Thông tin cơ bản
Để giảm tác động của việc sản xuất và phát triển than đến môi trường và cải thiện mức độ sử dụng toàn diện tài nguyên nước, "Kế hoạch 5 năm lần thứ 13" về Phát triển ngành Than đặt mục tiêu tỷ lệ sử dụng toàn diện nước mỏ đạt khoảng 80% vào năm 2020. Do thiếu tài nguyên nước và khả năng chịu đựng môi trường thấp ở một số khu vực của Trung Quốc, độ mặn của nước mỏ rất cao. Để giảm tác động của nước mỏ đến môi trường sinh thái, nước mỏ ở một số khu vực khai thác mỏ phía Tây được yêu cầu phải đạt mức xả bằng 0.
Đặc điểm nước mỏ:
1. Hàm lượng chất lơ lửng trong nước mỏ than cao hơn đáng kể so với nước mặt, rất không ổn định, cảm quan kém;
2. Kích thước hạt nhỏ của chất lơ lửng, trọng lượng riêng nhẹ, tốc độ lắng chậm, đường kính hạt lơ lửng trong nước mỏ nhỏ, trung bình chỉ 2 ~ 8u m, khoảng 85% tổng lượng chất lơ lửng dưới 50um; mật độ trung bình của bột than nhìn chung chỉ 1,3~1,6g/cm³, thấp hơn đáng kể so với mật độ trung bình của các hạt trầm tích trong nước mặt 1,9 ~ 2,6g/cm³;
3, chứa các chất ô nhiễm cơ học. Ngoài than nghiền thành bột là chất hữu cơ, nước còn chứa một lượng nhỏ dầu thải, dầu nhũ hóa, gỗ thải thối rữa, phân ngầm và các nguồn hữu cơ khác;
4. Chất rắn lơ lửng trong nước mỏ chủ yếu là chất hữu cơ (than nghiền) và chất vô cơ (bột đá), cấu trúc phân tử than ở các giai đoạn hóa than khác nhau rất khác nhau, số lượng điện tích trên bề mặt các hạt than cũng khác nhau nên mức độ ưa nước khá khác nhau. 90% chất lơ lửng nằm giữa thể huyền phù và trạng thái keo, điện thế nằm trong khoảng từ 20 đến 30 mV. Sự loại trừ lẫn nhau giữa các điện tích dẫn đến chất lơ lửng trong nước mỏ không thể lắng xuống một cách tự nhiên.
Công nghệ xử lý nước mỏ thường áp dụng quy trình kết hợp giữa quy trình tiền xử lý đông tụ + xử lý độ sâu bằng phương pháp màng để thanh lọc.
Lựa chọn quy trình và so sánh xử lý nước mỏ
Hiện tại, hai mục tiêu mà công nghệ xử lý nước mỏ cần đạt được là: giảm lượng thuốc hoặc thậm chí không có thuốc, quy trình ngắn và tiết kiệm diện tích đất.
Cả hai mục tiêu đều hướng tới các sản phẩm màng gốm như một công nghệ tiền xử lý nước mỏ.
Ứng dụng sản phẩm màng gốm trong xử lý nước mỏ đã được nâng cấp lên công nghệ thế hệ thứ 3, đó là:
1 Công nghệ xử lý nước mỏ màng gốm thế hệ đầu tiên
1.1 Phần tử màng gốm làm bằng alumina;
1.2 Để tăng-khả năng chống ô nhiễm của hệ thống màng, tốc độ dòng chảy bề mặt màng được đặt là 3m/s ~ 5m/s và công suất lắp đặt của hệ thống cao, từ 1 ~ 1,5 kW·h/tấn nước;
1.3 Thông lượng thiết kế của hệ thống màng gốm thường được thiết kế ở mức 150 ~ 200 LMH, 100m³/giờ cần 500 ㎡ diện tích màng lắp đặt;
1.4 Với độ bền cơ học cao của màng gốm, nó có thể từ bỏ phương pháp rửa ngược của bơm rửa ngược (dòng chảy lớn, độ nâng thấp) và áp dụng phương pháp làm sạch bể áp lực (dòng chảy thấp, độ nâng cao) để cải thiện tốc độ phục hồi của hệ thống;
1.5 Linh kiện màng có thể tích lớn, linh kiện màng φ 30 hoặc φ40mm, khối lượng công việc lắp đặt và tháo dỡ lớn, không thuận tiện cho việc bảo trì;
1.6 Các phần tử màng ống áp suất bên trong, các phần tử màng có đường kính kênh dòng chảy khác nhau cần được điều chỉnh theo
Hàm lượng chất lơ lửng trong nước đầu vào. Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước vào càng cao thì thiết bị càng lớn.
