Informazioni di base
Al fine di 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 di un tasso di utilizzo complessivo dell'acqua di miniera pari a circa l'80% entro il 2020. A causa della mancanza di risorse idriche e della bassa capacità di carico ambientale in alcune aree della Cina, il grado di salinità dell'acqua di miniera è elevato. Al fine di ridurre l'impatto dell'acqua di miniera sull'ambiente ecologico, in alcune aree minerarie occidentali è necessario che l'acqua di miniera raggiunga lo scarico zero.
Caratteristiche dell'acqua di miniera:
1. Il contenuto di sostanze sospese dell'acqua delle miniere di carbone è significativamente superiore a quello delle acque superficiali ed è molto instabile, con scarse caratteristiche sensoriali;
2. La dimensione piccola delle particelle di materia sospesa, il peso specifico leggero, la velocità di sedimentazione lenta, 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 1,3~1,6 g/cm³, significativamente inferiore alla densità media delle particelle di sedimento nelle acque superficiali 1,9 ~ 2,6 g/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 marcio di scarto, feci sotterranee e altre fonti organiche;
4. I solidi sospesi nell'acqua di miniera sono principalmente materia organica (carbone polverizzato) e materia inorganica (polvere di roccia), e la struttura molecolare del carbone nei diversi stadi di coalializzazione 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 è compreso tra -20 e 30 mV. La mutua esclusione tra le cariche, con conseguente materia sospesa nell'acqua della miniera, non può depositarsi naturalmente.
La tecnologia di trattamento dell'acqua di miniera adotta spesso il processo combinato di pretrattamento della coagulazione + trattamento di profondità con metodo a membrana per la purificazione.
La selezione del processo e il confronto del trattamento delle acque di miniera
Allo stato attuale, i due obiettivi da raggiungere per la tecnologia di trattamento delle acque minerarie sono: la riduzione dei farmaci o addirittura l'eliminazione dei farmaci, un processo breve e il risparmio di spazio sul terreno.
Entrambi gli obiettivi puntano tutti ai prodotti a membrana ceramica come tecnologia di pretrattamento per l’acqua di miniera.
L'applicazione dei prodotti a membrana ceramica nel trattamento delle acque minerarie è stata aggiornata alla terza generazione di tecnologie, che sono:
1 La prima generazione di tecnologia per il trattamento delle acque minerarie con membrana ceramica
1.1 Elemento a membrana ceramica in allumina;
1.2 Al fine di aumentare la capacità ant-dell'inquinamento del sistema a membrana, viene impostata la portata superficiale della membrana di 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 m ³ / ora richiedono 500 ㎡ di area della membrana installata;
1.4 Con l'elevata resistenza meccanica della membrana ceramica, può abbandonare il metodo di controlavaggio della pompa (grande flusso, bassa portanza) e adottare il metodo di pulizia del serbatoio a pressione (basso flusso, alta portanza) per migliorare il tasso di recupero del sistema;
1.5 Componenti della membrana di grande volume, componenti della membrana φ 30 o φ40 mm, il carico di lavoro di installazione e smontaggio è elevato, non conveniente per la manutenzione;
1.6 Elementi della membrana del tubo di pressione interno, gli elementi della membrana con diverso diametro del canale di flusso devono essere regolati in base
contenuto di sostanze sospese dell'acqua in ingresso. Quanto maggiore è il contenuto di solidi sospesi nell'acqua in ingresso, tanto più grande è il dispositivo.
2 La seconda generazione della tecnologia di trattamento delle acque minerarie con 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 richiede 350 ㎡ di area di membrana installata;
2.3 I componenti della membrana hanno un volume elevato e componenti della membrana da φ40 mm, un grande carico di lavoro di installazione e smontaggio e sono scomodi per la manutenzione;
2.4 Per l'acqua di miniera con basso contenuto di sostanze sospese (TLSS<500ppm), the design of high membrane surface flow rate is cancelled, and dead end filtration is adopted
Nella modalità operativa di scarico intermittente, il consumo energetico del sistema a membrana può essere ridotto a 0,06~0,1 kW · h;
2.5 È necessario il galleggiamento di nano-bolle di gas per controllare il contenuto di sostanze sospese nell'acqua in ingresso.
