Informações básicas
A fim de reduzir o impacto da produção e do desenvolvimento do carvão no meio ambiente e melhorar o nível de utilização abrangente dos recursos hídricos, o "13º Plano Quinquenal" para o Desenvolvimento da Indústria do Carvão apresenta a meta de que a taxa de utilização abrangente da água das minas atinja cerca de 80% até 2020. Devido à falta de recursos hídricos e à baixa capacidade de suporte ambiental em algumas áreas da China, o grau de salinidade da água das minas é elevado. A fim de reduzir o impacto da água das minas no ambiente ecológico, a água das minas em algumas áreas de mineração ocidentais é necessária para atingir descarga zero.
Características da água de mina:
1. O teor de matéria em suspensão na água das minas de carvão é significativamente superior ao das águas superficiais e é muito instável, com características sensoriais deficientes;
2. Pequeno tamanho de partícula de matéria suspensa, gravidade específica leve, velocidade de liquidação lenta, diâmetro de partícula suspensa na água da mina é pequeno, em média apenas 2 ~ 8um, cerca de 85% da matéria suspensa total está abaixo de 50um; a densidade média do pó de carvão é geralmente de apenas 1,3 ~ 1,6 g/cm³, significativamente menor do que a densidade média das partículas de sedimentos nas águas superficiais 1,9 ~ 2,6 g/cm³;
3, contendo poluentes mecânicos. Além do próprio carvão pulverizado ser matéria orgânica, a água também contém uma pequena quantidade de óleo usado, óleo emulsionado, resíduos de madeira podre, fezes subterrâneas e outras fontes orgânicas;
4. Os sólidos suspensos na água da mina são principalmente matéria orgânica (carvão pulverizado) e matéria inorgânica (pó de rocha), e a estrutura molecular do carvão em diferentes estágios de coalização é muito diferente, e o número de carga na superfície das partículas de carvão também é diferente, então o grau de hidrofilia é bastante diferente.90% da matéria suspensa está entre o corpo de suspensão e o estado coloidal, e o potencial está localizado entre -20 e 30 mV. A exclusão mútua entre as cargas, resultando na impossibilidade de sedimentação natural da matéria suspensa na água da mina.
A tecnologia de tratamento de água de mina geralmente adota o processo combinado de processo de pré-tratamento de coagulação + tratamento de profundidade por método de membrana para purificação.
A seleção do processo e comparação do tratamento de água de mina
Atualmente, os dois objetivos da tecnologia de tratamento de água de mina a serem alcançados são: redução de drogas ou mesmo livre de drogas, processo curto e economia de espaço terrestre.
Ambos os objetivos apontam para produtos de membrana cerâmica como uma tecnologia de pré-tratamento para água de mina.
A aplicação de produtos de membrana cerâmica no tratamento de água de minas foi atualizada para a terceira geração de tecnologia, que são:
1 A primeira geração de tecnologia de tratamento de água de mina com membrana cerâmica
1.1 Elemento de membrana cerâmica em alumina;
1.2 Para aumentar a capacidade anti-poluição do sistema de membrana, é definida a vazão superficial da membrana de 3m/s ~ 5m/s, e a potência instalada do sistema é alta, com 1 ~ 1,5 kW · h por tonelada de água;
1.3 O fluxo de projeto do sistema de membrana cerâmica é geralmente projetado em 150 ~ 200 LMH, 100m³ / h requer 500 ㎡ de área de membrana instalada;
1.4 Com alta resistência mecânica da membrana cerâmica, pode abandonar o método de retrolavagem da bomba (grande fluxo, baixa elevação) e adotar o método de limpeza do tanque de pressão (baixo fluxo, alta elevação) para melhorar a taxa de recuperação do sistema;
1.5 Componentes de membrana de grande volume, componentes de membrana φ 30 ou φ40mm, a carga de trabalho de instalação e desmontagem é grande, não é conveniente para manutenção;
1.6 Elementos de membrana de tubo de pressão interna, os elementos de membrana com diferentes diâmetros de canal de fluxo precisam ser ajustados de acordo com o
conteúdo de matéria suspensa da água de entrada. Quanto maior for o teor de sólidos suspensos na água que entra, maior será o dispositivo.
