Informacije o ozadju
Da bi zmanjšali vpliv proizvodnje in razvoja premoga na okolje ter izboljšali celovito stopnjo izkoriščenosti vodnih virov, "13. petletni načrt" za razvoj premogovništva postavlja cilj celovite stopnje izkoriščenosti rudniške vode. do leta 2020 dosegel približno 80 %. Zaradi pomanjkanja vodnih virov in nizke okoljske nosilnosti na nekaterih območjih Kitajske je stopnja slanosti rudniške vode visoka. Da bi zmanjšali vpliv rudniške vode na ekološko okolje, mora rudniška voda na nekaterih zahodnih rudarskih območjih doseči ničelni izpust.
Značilnosti rudniške vode:
1. Vsebnost suspendiranih snovi v vodi iz premogovnika je znatno višja kot v površinski vodi in je zelo nestabilna, s slabimi senzoričnimi lastnostmi;
2. Majhna velikost delcev suspendirane snovi, lahka specifična teža, počasna hitrost usedanja, premer suspendiranih delcev v rudniški vodi je majhen, v povprečju le 2~8u m, približno 85 % celotne suspendirane snovi je pod 50 um; povprečna gostota premogovega prahu je na splošno le 1,3 ~ 1,6 g/cm³, bistveno manj od povprečne gostote delcev usedlin v površinski vodi 1,9 ~ 2,6 g/cm³;
3, ki vsebuje mehanska onesnaževala. Poleg tega, da je sam premog v prahu organska snov, voda vsebuje tudi majhno količino odpadnega olja, emulgiranega olja, gnilega odpadnega lesa iz jam, podzemnih iztrebkov in drugih organskih virov;
4. Suspendirane trdne snovi v rudniški vodi so večinoma organske snovi (premog v prahu) in anorganske snovi (kaminski prah), molekularna struktura premoga v različnih stopnjah koalializacije pa je zelo različna, število nabojev na površini delcev premoga pa je tudi različna, zato je stopnja hidrofilnosti precej različna.90 % suspendirane snovi je med suspenzijskim telesom in koloidnim stanjem, potencial pa se nahaja med -20 in 30 mV. Medsebojna izključitev med naboji, zaradi česar se suspendirane snovi v rudniški vodi ne morejo naravno usedati.
Tehnologija čiščenja rudniške vode pogosto uporablja kombinacijo postopka koagulacijske predobdelave + globinske obdelave z membransko metodo za čiščenje.
Izbira postopka in primerjava čiščenja rudniške vode
Trenutno sta dva cilja tehnologije čiščenja rudniške vode, ki ju je treba doseči: zmanjšanje uporabe zdravil ali celo brez zdravil, kratek postopek in prihranek zemljišča.
Oba cilja kažeta na izdelke s keramično membrano kot tehnologijo predobdelave rudniške vode.
Uporaba keramičnih membranskih izdelkov pri čiščenju rudniške vode je bila nadgrajena v tretjo generacijo tehnologije, ki so:
1 Prva generacija tehnologije za čiščenje rudniške vode s keramično membrano
1.1 Keramični membranski element iz aluminijevega oksida;
1.2 Da bi povečali zmogljivost membranskega sistema proti onesnaževanju, je nastavljen površinski pretok membrane 3 m / s ~ 5 m / s, nameščena moč sistema pa je visoka, z 1 ~ 1,5 kW · h na tono od vode;
1.3 Načrtovani pretok keramičnega membranskega sistema je na splošno zasnovan v 150 ~ 200 LMH, 100 m ³ / uro zahteva 500 ㎡ nameščene površine membrane;
1.4 Z visoko mehansko trdnostjo keramične membrane lahko opusti metodo povratnega izpiranja črpalke (velik pretok, nizek dvig) in sprejme metodo čiščenja tlačnega rezervoarja (nizek pretok, visok dvig) za izboljšanje stopnje okrevanja sistema;
1.5 Membranske komponente velike prostornine, membranske komponente φ 30 ali φ40 mm, delovna obremenitev namestitve in demontaže je velika, ni primerna za vzdrževanje;
1.6 Membranski elementi notranje tlačne cevi, membranske elemente z različnim premerom pretočnega kanala je treba prilagoditi glede na
vsebnost suspendiranih snovi v dovodni vodi. Višja kot je vsebnost suspendiranih trdnih snovi v vhodni vodi, večja je naprava.
