礦井水深度處理
許多煤礦礦井水中除含有以煤屑為主的懸浮物外，溶解性總固體,、總硬度,、硫酸鹽、氯化物,、氟化物等的含量也比較高,，必須對(duì)這些礦井污水進(jìn)行深度處理后才能作為煤礦生活用水和生產(chǎn)用水。不同的礦井水中離子含量各不相同,，不能簡(jiǎn)單地套用常規(guī)自來水制純備凈水的反滲透技術(shù),，必須根據(jù)某一特定煤礦的礦井水的水質(zhì)特點(diǎn),，通過模擬試驗(yàn)采用相應(yīng)的處理技術(shù)和工藝參數(shù)。
離子交換法是化學(xué)脫鹽的主要方法,，這是一種比較簡(jiǎn)單的方法,，就是利用陰陽離子交換劑去除水中的離子，以降低水的含鹽量,。此法用在進(jìn)水含鹽量小于500mg/L時(shí)比較經(jīng)濟(jì),，可用作高礦化度水經(jīng)膜分離法處理的進(jìn)一步除鹽工序。
礦井水深度處理(1)反滲透法
反滲透法是以大于溶質(zhì)滲透壓的壓力為推動(dòng)力,，用半透膜過濾,，使溶液中的溶劑和溶質(zhì)分離的方法。反滲透工藝一般包括預(yù)處理,、膜分離和后處理,。預(yù)處理是為了清除和減少原水對(duì)膜分離功能有害的各種因素，包括去除懸浮物,、調(diào)節(jié)PH值和溫度,、去除油類和有機(jī)物等，一般采用混凝,、沉淀,、過濾、活性炭吸附等步驟,。后處理通常是根據(jù)出水的使用目的,，采取中和、消毒,、脫除CO2等,。
工藝原理及流程見圖
礦井水深度處理 (2)膜分離法
膜分離方法是利用選擇性透過膜分離介質(zhì)，當(dāng)膜兩側(cè)存在某種推動(dòng)力(如壓力差,、濃度差,、電位差)時(shí)，使溶劑(通常是水)與溶質(zhì)或微粒分離的方法,。
膜分離法的主要特點(diǎn)：低耗,、高效、不發(fā)生相變,、常溫進(jìn)行,、適用范圍廣、裝置簡(jiǎn)單,、易操作和易控制等,。而膜法水處理則具有適應(yīng)性強(qiáng)、效率高,、占地面積小,、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),。反滲透和電滲析脫鹽技術(shù)均屬于膜分離技術(shù)，是我國(guó)目前苦咸水脫鹽淡化處理的主要方法,。但是膜分離法的一個(gè)主要問題是膜易污染,，為了防止膜污染，一般這兩種技術(shù)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)均有嚴(yán)格的要求,。因此進(jìn)水必須經(jīng)過一般的預(yù)處理,，即經(jīng)過沉淀、過濾,、吸附和消毒等幾個(gè)步驟方可,。
礦井水深度處理 (3)電滲析法
電滲析法(ED)是一種利用電能來進(jìn)行膜分離的方法。電滲析是在直流電場(chǎng)作用下,，利用陰,、陽離子交換膜對(duì)溶液中陰、陽離子的選擇透過性,，而使溶液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學(xué)過程,。電滲析法除鹽以兩個(gè)條件為基本：一是離子的帶電性。水中離子是帶電的,，在直流電場(chǎng)中,，陰、陽離子作定向遷移,，根據(jù)同性相斥,、異性相吸的原則，陽離子移向陰極,，陰離子移向陽極,。二是離子交換具有選擇透過性。離子交換膜是電滲析器的重要組成部分,，離子交換膜是一種由高分子材料制成的具有離子交換基團(tuán)的薄膜,，分為陽膜和陰膜兩類，陽膜只允許水中的陽離子透過,，阻擋陰離子,，而陰膜只允許水中的陰離子透過而阻擋陽離子。良好的離子交換膜應(yīng)具備下列各種條件：①具有較高的離子選擇透過性;②具有低的滲水性;③具有較低的膜電阻;④化學(xué)穩(wěn)定性良好,，能耐高濃度的酸堿和一定的溫度; ⑤具有高的機(jī)械強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)暮穸?⑥膜的全部結(jié)構(gòu)應(yīng)均勻一致，表面光滑,。
電滲析技術(shù)具有無需任何化學(xué)藥品,，且設(shè)備及其組裝工藝簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn),。我國(guó)有數(shù)十家煤礦相繼采用了這一技術(shù),，均取得了較好的脫鹽效果,。但這一技術(shù)也暴露一些缺點(diǎn)，如：①對(duì)原水的預(yù)處理要求較高;②電耗較大,，易結(jié)垢和膜壽命短;③電滲析本體由塑料件組成,，因此塑料老化成為增加電滲析維修費(fèi)用的因素;④電滲析操作電流、電壓直接受原水水質(zhì),、水量的影響,，過程穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)惡性化,。
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