RO反滲透膜降低礦井水含鹽量的方法

文章出處:admin 人氣:發表時間:2019-10-12

煤礦礦井水是指在采煤過程中,所有滲入井下采掘空間的水,有時也含有少量滲入的地表水。煤礦礦井水處理技術主要有: 中和酸性水、絮凝處理去除懸浮顆粒物、反滲透去除可溶性鹽類等技術以及組合。采取各種方法去除或減少礦井水中的有害物質,使之達到排放標準並滿足受納水體(ti) 環境質量標準的要求,或者處理到各種需求的目標水質。

 

RO反滲透膜

 

伴隨著采礦生產(chan) 會(hui) 有大量井下廢水產(chan) 生。據調查,每開采1噸煤炭,可產(chan) 生1~2.5m3礦井水。另一方麵,由於(yu) 采礦破壞了地下水資源,許多采礦企業(ye) 用水困難。礦井廢水處理後回用,不僅(jin) 防止了汙染,而且節約了寶貴的水資源,還可為(wei) 企業(ye) 降低供水成本,因此礦井水的處理利用受到越來越廣泛的關(guan) 注。

 

根據含鹽量大小,可將水分為(wei) 淡水(小於(yu) 1 g/L),弱鹹水(1~3 g/L),鹹水(3~5 g/L),苦鹹水(5~10 g/L),濃鹽水(10~25 g/L),強鹽水((大於(yu) 50 g/L)。礦井水的水質特征一是渾濁(SS一般在100~500mg/L之間),二是存在有機物汙染,三是含鹽量變化較大(50~5000mg/L)。我國煤炭礦井水含鹽量一般在1000~3000mg/L之間,少數礦井達到4000mg/L以上,屬於(yu) 高礦化度、弱鹹水或鹹水。這類礦井水的含鹽成份主要是源於(yu) Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-、HCO-、Cl-等離子,使其硬度往往也較高。常規淨化處理不能降低含鹽量和硬度,其出水既不適用於(yu) 生活飲用,更不宜作鍋爐用水。礦井水處理回用必須考慮除鹽措施。

 

降低礦井水含鹽量的方法

 

高礦化度礦井水的處理工藝除采用傳(chuan) 統工藝去除懸浮物、有機物和消毒外,其關(guan) 鍵工序是脫鹽淡化。降低礦井水含鹽量的方法主要有以下幾種:

 

(1)化學法

 

離子交換法是化學脫鹽的主要方法。即利用陰陽離子交換劑去除水中的離子,以降低水的含鹽量。其特點是:技術成熟、使用經驗多,出水水質好,但工藝係統和運行管理複雜,不能連續出水,再生液會(hui) 造成二次汙染。離子交換軟化法可作為(wei) RO的前處理,以減小硬度。此種脫鹽工藝用於(yu) 礦井水含鹽量小於(yu) 500mg/L時比較經濟。

 

(2)熱力法

 

使用高溫(蒸餾)和低溫(冷凍)的處理過程均屬於(yu) 含鹽水的熱力法淡化。蒸餾法(高效蒸發、多級閃蒸、壓汽蒸餾、太陽能蒸餾)是對含鹽水進行熱力脫鹽淡化處理的有效方法。它以消耗熱能為(wei) 代價(jia) ,適用於(yu) 各種含鹽量,尤其是高濃度的苦鹹水淡化。蒸餾法的優(you) 點是設備壽命長,預處理要求低,操作方便,水質純度高。但缺點是能耗高,設備較笨重,防腐要求高,熱交換器表麵易結垢等。一般當礦井水含鹽量超過4000mg/L時才可以考慮采用。

 

(3)膜濾法

 

電滲析(EDI)反滲透(RO)同屬膜分離技術,是我國目前苦鹹水脫鹽淡化處理的兩(liang) 種主要方法。

 

EDI法是在外加直流電場力的作用下,利用離子交換膜對溶液中離子的選擇透過性,使溶質和溶劑分離的一種物理化學過程。含鹽水經過電滲析後,便可得到淡化水和濃縮液(濃水)。當含鹽量小於(yu) 1000mg/L時,EDI法的能耗低於(yu) 蒸餾法。EDI脫鹽法的優(you) 點是:不需再生,可連續出水,工藝係統簡單,設備少。其主要問題是:易發生極化結垢,水回收率低(一般為(wei) 50%左右),對進水預處理要求高。當礦井水含鹽量小於(yu) 4000mg/L時用此法較為(wei) 經濟。上世紀七十年代初期,電滲析脫鹽技術已在我國礦井水處理利用中得到應用。但由於(yu) 它對SO42-去除率很難超過65%,用以淡化SO4.Na型和SO4.Cl-Na型水很難達到飲用水水質標準。另外它不能去除水中的有機物和細菌,設備運行能耗大。因此近年來在高礦化度礦井水淡化方麵,EDI法已逐漸被RO反滲透取代。

 

RO反滲透是借助於(yu) 半透膜,在壓力作用下進行物質分離的方法,它可有效地去除水中的無機鹽、低分子有機物、病毒和細菌。對水的含鹽量適用範圍為(wei) 3000~35000.mg/L。此法與(yu) EDI法相比,其優(you) 點是產(chan) 品水的回收率、脫鹽率以及水的純度均較高。缺點是操作壓力高,對進水水質要求高,濃水若得不到適當處理將會(hui) 造成二次汙染。上世紀90年代,反滲透水處理技術已在我國得到較多的應用。

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