2 Druga generacija tehnologije čiščenja rudniške vode s keramično membrano
2.1 Cevasti keramični membranski element iz silicijevega karbida;
2.2 Načrtovani pretok je na splošno zasnovan v 200 ~ 300 LMH, 100 m ³ / h sistem keramične membrane potrebuje 350 ㎡ nameščene površine membrane;
2.3 Membranske komponente imajo veliko prostornino in membranske komponente φ40 mm, veliko delovno obremenitev pri namestitvi in demontaži ter neprimerne za vzdrževanje;
2.4 Za rudniško vodo z nizko vsebnostjo suspendiranih snovi (TLSS<500ppm), the design of high membrane surface flow rate is cancelled, and dead end filtration is adopted
V načinu delovanja s prekinitvami izpušnih plinov se lahko poraba energije membranskega sistema zmanjša na {{0}}.06~0,1 kW · h;
2.5 Za nadzor vsebnosti suspendiranih snovi v dovodni vodi je potrebno lebdenje plina z nanomehurčki.
Osnovne informacije- -izbira postopka in primerjava čiščenja rudniške vode
3 Tretja generacija tehnologije čiščenja rudniške vode s keramično membrano
3.1 Ploščati membranski element iz silicijevega karbida ali inovativne stebrne membrane s keramičnim jedrom iz silicijevega karbida;
3.2 Načrtovani tok je na splošno zasnovan v 200 ~ 300 LMH, 100 m ³ / h sistem keramične membrane zahteva 350 ㎡ nameščene površine membrane;
3.3 Membrana kolone s keramičnim jedrom silicijevega karbida se uporablja za vsebnost suspendirane vode<2000ppm; silicon carbide flat sheet membrane tank is used in the case of water suspended content>2000 ppm;
3.4 Porabo energije membranskega sistema je mogoče zmanjšati na 0.06 ~0,1 kW · h; 3.5 Ni potrebe po predobdelavi za zmanjšanje vsebnosti suspendiranih snovi.
Značilnosti membran iz silicijevega karbida
● Membrana iz silicijevega karbida je sintrana s postopkom rekristalizacije s temperaturo sintranja 2400 stopinj. Med postopkom sintranja je sintralni vrat med ortopedijo iz silicijevega karbida podvržen faznemu prehodu iz trdnega v plinasto v trdno, s stopnjo odpiranja več kot 45 %. Oblikovani filtrirni kanal ima močno povezljivost, poleg tega pa inherentna hidrofilnost materiala silicijevega karbida (kontaktni kot samo 0,3 stopinje) povzroči pretok čiste vode do 3200 LMH. Hidrofilna in oleofobna.
● Izoelektrična točka silicijevega karbida je okoli pH 3, površina membrane pa lahko ohranja negativni naboj v širokem območju pH, kar izboljša odpornost površine membrane na onesnaženje.
● Odlična kemična stabilnost, zmožnost delovanja v ekstremnih okoljih (pH 1-14 je sprejemljiv); Na podlagi značilnosti kontaminiranega srebra je mogoče razviti bogate načrte čiščenja; Oksidanti so popolnoma tolerantni, vključno z ozonom in hidroksilnimi radikali.
★ Membrana iz silicijevega karbida ima visoko delovno učinkovitost na enoto površine membrane
★ Prednosti lastnosti proti onesnaževanju, ki jih prinaša okolje z negativnim nabojem na površini membrane
★ Dober učinek čiščenja in regeneracije
Predstavitev ploščate ploščate membrane in ohišja iz silicijevega karbida
Ravna membrana iz silicijevega karbida je izdelana s sintranjem prahu silicijevega karbida visoke čistosti pri visoki temperaturi in je trenutno membranski material z najboljšo hidrofilnostjo in sposobnostjo proti onesnaževanju.