2 Công nghệ xử lý nước mỏ màng gốm thế hệ thứ hai
2.1 Phần tử màng gốm hình ống làm bằng cacbua silic;
2.2 Thông lượng thiết kế thường được thiết kế ở mức 200 ~ 300 LMH, hệ thống màng gốm 100m³ / giờ cần 350 ㎡ diện tích màng lắp đặt;
2.3 Các thành phần màng có khối lượng lớn và các thành phần màng φ40mm, khối lượng công việc lắp đặt và tháo gỡ lớn và bất tiện cho việc bảo trì;
2.4 Đối với nước mỏ có hàm lượng chất lơ lửng thấp (TLSS<500ppm), the design of high membrane surface flow rate is cancelled, and dead end filtration is adopted
Ở chế độ vận hành xả gián đoạn, mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống màng có thể giảm xuống 0,06~0,1 kW · h ;
2.5 Khí bong bóng Nano-nổi là cần thiết để kiểm soát hàm lượng chất lơ lửng trong nước đầu vào.
Thông tin cơ bản- -việc lựa chọn và so sánh quy trình xử lý nước mỏ
3 Công nghệ xử lý nước mỏ màng gốm thế hệ thứ ba
3.1 Phần tử màng tấm phẳng làm bằng cacbua silic hoặc màng cột lõi gốm cacbua silic cải tiến;
3.2 Thông lượng thiết kế thường được thiết kế ở hệ thống màng gốm 200 ~ 300 LMH, 100m³ / giờ yêu cầu diện tích màng lắp đặt là 350 ㎡;
3.3 Màng cột lõi gốm silic cacbua dùng cho hàm lượng nước lơ lửng<2000ppm; silicon carbide flat sheet membrane tank is used in the case of water suspended content>2000 trang/phút;
3.4 Mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống màng có thể giảm xuống 0,06 ~ 0,1 kW · h; 3.5 Không cần-xử lý trước để giảm hàm lượng chất lơ lửng.
Đặc điểm của màng cacbua silic
● Màng cacbua silic được thiêu kết bằng quá trình kết tinh lại với nhiệt độ thiêu kết là 2400 độ. Trong quá trình thiêu kết, cổ thiêu kết giữa chỉnh hình cacbua silic trải qua quá trình chuyển pha từ rắn sang khí sang rắn, với tỷ lệ mở trên 45%. Kênh lọc hình thành có khả năng kết nối mạnh mẽ, ngoài ra, tính kỵ nước vốn có của vật liệu cacbua silic (góc tiếp xúc chỉ 0,3 độ) tạo ra dòng nước tinh khiết lên tới 3200LMH. ưa nước và kỵ nước.
● Điểm đẳng điện của cacbua silic là khoảng pH 3 và bề mặt màng có thể duy trì điện tích âm trong phạm vi pH rộng, cải thiện khả năng chống ô nhiễm của bề mặt màng.
● Độ ổn định hóa học tuyệt vời, có khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt (pH 1-14 là chấp nhận được); Có thể phát triển các kế hoạch làm sạch phong phú dựa trên đặc tính của bạc bị ô nhiễm; Các chất oxy hóa có khả năng chịu đựng hoàn toàn, bao gồm các gốc ozone và hydroxyl.
★ Màng cacbua silic có hiệu suất làm việc cao trên một đơn vị diện tích màng
★ Ưu điểm về đặc tính chống ô nhiễm do môi trường tích điện âm trên bề mặt màng mang lại
★ Hiệu quả làm sạch và tái tạo tốt
Giới thiệu vỏ và màng phẳng cacbua silic
Màng tấm phẳng cacbua silic được tạo ra bằng cách nung kết-bột cacbua silic có độ tinh khiết cao ở nhiệt độ cao và hiện là vật liệu màng có khả năng ưa nước và chống ô nhiễm tốt nhất.