2 A segunda geração de tecnologia de tratamento de água de mina com membrana cerâmica
2.1 Elemento de membrana cerâmica tubular em carboneto de silício;
2.2 O fluxo de projeto é geralmente projetado em 200 ~ 300 LMH, o sistema de membrana cerâmica de 100 m³ / h precisa de 350 ㎡ de área de membrana instalada;
2.3 Os componentes da membrana têm grande volume e componentes de membrana de φ40mm, grande carga de trabalho de instalação e desmontagem e inconvenientes para manutenção;
2.4 Para água de mina com baixo teor de matéria em suspensão (TLSS<500ppm), the design of high membrane surface flow rate is cancelled, and dead end filtration is adopted
No modo de operação de exaustão intermitente, o consumo de energia do sistema de membrana pode ser reduzido para 0,06~0,1 kW · h;
2.5 Nano-flutuação de gás bolha é necessária para controlar o conteúdo de matéria suspensa na água de entrada.
Informações básicas- -a seleção e comparação do processo de tratamento de água de mina
3 A terceira geração de tecnologia de tratamento de água de mina com membrana cerâmica
3.1 Elemento de membrana de folha plana feito de carboneto de silício ou membrana de coluna de núcleo cerâmico de carboneto de silício inovador;
3.2 O fluxo de projeto é geralmente projetado em 200 ~ 300 LMH, o sistema de membrana cerâmica de 100 m ³ / h requer 350 ㎡ de área de membrana instalada;
3.3 A membrana da coluna de núcleo cerâmico de carboneto de silício é usada para conteúdo suspenso em água<2000ppm; silicon carbide flat sheet membrane tank is used in the case of water suspended content>2.000 ppm;
3.4 O consumo de energia do sistema de membrana pode ser reduzido para 0,06 ~0,1 kW · h; 3.5 Não há necessidade de pré-tratamento para reduzir o conteúdo da matéria suspensa.
Características das membranas de carboneto de silício
● A membrana de carboneto de silício é sinterizada usando processo de recristalização com temperatura de sinterização de 2.400 graus. Durante o processo de sinterização, o pescoço de sinterização entre os ortopédicos de carboneto de silício sofre uma transição de fase de sólido para gás para sólido, com uma taxa de abertura superior a 45%. O canal de filtro formado tem forte conectividade e, além disso, a hidrofilicidade inerente do material de carboneto de silício (ângulo de contato de apenas 0,3 graus) resulta em um fluxo de água pura de até 3200LMH. Hidrofílico e oleofóbico.
● O ponto isoelétrico do carboneto de silício está em torno de pH 3, e a superfície da membrana pode manter carga negativa em uma ampla faixa de pH, melhorando a resistência da superfície da membrana à poluição.
● Excelente estabilidade química, capaz de trabalhar em ambientes extremos (pH 1-14 é aceitável); Planos de limpeza ricos podem ser desenvolvidos com base nas características da prata contaminada; Os oxidantes são totalmente tolerantes, incluindo ozônio e radicais hidroxila.
★ A membrana de carboneto de silício tem alta eficiência de trabalho por unidade de área de membrana
★ Vantagens das características antipoluição trazidas pelo ambiente de carga negativa na superfície da membrana
★ Bom efeito de limpeza e regeneração
Membrana de folha plana de carboneto de silício e introdução de caixa
A membrana de folha plana de carboneto de silício é feita pela sinterização de pó de carboneto de silício de alta-pureza em alta temperatura e é atualmente o material de membrana com melhor hidrofilicidade e capacidade antipoluição.
