Довідкова інформація
Щоб зменшити вплив видобутку та розробки вугілля на навколишнє середовище та покращити комплексний рівень використання водних ресурсів, «13-й п’ятирічний-План розвитку вугільної промисловості» висуває мету досягти рівня комплексного використання шахтної води близько 80% до 2020 року. Через брак водних ресурсів і низьку здатність навколишнього середовища в деяких районах Китаю ступінь мінералізації шахтної води є високим. Щоб зменшити вплив шахтної води на навколишнє середовище, шахтна вода в деяких західних районах видобутку повинна досягати нульового скиду.
Характеристики шахтної води:
1. Вміст завислих речовин у воді вугільної шахти значно вищий, ніж у поверхневій воді, і вона дуже нестабільна, з поганими сенсорними характеристиками;
2. Невеликий розмір частинок зваженої речовини, легка питома вага, повільна швидкість осідання, діаметр зважених частинок у шахтній воді невеликий, у середньому лише 2 ~ 8 мкм, близько 85% загальної зваженої речовини менше 50 мкм; середня щільність вугільного порошку зазвичай становить лише 1,3 ~ 1,6 г/см³, що значно менше, ніж середня щільність частинок осаду в поверхневих водах 1,9 ~ 2,6 г/см³;
3, що містить механічні забруднювачі. Крім того, що саме подрібнене вугілля є органічною речовиною, вода також містить невелику кількість відпрацьованого масла, емульгованої олії, гнилої деревини, підземних фекалій та інших органічних джерел;
4. Завислі тверді речовини в шахтній воді — це переважно органічна речовина (пилоподібне вугілля) і неорганічна речовина (кам’яний порошок), а молекулярна структура вугілля на різних стадіях коаліалізації дуже різна, кількість зарядів на поверхні частинок вугілля також різна, тому ступінь гідрофільності досить різний. 90% зваженої речовини знаходиться між тілом суспензії та колоїдним станом, а потенціал знаходиться між -20 і 30 мВ. Взаємне виключення між зарядами, в результаті чого зважені речовини в шахтній воді не можуть осідати природним шляхом.
Технологія очищення шахтної води часто використовує комбінований процес коагуляційної попередньої обробки + мембранний метод глибинної обробки для очищення.
Вибір процесу та порівняння очищення шахтної води
На даний момент двома цілями технології очищення шахтної води є: зменшення використання наркотиків або навіть без наркотиків, короткий процес і економія площі землі.
Обидві цілі вказують на продукти з керамічної мембрани як технологію попередньої обробки шахтної води.
Застосування керамічних мембранних виробів для очищення шахтної води було оновлено до третього покоління технологій, які:
1 Перше покоління технології очищення шахтної води з керамічною мембраною
1.1 Керамічний мембранний елемент із оксиду алюмінію;
1.2 Щоб збільшити здатність мембранної системи проти -забруднення, швидкість поверхневого потоку мембрани встановлюється 3 м/с ~ 5 м/с, а встановлена потужність системи висока, 1 ~ 1,5 кВт · год на тонну води;
1.3 Розрахунковий потік керамічної мембранної системи зазвичай розрахований на 150 ~ 200 LMH, 100 м ³ / год вимагає 500 ㎡ встановленої площі мембрани;
1.4 Завдяки високій механічній міцності керамічної мембрани можна відмовитися від методу зворотного промивання насоса (великий потік, низький підйом) і прийняти метод очищення бака під тиском (низький потік, високий підйом), щоб покращити швидкість відновлення системи;
1.5 Мембранні компоненти великого об’єму, мембранні компоненти φ 30 або φ40 мм, робоче навантаження з монтажу та демонтажу є великим, незручним для обслуговування;
1.6 Мембранні елементи внутрішньої напірної трубки, мембранні елементи з різним діаметром каналу потоку необхідно відрегулювати відповідно до
вміст завислих речовин у вхідній воді. Чим вище вміст зважених речовин у воді, що надходить, тим більше пристрій.
2 Друге покоління технології очищення шахтної води з керамічною мембраною
2.1 Трубчастий керамічний мембранний елемент із карбіду кремнію;
2.2 Розрахунковий потік, як правило, розрахований на 200 ~ 300 LMH, 100 м ³ / год. Система керамічної мембрани потребує 350 ㎡ встановленої площі мембрани;
2.3 Мембранні компоненти мають великий об’єм і мембранні компоненти φ40 мм, велике навантаження на встановлення та розбирання та незручні для обслуговування;
2.4 Для шахтної води з низьким вмістом завислих речовин (TLSS<500ppm), the design of high membrane surface flow rate is cancelled, and dead end filtration is adopted
У режимі періодичної витяжки енергоспоживання мембранної системи може бути зменшено до 0,06~0,1 кВт · год;
2.5 Для контролю вмісту зважених речовин у воді на вході необхідна нано-флотація бульбашок газу.
Довідкова інформація- -вибір процесу та порівняння очищення шахтної води
3 Третє покоління технології очищення шахтної води з керамічною мембраною
3.1 Плоский листовий мембранний елемент, виготовлений з карбіду кремнію або інноваційної мембрани колони з керамічною серцевиною карбіду кремнію;
3.2 Розрахунковий потік, як правило, розрахований на 200 ~ 300 LMH, 100 м ³ / год для керамічної мембранної системи потрібно 350 ㎡ встановленої площі мембрани;
3.3 Мембрана колони з керамічною серцевиною карбіду кремнію використовується для зваженого вмісту води<2000ppm; silicon carbide flat sheet membrane tank is used in the case of water suspended content>2000 ppm;
3.4 Енергоспоживання мембранної системи можна знизити до 0,06 ~0,1 кВт · год; 3.5 Немає потреби в попередній-обробці для зменшення вмісту завислих речовин.