·Bề mặt màng có điện tích âm cao có thể đảm bảo khả năng chống ô nhiễm tuyệt vời trong phạm vi pH rộng;
·Điều kiện hoạt động lý tưởng - khi độ pH của việc bổ sung PAC nhỏ hơn 6, bề mặt màng có thể duy trì điện tích âm -25~-30 mV, khiến cacbon hữu cơ hòa tan và các hạt polymer trong suốt bên ngoài khó bám vào bề mặt màng;
·Dễ dàng làm sạch các chất tích điện âm bám trên bề mặt màng trong nước như vi khuẩn, tảo, MLSS, các hạt polymer trong suốt bên ngoài và chất dầu.
Các thông số kỹ thuật chính của các thành phần màng tấm phẳng cacbua silic và mô-đun màng
1) Nồng độ chất rắn lơ lửng
Khoảng nồng độ: 1000~4000mg/l Nồng độ trung bình: 2335,51mg/l
2) Độ đục của nước đầu vào
Khoảng nồng độ: 2000 ~ 8000 NTU Nồng độ trung bình: 6632,82NTU
3) Độ đục của nước đầu ra
Về cơ bản nhỏ hơn 0,5 NTU, với độ đục trung bình là 0,2 NTU
Lưu ý: nồng độ các chất ô nhiễm trong nước đầu vào dao động rất lớn, nồng độ tối đa là 10850 mg/l (độ đục: 26040 NTU), chất lượng nước thải vẫn tốt, độ đục nước thải là 0,168 NTU.
Giới thiệu vỏ và màng cột cacbua silic
Hệ thống màng & RO phẳng áp suất dương 1500 tấn/ngày
Sản phẩm này là một sản phẩm sáng tạo phá vỡ ranh giới giữa các ứng dụng của màng vô cơ và hữu cơ. Nó kết hợp các ưu điểm của sản phẩm màng gốm là chắc chắn và bền cũng như mật độ lấp đầy cao của các sản phẩm màng hữu cơ. Cách sử dụng tương tự như chiều cao của màng cột màng hữu cơ, bù đắp cho yêu cầu cao về chất lượng nước đầu vào, lượng nước rửa ngược cao và nguy cơ đứt dây trong công nghệ màng siêu lọc. Nó có thể cải thiện năng suất nước của hệ thống siêu lọc và giảm chi phí làm sạch bằng hóa chất.
Màng gốm hình trụ cacbua silic bao gồm nhiều hộp lọc gốm cacbua silic tích hợp -được ghép nối với nhau. Thiết kế cấu trúc độc đáo làm cho sự phân phối thủy lực của các kênh sản xuất nước và rửa ngược của mỗi màng hình ống đồng đều hơn và hiệu quả phục hồi rửa ngược là vượt trội.
Tính năng và ưu điểm của sản phẩm
Vật liệu cốt lõi cacbua silic là vật liệu màng gốm lý tưởng và tiên tiến hơn so với alumina, có tính ưa nước tốt hơn, độ xốp cao hơn, khả năng làm sạch và phục hồi tuyệt vời và không sợ ô nhiễm dầu;
★ Độ bền cơ học cao không có nguy cơ đứt dây, khả năng chống mài mòn và va đập tuyệt vời, chất lượng nước ổn định trong quá trình-hoạt động lâu dài;
★ Hiệu suất chống ô nhiễm tốt, có khả năng chống biến động của nước và dòng chảy hoạt động ổn định lâu dài;
★ Ổn định hóa học tốt, kháng axit và kiềm, chống oxy hóa mạnh, chịu nhiệt độ cao, kháng dung môi hữu cơ, chống làm sạch và dễ dàng thu hồi chất trợ dung sau khi làm sạch;
★ Độ chính xác lọc cao (lên đến 20nm) có thể loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm như hạt, chất keo, vi sinh vật và chất hữu cơ khỏi nước;
★ Hệ thống có yêu cầu tiền xử lý thấp, giúp giảm tổng chi phí đầu tư và vận hành hệ thống;
★ Lắp đặt theo chiều dọc, thiết kế tiêu chuẩn hóa và mô-đun, đơn giản hóa đường ống hệ thống;
★ Chi phí đầu tư cạnh tranh và vòng đời tuyệt vời;
★ Tương thích với các hệ thống siêu lọc màng hữu cơ truyền thống.
Hệ thống màng cột lõi gốm silicon cacbua nước mỏ 500 tấn/giờ
TLSS luồng vào=50-2000ppm
Nước sản xuất TLSS ＜ 1ppm, độ đục ＜ 0,2NTU