·A superfície da membrana com alta carga negativa pode garantir excelente resistência à poluição em uma ampla faixa de pH;
·Condições operacionais ideais - quando o pH da adição de PAC é inferior a 6, a superfície da membrana pode manter uma carga negativa de -25 ~ -30 milivolts, dificultando a adesão do carbono orgânico solúvel e das partículas de polímero externas transparentes à superfície da membrana;
·É fácil limpar substâncias carregadas negativamente da superfície da membrana na água, como bactérias, algas, MLSS, partículas de polímero externas transparentes e substâncias oleosas.
Principais parâmetros técnicos de componentes de membrana plana de carboneto de silício e módulos de membrana
1) Concentração de sólidos suspensos
Faixa de concentração: 1000 ~ 4000mg / l Concentração média: 2335,51mg/l
2) Turbidez da água de entrada
Faixa de concentração: 2.000 ~ 8.000 NTU Concentração média: 6632,82NTU
3) Turbidez da água de saída
Basicamente menos de 0,5 NTU, com uma turbidez média de 0,2 NTU
Nota: a concentração de poluentes da água recebida flutua muito, onde a concentração máxima é 10.850 mg/l (turbidez: 26.040 NTU), e a qualidade do efluente ainda é boa. A turbidez do efluente foi de 0,168 NTU.
Membrana de coluna de carboneto de silício e introdução de caixa
Membrana de folha plana de pressão positiva de 1500 toneladas/dia e sistema RO
Este produto é um produto inovador que rompe a fronteira entre os cenários de aplicação de membranas inorgânicas e orgânicas. Ele combina as vantagens dos produtos de membrana cerâmica serem resistentes e duráveis, bem como a alta densidade de enchimento dos produtos de membrana orgânica. O método de uso é semelhante à altura das membranas de coluna de membrana orgânica, o que compensa os altos requisitos de qualidade da água de entrada, o alto consumo de água de retrolavagem e o risco de quebra do fio na tecnologia de membrana de ultrafiltração. Pode melhorar o rendimento de água dos sistemas de ultrafiltração e reduzir os custos de limpeza química.
A membrana cerâmica cilíndrica de carboneto de silício é composta de vários-cartuchos filtrantes de cerâmica de carboneto de silício integrados, emendados entre si. O design estrutural exclusivo torna a distribuição hidráulica dos canais de produção de água e retrolavagem de cada membrana tubular mais uniforme, e o efeito de recuperação da retrolavagem é excelente.
Características e vantagens do produto
O material do núcleo, carboneto de silício, é um material de membrana cerâmica mais avançado e ideal em comparação com a alumina, com melhor hidrofilicidade, maior porosidade, excelente capacidade de limpeza e recuperação e sem medo de poluição por óleo;
★ Alta resistência mecânica sem risco de quebra do fio, excelente resistência ao desgaste e ao impacto, qualidade estável da água durante-operações de longo prazo;
★ Bom desempenho antipoluição, resistente às flutuações da água e fluxo operacional estável-de longo prazo;
★ Boa estabilidade química, resistência a ácidos e álcalis, forte resistência a oxidantes, resistência a altas temperaturas, resistência a solventes orgânicos, resistência à limpeza e fácil recuperação de fluxo após a limpeza;
★ A alta precisão de filtração (até 20 nm) pode remover efetivamente poluentes como partículas, colóides, microorganismos e matéria orgânica da água;
★ O sistema possui baixos requisitos de pré-processamento, o que reduz o investimento total e os custos operacionais do sistema;
★ Instalação vertical, design padronizado e modular, simplificando tubulações do sistema;
★ Custos de investimento competitivos e excelente ciclo de vida;
★ Compatível com sistemas tradicionais de ultrafiltração por membranas orgânicas.
Sistema cerâmico da membrana da coluna do núcleo do carboneto de silicone da água da mina de 500 toneladas/hora
Entrada TLSS=50-2000ppm
Água de produção TLSS <1ppm, turbidez <0,2NTU