PAM时,沉淀出水浊度为4.6NTU,去除率为98.7%,采用二次混凝+沉淀法PAC投加量较混凝沉淀法减少了29.4%。在二次混凝+沉淀法最佳试验条件下进行石灰软化试验,当Ca（OH）₂的投加量为120mg/L时,沉淀出水浊度为14.3NTU,硬度为43.3mg/L,硬度去除率为47.9%,除硬效率较低且增加了出水浊度与污泥量。使用001×7钠型阳离子交换树脂对经二次混凝+沉淀法处理过后的水样进行软化,试验得出此树脂的工作交换容量为945.8mmol/L,考虑到本工程矿井水原水硬度较低且对软化水质要求较高,最终选择采用离子交换法对矿井水进行软化处理。通过对目前工程中常用的澄清池、滤池与除盐工艺的比较,综合考虑确定处理工艺流程为:预沉调节池→水力循环澄清池→普通快滤池→中间水池→超滤系统→钠离子交换器→高效反渗透系统。根据工艺流程,进行了工程设计计算。本矿井水处理项目总投资为652.06万元,处理成本为1.89元/吨水,经处理过后的矿井水回用至矿区各个用水系统中,解决了该矿区用水紧张的问题,达到了环境效益、社会效益和经济效益的统一。