Справочная информация
В целях снижения воздействия добычи и разработки угля на окружающую среду и повышения комплексного уровня использования водных ресурсов в «13-м пятилетнем-летнем плане» развития угольной промышленности ставится цель достичь к 2020 году уровня комплексного использования шахтных вод примерно 80%. Из-за нехватки водных ресурсов и низкой экологической несущей способности в некоторых районах Китая степень минерализации шахтных вод высока. Чтобы снизить воздействие шахтных вод на экологическую среду, шахтные воды в некоторых западных горнодобывающих районах должны обеспечивать нулевой сброс.
Характеристики шахтной воды:
1. Содержание взвешенных веществ в шахтных водах значительно выше, чем в поверхностных водах, они очень нестабильны и имеют плохие сенсорные показатели;
2. Малый размер взвешенных частиц, легкий удельный вес, медленная скорость оседания, диаметр взвешенных частиц в шахтной воде небольшой, в среднем всего 2 ~ 8 мкм, около 85% общего количества взвешенных веществ имеет размер менее 50 мкм; средняя плотность угольного порошка обычно составляет всего 1,3 ~ 1,6 г/см³, что значительно меньше, чем средняя плотность частиц отложений в поверхностных водах 1,9 ~ 2,6 г/см³;
3, содержащий механические загрязнители. В дополнение к тому, что пылевидный уголь сам по себе является органическим веществом, вода также содержит небольшое количество отработанного масла, эмульгированного масла, гнилых отходов древесины, подземных фекалий и других органических источников;
4. Взвешенные твердые вещества в шахтной воде представляют собой в основном органические вещества (угольная пыль) и неорганические вещества (порошка породы), а молекулярная структура угля на разных стадиях коалиализации сильно различается, а количество зарядов на поверхности частиц угля также различно, поэтому степень гидрофильности совершенно разная. 90% взвешенных веществ находится между телом суспензии и коллоидным состоянием, а потенциал находится между -20 и 30 мВ. Взаимное исключение зарядов, в результате чего взвешенные вещества в шахтных водах не могут оседать естественным путем.
В технологии очистки шахтных вод часто применяется комбинированный процесс предварительной очистки коагуляцией + глубинная обработка мембранным методом для очистки.
Выбор процесса и сравнение очистки шахтных вод
В настоящее время технология очистки шахтных вод преследует две цели: сокращение количества наркотиков или даже отсутствие наркотиков, короткий процесс и экономия земельного пространства.
Обе цели указывают на использование керамических мембран в качестве технологии предварительной очистки шахтной воды.
Применение керамических мембранных изделий при очистке шахтных вод было модернизировано до технологий третьего поколения, а именно:
1 Первое поколение керамической мембранной технологии очистки шахтных вод
1.1 Керамический мембранный элемент из оксида алюминия;
1.2. Чтобы увеличить способность мембранной системы противостоять -загрязнению, скорость поверхностного потока мембраны составляет 3 м/с ~ 5 м/с, а установленная мощность системы высока: 1 ~ 1,5 кВт·ч на тонну воды;
1.3 Расчетный поток керамической мембранной системы обычно составляет 150 ~ 200 лмч, для 100 м³/ч требуется 500 м² установленной площади мембраны;
1.4 Благодаря высокой механической прочности керамической мембраны можно отказаться от метода обратной промывки насоса (большой поток, низкий подъем) и использовать метод очистки резервуара под давлением (низкий расход, высокий подъем), чтобы улучшить скорость восстановления системы;
1.5 Мембранные компоненты большого объема, мембранные компоненты диаметром 30 или 40 мм, большая нагрузка при монтаже и демонтаже, что неудобно для обслуживания;
1.6 Мембранные элементы внутренней напорной трубки, мембранные элементы с различным диаметром канала потока необходимо отрегулировать в соответствии с
содержание взвешенных веществ в поступающей воде. Чем выше содержание взвешенных веществ в поступающей воде, тем крупнее устройство.
2 Второе поколение технологии очистки шахтных вод с керамической мембраной
2.1 Трубчатый керамический мембранный элемент из карбида кремния;
2.2 Расчетный поток обычно рассчитан на 200 ~ 300 LMH, система керамической мембраны производительностью 100 м³ / час требует 350 м² установленной площади мембраны;
2.3 Мембранные компоненты имеют большой объем и мембранные компоненты диаметром 40 мм, требуют больших усилий при установке и демонтаже и неудобны в обслуживании;
2.4 Для шахтных вод с низким содержанием взвешенных веществ (TLSS<500ppm), the design of high membrane surface flow rate is cancelled, and dead end filtration is adopted
В режиме прерывистой вытяжки энергопотребление мембранной системы можно снизить до 0,06~0,1 кВт·ч;
2.5. Плавающий нано-пузырьковый газ необходим для контроля содержания взвешенных веществ во входной воде.
Справочная информация- -выбор и сравнение процессов очистки шахтных вод
3 Третье поколение керамической мембранной технологии очистки шахтных вод
3.1 Плоский листовой мембранный элемент, изготовленный из карбида кремния или инновационной мембраны колонны с керамическим сердечником из карбида кремния;
3.2 Расчетный поток обычно рассчитан на 200 ~ 300 LMH, система керамической мембраны производительностью 100 м³ / час требует 350 м² установленной площади мембраны;
3.3 Мембрана колонны с керамическим сердечником из карбида кремния используется для содержания водной взвеси.<2000ppm; silicon carbide flat sheet membrane tank is used in the case of water suspended content>2000 страниц в минуту;
3.4. Энергопотребление мембранной системы можно снизить до 0,06~0,1 кВт·ч; 3.5 Нет необходимости в предварительной-очистке для снижения содержания взвешенных веществ.
