礦井水處理技術介紹

2017-03-09 10:50:10 xiaoyifan 365

我國煤礦礦井廢水處理與回用研究起步較晚,且處理率較低。近幾年,中國統配煤礦總公司所屬各礦對礦井水的處理,尤其是礦井水處理工藝,環保工作者積極研究礦井水處理和合理利用的有效方法,使得礦井水處理后可達排放標準,且能滿足工業用水要求。

煤礦礦井水既是一種具有行業特點的污染源,又是一種寶貴的水資源。目前我國很多煤礦一方面嚴重缺水,另一方面未經處理直接外排,造成大量水資源的浪費,并且污染環境。因此,將煤礦礦井水處理后作為煤礦工業用水或生活飲用水,不僅解決了礦區缺水問題,而且充分利用了礦井水水資源,節省了地下水資源,具有明顯經濟、環境和社會效益。

構成礦井水懸浮物的主要成份是粒徑極為細小的煤粉和巖塵。因此,靠自然沉淀去除是困難的,必須借助混凝劑,采用混凝沉淀的處理方法以實現對懸浮物的去除。目前,對于礦化度不高而懸浮物含量較高的礦井水處理工藝,有較成熟可行的經驗,一般采用混凝、沉淀(或浮升)以及過濾、消毒等工序處理后,其出水水質即能達到生產使用和生活飲用標準的要求

對高礦化度礦井水處理工藝,除采用給水凈化傳統工藝去除懸浮物和消毒外,其關鍵工序就是脫鹽。降低礦井水含鹽量的方法,主要有以下幾種。

(1)熱力法

使用高溫(蒸餾)和低溫(冷凍)的處理過程均屬熱力法淡化。蒸餾法是對含鹽水進行熱力脫鹽淡化處理的有效方法。此法以消耗熱能為代價,一般適用于含鹽量超過3000 mg/L礦井水的處理。前蘇聯煤炭環保研究院曾試驗研究出一種供礦井水淡化處理的蒸餾裝置,用于含鹽量超過5 g/L的礦井水處理,其出水可供煤礦生活和生產用,淡水成本為50戈比/m3。捷爾諾夫斯克礦井建成的絕熱式蒸發器,可將礦化度為7800~9000 mg/L含鹽量降至25~200 mg/L。波蘭杰別尼斯卡礦井建成一套生產能力為100m3/h的絕熱蒸發式淡化裝置,可將原料水含鹽量從100 g/L降至100 mg/L。蒸餾法的主要問題是需防止熱交換表面結垢。

(2)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。此法用在進水含鹽量小于500 mg/L時比較經濟,可用作高礦化度水經膜分離法處理后的進一步除鹽工序。

(3)膜分離法

電滲析和反滲透技術均屬于膜分離技術,是我國目前苦咸水脫鹽淡化處理的兩種主要方法。尤其是前者在我國煤礦系統已有不少應用實例和經驗。

礦井水處理工藝:電滲析是在外加直流電場的作用下,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。含鹽原水經過電滲析器后,便可得到淡化水和濃縮液(濃水)。一般淡化水量為總進水量的50%~70%。當進水含鹽量小于4000 mg/L時用此法較為經濟。

前蘇聯1991年已在頓涅茨等煤礦應用電滲析法淡化礦井水,取得很好的效果。我國大同礦務局同家梁礦從1974年開始利用電滲析法處理礦井水,積累了較豐富的經驗。甘肅阿干煤礦礦井水含鹽量為1000~2000 mg/L,于1987年建成一座日產水量1200 m3的礦井水淡化處理站,其工藝流程為:礦井水→井口預沉池→加藥混合→水力循環澄清池→重力式無閥濾池→調節池→壓力式過濾器→電滲析器→紫外線消毒器→生活用水。該水處理站共投資63萬元,1992年的噸水成本為0.30元。

電滲析除鹽法的優點是:不需再生,可連續出水;工藝系統簡單,設備少;與離子交換法串聯使用可制取純水等。此法的主要問題是:水回收率低(一般為50%左右),采用濃水循環工藝雖可使水回收率提高,但其循環方法及控垢藥劑的投加,目前尚少成熟經驗;易發生極化結垢。另外,必須對其進水進行深度預處理,并使鐵化合物含量不超過100 μg/L。

礦井水處理工藝:反滲透法是借助于半透膜在壓力(一般為30~70 KG/cm2)作用下進行物質分離的方法。它可有效地去除無機鹽類、低分子有機物、病毒和細菌等。適用于含鹽量大于4000 mg/L的水的脫鹽處理較經濟。此法與電滲析法相比,其優點是:產品水回收率高,脫鹽率和水的純度高,投資費用低,無污染等。缺點是:操作壓力高,能耗大,設備較復雜,對進水水質要求高等。反滲透脫鹽技術,目前在國內仍處于深入研究和試用階段。

總之,高礦化度礦井水處理工藝還不是很成熟,各種方法都有一些缺點,且處理成本較高。因此,研究高礦化度廢水處理的新方法,并降低處理成本,是水處理技術的一個重要課題。

電話咨詢
客戶案例
服務項目
QQ客服