Informazioni di base
Per ridurre l'impatto della produzione e dello sviluppo del carbone sull'ambiente e migliorare il livello di utilizzo complessivo delle risorse idriche, il "13° piano quinquennale" per lo sviluppo dell'industria del carbone propone l'obiettivo del tasso di utilizzo complessivo dell'acqua di miniera per raggiungere circa l'80% entro il 2020. A causa della mancanza di risorse idriche e della bassa capacità portante ambientale in alcune aree della Cina, il grado di salinità dell'acqua di miniera è elevato. Per ridurre l'impatto dell'acqua di miniera sull'ambiente ecologico, l'acqua di miniera in alcune aree minerarie occidentali è tenuta a raggiungere lo scarico zero.
Caratteristiche dell'acqua di miniera:
1. Il contenuto di materia sospesa nell'acqua delle miniere di carbone è significativamente più alto di quello delle acque superficiali, ed è molto instabile, con scarse caratteristiche sensoriali;
2. Piccole dimensioni delle particelle di materia sospesa, peso specifico basso, bassa velocità di sedimentazione, il diametro delle particelle sospese nell'acqua di miniera è piccolo, in media solo 2~8um, circa l'85% della materia sospesa totale è inferiore a 50um; la densità media della polvere di carbone è generalmente solo 1,3~1,6g/cm³, significativamente inferiore alla densità media delle particelle di sedimento nell'acqua superficiale 1,9~2,6g/cm³;
3, contenente inquinanti meccanici. Oltre al carbone polverizzato stesso che è materia organica, l'acqua contiene anche una piccola quantità di olio esausto, olio emulsionato, legno di scarto marcio, feci sotterranee e altre fonti organiche;
4. I solidi sospesi nell'acqua di miniera sono per lo più materia organica (carbone polverizzato) e materia inorganica (polvere di roccia), e la struttura molecolare del carbone nelle diverse fasi di coalizzazione è molto diversa, e anche il numero di cariche sulla superficie delle particelle di carbone è diverso, quindi il grado di idrofilia è abbastanza diverso. Il 90% della materia sospesa si trova tra il corpo di sospensione e lo stato colloidale, e il potenziale si trova tra -20 e 30 mV. L'esclusione reciproca tra le cariche, con conseguente materia sospesa nell'acqua di miniera non può depositarsi naturalmente.
La tecnologia di trattamento delle acque minerarie adotta spesso il processo combinato di pretrattamento tramite coagulazione + trattamento in profondità con metodo a membrana per la purificazione.
Selezione e confronto dei processi di trattamento delle acque di miniera
Attualmente, i due obiettivi della tecnologia di trattamento delle acque minerarie sono: riduzione o addirittura eliminazione dei farmaci, processo breve e risparmio di spazio.
Entrambi gli obiettivi puntano sui prodotti a membrana ceramica come tecnologia di pretrattamento per l'acqua di miniera.
L'applicazione di prodotti a membrana ceramica nel trattamento delle acque minerarie è stata aggiornata alla terza generazione di tecnologia, ovvero:
1 La prima generazione di tecnologia di trattamento delle acque minerarie a membrana ceramica
1.1 Elemento a membrana ceramica in allumina;
1.2 Per aumentare la capacità anti-inquinamento del sistema a membrana, la portata superficiale della membrana è impostata su 3 m/s ~ 5 m/s e la potenza installata del sistema è elevata, con 1 ~ 1,5 kW · h per tonnellata di acqua;
1.3 Il flusso di progettazione del sistema a membrana ceramica è generalmente progettato in 150 ~ 200 LMH, 100 m³/ora richiedono 500 ㎡ di area di membrana installata;
1.4 Grazie all'elevata resistenza meccanica della membrana ceramica, è possibile abbandonare il metodo di controlavaggio della pompa (grande portata, bassa portata) e adottare il metodo di pulizia del serbatoio a pressione (bassa portata, alta portata) per migliorare il tasso di recupero del sistema;
1.5 Componenti della membrana di grande volume, componenti della membrana φ 30 o φ40mm, il carico di lavoro di installazione e smontaggio è elevato, non conveniente per la manutenzione;
1.6 Elementi della membrana del tubo di pressione interna, gli elementi della membrana con diverso diametro del canale di flusso devono essere regolati in base al
contenuto di solidi sospesi nell'acqua in ingresso. Maggiore è il contenuto di solidi sospesi nell'acqua in ingresso, più grande è il dispositivo.