Характеристики карбидокремниевых мембран
● Мембрана из карбида кремния спекается в процессе рекристаллизации при температуре спекания 2400 градусов. В процессе спекания спекающая шейка между ортопедическими изделиями из карбида кремния претерпевает фазовый переход из твердого состояния в газообразное и в твердое состояние со степенью раскрытия более 45%. Сформированный фильтрующий канал имеет прочную связь, и, кроме того, присущая материалу карбида кремния гидрофильность (угол контакта всего 0,3 градуса) приводит к потоку чистой воды до 3200LMH. Гидрофильный и олеофобный.
● Изоэлектрическая точка карбида кремния составляет около 3, а поверхность мембраны может сохранять отрицательный заряд в широком диапазоне pH, что повышает устойчивость поверхности мембраны к загрязнению.
● Отличная химическая стабильность, возможность работы в экстремальных условиях (допустим pH 1-14); На основе характеристик загрязненного серебра можно разработать комплексные планы очистки; Окислители полностью толерантны, включая озон и гидроксильные радикалы.
★ Мембрана из карбида кремния имеет высокую эффективность работы на единицу площади мембраны.
★ Преимущества защиты от загрязнения, обусловленные отрицательно заряженной средой на поверхности мембраны.
★ Хороший эффект очистки и регенерации.
Плоская листовая мембрана из карбида кремния и описание корпуса
Плоская листовая мембрана из карбида кремния изготавливается путем спекания порошка карбида кремния высокой-чистоты при высокой температуре и в настоящее время является мембранным материалом с наилучшей гидрофильностью и способностью противостоять загрязнению.
·Поверхность мембраны с высоким отрицательным зарядом обеспечивает превосходную устойчивость к загрязнениям в широком диапазоне pH;
·Идеальные условия эксплуатации -, когда pH добавленного PAC меньше 6, поверхность мембраны может сохранять отрицательный заряд -25~-30 милливольт, что затрудняет прилипание растворимого органического углерода и прозрачных внешних полимерных частиц к поверхности мембраны;
·Отрицательно заряженные вещества легко очищаются от поверхности мембраны в воде, например, бактерии, водоросли, MLSS, прозрачные внешние полимерные частицы и маслянистые вещества.
Основные технические параметры плоских мембранных компонентов и мембранных модулей из карбида кремния.
1) Концентрация взвешенных веществ
Диапазон концентрации: 1000–4000 мг/л. Средняя концентрация: 2335,51 мг/л.
2) Мутность поступающей воды
Диапазон концентрации: 2000 ~ 8000 NTU. Средняя концентрация: 6632,82 NTU.
3) Мутность выходящей воды
В основном менее 0,5 NTU, со средней мутностью 0,2 NTU.
Примечание: концентрация поступающих в воду загрязняющих веществ сильно колеблется, максимальная концентрация составляет 10850 мг/л (мутность: 26040 NTU), а качество сточных вод все еще хорошее. Мутность сточных вод составила 0,168 NTU.
Мембрана колонки из карбида кремния и введение в корпус
1500 тонн/день плосколистовой мембраны с положительным давлением и системы обратного осмоса
Этот продукт является инновационным продуктом, который разрушает границы между сценариями применения неорганических и органических мембран. Он сочетает в себе преимущества прочности и долговечности керамических мембранных изделий, а также высокую плотность наполнения органических мембранных изделий. Способ использования аналогичен высоте мембран органических мембранных колонок, что компенсирует высокие требования к качеству входной воды, высокий расход воды обратной промывки и риск обрыва проволоки в мембранной технологии ультрафильтрации. Это может улучшить выход воды в системах ультрафильтрации и снизить затраты на химическую очистку.
Цилиндрическая керамическая мембрана из карбида кремния состоит из нескольких встроенных-карбидокремниевых керамических фильтрующих картриджей, соединенных вместе. Уникальная конструкция конструкции делает гидравлическое распределение каналов производства воды и обратной промывки каждой трубчатой мембраны более равномерным, а эффект восстановления обратной промывки является выдающимся.
Особенности и преимущества продукта
Карбид кремния в качестве основного материала представляет собой более совершенный и идеальный материал керамической мембраны по сравнению с оксидом алюминия, обладающий лучшей гидрофильностью, более высокой пористостью, превосходной способностью к очистке и восстановлению, а также отсутствием риска загрязнения нефтью;
★ Высокая механическая прочность без риска обрыва проволоки, отличная износостойкость и ударопрочность, стабильное качество воды при длительной-работе;
★ Хорошие показатели защиты от загрязнения, устойчивость к колебаниям воды и стабильный долгосрочный-рабочий поток;
★ Хорошая химическая стабильность, стойкость к кислотам и щелочам, сильная стойкость к окислителям, устойчивость к высоким температурам, стойкость к органическим растворителям, стойкость к очистке и легкое восстановление флюса после очистки;
★ Высокая точность фильтрации (до 20 нм) позволяет эффективно удалять из воды такие загрязняющие вещества, как частицы, коллоиды, микроорганизмы и органические вещества;
★ Система имеет низкие требования к предварительной обработке, что снижает общие инвестиционные и эксплуатационные затраты на систему;
★ Вертикальная установка, стандартизированная и модульная конструкция, упрощающая трубопроводы системы;
★ Конкурентоспособные инвестиционные затраты и отличный жизненный цикл;
★ Совместимость с традиционными системами ультрафильтрации с органическими мембранами.
500 тонн/час шахтной воды, мембранная система колонны с керамическим сердечником из карбида кремния
Приток TLSS=50-2000ppm
TLSS технической воды < 1 ppm, мутность < 0,2 NTU