Informazioni di base- -selezione del processo e confronto del trattamento delle acque minerarie
3 La terza generazione della tecnologia per il trattamento delle acque minerarie con membrana ceramica
3.1 Elemento a membrana a foglio piatto realizzato in carburo di silicio o membrana innovativa per 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 della membrana installata;
3.3 La membrana della colonna centrale in ceramica al carburo di silicio viene utilizzata per il contenuto in sospensione d'acqua<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 il pre-trattamento per ridurre il contenuto di materiale sospeso.
Caratteristiche delle membrane al carburo di silicio
● La membrana in carburo di silicio viene sinterizzata utilizzando un processo di ricristallizzazione con una temperatura di sinterizzazione di 2400 gradi. Durante il processo di sinterizzazione, il collo di sinterizzazione tra gli ortopedici in carburo di silicio subisce una transizione di fase da solido a gassoso a solido, con una velocità di apertura superiore al 45%. Il canale del filtro formato ha una forte connettività e, inoltre, l'idrofilicità intrinseca del materiale in carburo di silicio (angolo di contatto di soli 0,3 gradi) si traduce in un flusso di acqua pura fino a 3200 LMH. Idrofilo e oleorepellente.
● Il punto isoelettrico del carburo di silicio è intorno al pH 3 e la superficie della membrana può mantenere la carica negativa in 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 ricchi piani di pulizia 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 operativa per unità di area della membrana
★ Vantaggi delle caratteristiche antinquinamento apportate dall'ambiente di carica negativa sulla superficie della membrana
★ Buon effetto pulente e rigenerante
Membrana piana in carburo di silicio e introduzione della custodia
La membrana piana in carburo di silicio è realizzata mediante sinterizzazione di polvere di carburo di silicio di elevata purezza-ad alta temperatura ed è attualmente il materiale della membrana con la migliore idrofilia e capacità antinquinamento.
·La superficie della membrana con elevata carica negativa può garantire un'eccellente resistenza all'inquinamento in un ampio intervallo 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 le sostanze caricate negativamente dalla superficie della membrana in acqua, 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 di solidi sospesi
Intervallo di concentrazione: 1000~4000 mg/l Concentrazione media: 2335,51 mg/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 inferiore a 0,5 NTU, con una torbidità media di 0,2 NTU
Nota: la concentrazione degli inquinanti dell'acqua in entrata varia notevolmente, dove la concentrazione massima è 10850 mg/l (torbidità: 26040 NTU), e la qualità dell'effluente è ancora buona. La torbidità dell'effluente era 0,168 NTU.
Membrana della colonna in carburo di silicio e introduzione della custodia
Membrana piana a pressione positiva da 1500 tonnellate al giorno e sistema RO
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 delle colonne a membrana organica, che compensa gli elevati requisiti di qualità dell'acqua in ingresso, l'elevato consumo di acqua di controlavaggio e il rischio di rottura del filo nella tecnologia delle membrane di ultrafiltrazione. Può migliorare la resa idrica dei sistemi di ultrafiltrazione e ridurre i costi di pulizia chimica.
La membrana ceramica cilindrica in carburo di silicio è composta da più cartucce filtranti ceramiche in carburo di silicio integrate-giunte insieme. L'esclusivo design strutturale rende più uniforme la distribuzione idraulica della produzione dell'acqua e dei canali di controlavaggio di ciascuna membrana tubolare e l'effetto di recupero del controlavaggio è eccezionale.
Caratteristiche e vantaggi del prodotto
Il materiale centrale in carburo di silicio è un materiale di membrana ceramica più avanzato e ideale rispetto all'allumina, con migliore idrofilia, maggiore porosità, eccellente capacità di pulizia e recupero e nessun timore 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 sostanze inquinanti come particelle, colloidi, microrganismi e materia organica dall'acqua;
★ Il sistema ha bassi requisiti di preelaborazione, il che riduce l'investimento totale e i costi operativi del sistema;
★ Installazione verticale, design standardizzato e modulare, semplificazione delle tubazioni del sistema;
★ Costi di investimento competitivi e ciclo di vita eccellente;
★ Compatibile con i tradizionali sistemi di ultrafiltrazione a membrana organica.
Sistema a membrana per colonna con nucleo ceramico in carburo di silicio da 500 tonnellate/ora di acqua di miniera
TLSS in entrata=50-2000ppm
Produzione acqua TLSS ＜ 1 ppm, torbidità ＜ 0,2 NTU