2 La seconda generazione della tecnologia di trattamento delle acque minerarie a membrana ceramica
2.1 Elemento a membrana ceramica tubolare in carburo di silicio;
2.2 Il flusso di progettazione è generalmente progettato in 200 ~ 300 LMH, il sistema a membrana ceramica da 100 m³/ora necessita di 350 ㎡ di area di membrana installata;
2.3 I componenti della membrana hanno un volume elevato e componenti della membrana φ40mm, un elevato carico di lavoro di installazione e smontaggio e sono scomodi per la manutenzione;
2.4 Per le acque di miniera con basso contenuto di materia sospesa (TLSS)<500ppm), the design of high membrane surface flow rate is cancelled, and dead end filtration is adopted
Nella modalità di funzionamento dello scarico intermittente, il consumo energetico del sistema a membrana può essere ridotto a {{0}}.06~0.1 kW · h;
2.5 Il galleggiamento del gas tramite nanobolle è necessario per controllare il contenuto di materia sospesa nell'acqua in ingresso.
Informazioni di base- -selezione del processo e confronto del trattamento delle acque di miniera
3 La terza generazione della tecnologia di trattamento delle acque minerarie a membrana ceramica
3.1 Elemento a membrana piana in carburo di silicio o membrana innovativa a colonna con nucleo ceramico in carburo di silicio;
3.2 Il flusso di progettazione è generalmente progettato in 200 ~ 300 LMH, il sistema a membrana ceramica da 100 m³/ora richiede 350 ㎡ di area di membrana installata;
3.3 La membrana della colonna con nucleo ceramico in carburo di silicio viene utilizzata per il contenuto di acqua sospesa<2000ppm; silicon carbide flat sheet membrane tank is used in the case of water suspended content>2000 ppm;
3.4 Il consumo energetico del sistema a membrana può essere ridotto a 0.06 ~0,1 kW · h; 3.5 Non è necessario alcun pretrattamento per ridurre il contenuto di materia sospesa.
Caratteristiche delle membrane in carburo di silicio
● La membrana in carburo di silicio viene sinterizzata mediante un processo di ricristallizzazione con una temperatura di sinterizzazione di 2400 gradi. Durante il processo di sinterizzazione, il collo di sinterizzazione tra l'ortopedia in carburo di silicio subisce una transizione di fase da solido a gassoso a solido, con un tasso di apertura superiore al 45%. Il canale del filtro formato ha una forte connettività e, inoltre, l'idrofilia intrinseca del materiale in carburo di silicio (angolo di contatto di soli 0,3 gradi) determina un flusso di acqua pura fino a 3200LMH. Idrofilo e oleofobico.
● Il punto isoelettrico del carburo di silicio è di circa pH 3 e la superficie della membrana può mantenere una carica negativa su un ampio intervallo di pH, migliorando la resistenza della superficie della membrana all'inquinamento.
● Eccellente stabilità chimica, in grado di funzionare in ambienti estremi (pH 1-14 è accettabile); È possibile sviluppare piani di pulizia completi in base alle caratteristiche dell'argento contaminato; Gli ossidanti sono completamente tolleranti, inclusi l'ozono e i radicali idrossilici.
★ La membrana in carburo di silicio ha un'elevata efficienza di lavoro per unità di area della membrana
★ Vantaggi delle caratteristiche anti-inquinamento apportate dall'ambiente di carica negativa sulla superficie della membrana
★ Buon effetto di pulizia e rigenerazione
Introduzione alla membrana piana in carburo di silicio e alla custodia
La membrana in foglio piano di carburo di silicio è realizzata sinterizzando ad alta temperatura polvere di carburo di silicio ad elevata purezza ed è attualmente il materiale per membrane con la migliore idrofilia e capacità anti-inquinamento.