Характеристика карбідокремнієвих мембран
● Мембрана з карбіду кремнію спечена за допомогою процесу рекристалізації з температурою спікання 2400 градусів. Під час процесу спікання шийка спікання між ортопедичними елементами з карбіду кремнію зазнає фазового переходу від твердого стану до газу та твердого тіла зі швидкістю відкриття понад 45%. Сформований канал фільтра має сильну зв’язність, і, крім того, притаманна гідрофільність матеріалу карбіду кремнію (кут контакту лише 0,3 градуса) забезпечує потік чистої води до 3200LMH. Гідрофільний і олеофобний.
● Ізоелектрична точка карбіду кремнію становить близько pH 3, і поверхня мембрани може підтримувати негативний заряд у широкому діапазоні pH, покращуючи стійкість поверхні мембрани до забруднення.
● Відмінна хімічна стабільність, здатність працювати в екстремальних середовищах (pH 1-14 допустимо); На основі характеристик забрудненого срібла можна розробити комплексні плани очищення; Оксиданти повністю толерантні, включаючи озон і гідроксильні радикали.
★ Мембрана з карбіду кремнію має високу робочу ефективність на одиницю площі мембрани
★ Переваги характеристик захисту від забруднення, викликаних середовищем негативного заряду на поверхні мембрани
★ Хороший ефект очищення та регенерації
Пласка листова мембрана та корпус із карбіду кремнію
Плоска листова мембрана з карбіду кремнію виготовляється шляхом спікання високо{0}}чистого порошку карбіду кремнію при високій температурі, і наразі це мембранний матеріал із найкращою гідрофільністю та здатністю запобігати забрудненню.
· Поверхня мембрани з високим негативним зарядом може забезпечити відмінну стійкість до забруднення в широкому діапазоні pH;
· Ідеальні робочі умови - коли рН додавання PAC менше 6, поверхня мембрани може підтримувати негативний заряд -25~-30 мілівольт, що ускладнює прилипання до поверхні мембрани розчинного органічного вуглецю та частинок прозорого зовнішнього полімеру;
·У воді легко очистити негативно заряджені речовини з поверхні мембрани, такі як бактерії, водорості, MLSS, прозорі зовнішні полімерні частинки та масляні речовини.
Основні технічні параметри компонентів і мембранних модулів з карбіду кремнію
1) Концентрація завислих речовин
Діапазон концентрації: 1000~4000 мг/л Середня концентрація: 2335,51 мг/л
2) Каламутність вхідної води
Діапазон концентрації: 2000 ~ 8000 NTU Середня концентрація: 6632,82 NTU
3) Каламутність води на виході
В основному менше 0,5 NTU із середньою каламутністю 0,2 NTU
Примітка: концентрація забруднюючих речовин, що надходять у воду, сильно коливається, де максимальна концентрація становить 10850 мг/л (каламутність: 26040 NTU), а якість стоків залишається хорошою, каламутність стоків становила 0,168 NTU.
Мембрана колонки з карбіду кремнію та введення корпусу
1500 тонн на день із позитивним тиском із плоскими листовими мембранами та системою RO
Цей продукт є інноваційним продуктом, який розриває межу між сценаріями застосування неорганічних і органічних мембран. Він поєднує в собі переваги керамічних мембранних виробів, які є міцними та довговічними, а також високу щільність наповнення органічних мембранних виробів. Спосіб використання аналогічний висоті колонних мембран з органічної мембрани, що компенсує високі вимоги до якості води на вході, високі витрати води на зворотну промивку та ризик обриву дроту в ультрафільтраційній мембранній технології. Це може покращити водовіддачу систем ультрафільтрації та зменшити витрати на хімічне очищення.
Циліндрична керамічна мембрана з карбіду кремнію складається з кількох вбудованих-картриджів із карбіду кремнію, з’єднаних між собою. Унікальний структурний дизайн робить гідравлічний розподіл каналів виробництва води та зворотного промивання кожної трубчастої мембрани більш рівномірним, а ефект відновлення зворотного промивання є видатним.
Особливості та переваги продукту
Основний матеріал карбід кремнію є більш досконалим і ідеальним керамічним мембранним матеріалом порівняно з оксидом алюмінію, з кращою гідрофільністю, вищою пористістю, чудовою здатністю до очищення та відновлення та відсутністю страху забруднення нафтою;
★ Висока механічна міцність без ризику обриву дроту, відмінна зносостійкість і ударостійкість, стабільна якість води під час тривалої-експлуатації;
★ Хороші показники захисту від забруднення, стійкість до коливань води та стабільний довго-робочий потік;
★ Хороша хімічна стабільність, стійкість до кислот і лугів, сильна стійкість до окислювачів, стійкість до високих температур, стійкість до органічних розчинників, стійкість до чищення та легке відновлення флюсу після очищення;
★ Висока точність фільтрації (до 20 нм) може ефективно видаляти з води такі забруднювачі, як частинки, колоїди, мікроорганізми та органічні речовини;
★ Система має низькі вимоги до попередньої обробки, що зменшує загальні інвестиційні та експлуатаційні витрати системи;
★ Вертикальна установка, стандартизована і модульна конструкція, що спрощує системні трубопроводи;
★ Конкурентні інвестиційні витрати та чудовий життєвий цикл;
★ Сумісний із традиційними системами ультрафільтрації з органічної мембрани.
500 тонн на годину шахтної води, мембранна система колони з керамічною серцевиною карбіду кремнію
Приплив TLSS=50-2000ppm
Виробнича вода TLSS <1ppm, каламутність <0,2NTU