·Površina membrane z visokim negativnim nabojem lahko zagotovi odlično odpornost na onesnaženje v širokem območju pH;
·Idealni delovni pogoji – ko je pH dodatka PAC manjši od 6, lahko površina membrane vzdržuje negativni naboj -25~-30 milivoltov, kar oteži topni organski ogljik in prozorne zunanje polimerne delce oprijem na površino membrane;
·V vodi je enostavno očistiti negativno nabite snovi s površine membrane, kot so bakterije, alge, MLSS, prozorni zunanji polimerni delci in oljne snovi.
Glavni tehnični parametri ploščatih membranskih komponent iz silicijevega karbida in membranskih modulov
1) Koncentracija suspendiranih trdnih snovi
Območje koncentracije: 1000~4000 mg / l Povprečna koncentracija: 2335,51 mg / l
2) Motnost dovodne vode
Območje koncentracije: 2000 ~ 8000 NTU Povprečna koncentracija: 6632,82 NTU
3) Motnost izhodne vode
V bistvu manj kot {{0}},5 NTU, s povprečno motnostjo 0,2 NTU
Opomba: koncentracija vhodnih onesnaževal vode močno niha, kjer je najvišja koncentracija 10850 mg/l (motnost: 26040 NTU), kakovost iztoka pa je še vedno dobra, motnost iztoka je bila 0,168 NTU.
Predstavitev membrane in ohišja kolone iz silicijevega karbida
1500 ton/dan ploščate membrane s pozitivnim tlakom in RO sistem
Ta izdelek je inovativen izdelek, ki podira mejo med scenariji uporabe anorganskih in organskih membran. Združuje prednosti izdelkov s keramično membrano, ki so čvrsti in vzdržljivi, ter visoko gostoto polnila izdelkov z organsko membrano. Način uporabe je podoben višini membran organskih membranskih kolon, kar kompenzira visoke zahteve glede kakovosti vstopne vode, visoko porabo vode za povratno izpiranje in tveganje zloma žice v tehnologiji ultrafiltracijskih membran. Lahko izboljša izkoristek vode ultrafiltracijskih sistemov in zmanjša stroške kemičnega čiščenja.
Cilindrična keramična membrana iz silicijevega karbida je sestavljena iz več vgrajenih keramičnih filtrirnih vložkov iz silicijevega karbida, spojenih skupaj. Zaradi edinstvene strukturne zasnove je hidravlična porazdelitev kanalov za proizvodnjo vode in povratnega izpiranja vsake cevaste membrane bolj enotna, učinek povratnega izpiranja pa je izjemen.
Lastnosti in prednosti izdelka
Material jedra silicijev karbid je naprednejši in idealnejši material za keramično membrano v primerjavi z aluminijevim oksidom, z boljšo hidrofilnostjo, večjo poroznostjo, odlično sposobnostjo čiščenja in obnavljanja ter brez strahu pred onesnaženjem z oljem;
★ Visoka mehanska trdnost brez nevarnosti zloma žice, odlična odpornost proti obrabi in udarcem, stabilna kakovost vode med dolgotrajnim delovanjem;
★ Dobra učinkovitost proti onesnaževanju, odporen na nihanje vode in stabilen dolgoročni delovni tok;
★ Dobra kemična stabilnost, odpornost na kisline in alkalije, odpornost na močne oksidante, odpornost na visoke temperature, odpornost na organska topila, odpornost na čiščenje in enostavno obnavljanje fluksa po čiščenju;
★ Visoka natančnost filtracije (do 20 nm) lahko učinkovito odstrani onesnaževala, kot so delci, koloidi, mikroorganizmi in organske snovi iz vode;
★ Sistem ima nizke zahteve za predprocesiranje, kar zmanjša skupne naložbene in obratovalne stroške sistema;
★ Vertikalna namestitev, standardizirana in modularna zasnova, poenostavitev sistemskih cevovodov;
★ Konkurenčni investicijski stroški in odličen življenjski cikel;
★ Združljivo s tradicionalnimi organskimi membranskimi ultrafiltracijskimi sistemi.
500 ton/uro membranski sistem stebričnega stebra s keramičnim jedrom silicijevega karbida za rudniško vodo
Dotok TLSS=50-2000ppm
Proizvodna voda TLSS ＜ 1ppm, motnost ＜ 0.2NTU