·La superficie della membrana con elevata carica negativa può garantire un'eccellente resistenza all'inquinamento in un'ampia gamma di pH;
·Condizioni operative ideali: quando il pH dell'aggiunta di PAC è inferiore a 6, la superficie della membrana può mantenere una carica negativa di -25~-30 millivolt, rendendo difficile l'adesione del carbonio organico solubile e delle particelle polimeriche esterne trasparenti alla superficie della membrana;
·È facile pulire dalla superficie della membrana in acqua le sostanze caricate negativamente, come batteri, alghe, MLSS, particelle polimeriche esterne trasparenti e sostanze oleose.
Principali parametri tecnici dei componenti della membrana piana in carburo di silicio e dei moduli a membrana
1) Concentrazione dei solidi sospesi
Intervallo di concentrazione: 1000~4000mg/l Concentrazione media: 2335,51mg/l
2) Torbidità dell'acqua in ingresso
Intervallo di concentrazione: 2000 ~ 8000 NTU Concentrazione media: 6632,82 NTU
3) Torbidità dell'acqua in uscita
Fondamentalmente meno di {{0}}.5 NTU, con una torbidità media di 0,2 NTU
Nota: la concentrazione degli inquinanti dell'acqua in entrata oscilla notevolmente, con una concentrazione massima di 10850 mg/l (torbidità: 26040 NTU) e la qualità dell'effluente è ancora buona. La torbidità dell'effluente era di 0,168 NTU.
Introduzione alla membrana della colonna in carburo di silicio e alla custodia
Sistema a membrana piana e osmosi inversa a pressione positiva da 1500 tonnellate/giorno
Questo prodotto è un prodotto innovativo che rompe il confine tra gli scenari applicativi delle membrane inorganiche e organiche. Combina i vantaggi dei prodotti a membrana ceramica, che sono robusti e durevoli, così come l'elevata densità di riempimento dei prodotti a membrana organica. Il metodo di utilizzo è simile all'altezza delle membrane a colonna di membrana organica, che compensa gli elevati requisiti per la qualità dell'acqua in ingresso, l'elevato consumo di acqua di controlavaggio e il rischio di rottura del filo nella tecnologia della membrana di ultrafiltrazione. Può migliorare la resa idrica dei sistemi di ultrafiltrazione e ridurre i costi di pulizia chimica.
La membrana cilindrica in ceramica al carburo di silicio è composta da più cartucce filtranti in ceramica al carburo di silicio integrate, unite insieme. L'esclusivo design strutturale rende la distribuzione idraulica dei canali di produzione e controlavaggio dell'acqua di ciascuna membrana tubolare più uniforme e l'effetto di recupero del controlavaggio è eccezionale.
Caratteristiche e vantaggi del prodotto
Il materiale del nucleo in carburo di silicio è un materiale per membrane ceramiche più avanzato e ideale rispetto all'allumina, con migliore idrofilia, maggiore porosità, eccellente capacità di pulizia e recupero e nessun rischio di inquinamento da petrolio;
★ Elevata resistenza meccanica senza rischio di rottura del filo, eccellente resistenza all'usura e agli urti, qualità dell'acqua stabile durante il funzionamento a lungo termine;
★ Buone prestazioni anti-inquinamento, resistenza alle fluttuazioni dell'acqua e flusso operativo stabile a lungo termine;
★ Buona stabilità chimica, resistenza agli acidi e agli alcali, forte resistenza agli ossidanti, resistenza alle alte temperature, resistenza ai solventi organici, resistenza alla pulizia e facile recupero del flusso dopo la pulizia;
★ L'elevata precisione di filtrazione (fino a 20 nm) può rimuovere efficacemente dall'acqua inquinanti come particelle, colloidi, microrganismi e materia organica;
★ Il sistema richiede bassi requisiti di pre-elaborazione, il che riduce i costi totali di investimento e di esercizio del sistema;
★ Installazione verticale, progettazione standardizzata e modulare, semplificazione delle condutture del sistema;
★ Costi di investimento competitivi ed eccellente ciclo di vita;
★ Compatibile con i tradizionali sistemi di ultrafiltrazione a membrana organica.
Sistema di membrana a colonna con nucleo in ceramica al carburo di silicio per acqua di miniera da 500 tonnellate/ora
Afflusso TLSS=50-2000ppm
Acqua di produzione TLSS ＜ 1 ppm, torbidità ＜ 0.2 NTU