煤矿矿井水综合利用系统运行性能评估与优化分析

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西北地区某大型煤矿矿井水综合利用系统采用双碱法软化+陶瓷膜超滤+反渗透脱盐+纳滤分盐+碟管式反渗透膜法浓缩+MVR蒸发结晶工艺,设计处理水量为1900 m3/h,最终产水可达到工业水、农田及绿化灌溉水的回用标准要求,固体产品为质量分数98%以上的高纯度硫酸钠.对该工艺进行运行性能评估,对各个设备的运行参数及出水水质进行连续测试.测试结果表明,系统的各项性能指标基本满足设计要求,能够实现矿井水的综合利用及零排放目标.同时对系统中存在的问题,如高密度沉淀池污泥未资源化利用、超滤装置运行膜通量偏高、浓水超滤进水压力过高、纳滤装置出力及回收率偏低等进行了优化分析,并提出了改进建议.
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膜蒸馏是一种新型膜分离技术,能同时进行热量与质量的传递.膜蒸馏将膜分离技术与传统蒸发过程结合起来,以多孔疏水膜作为汽、液两相间的屏障,膜两侧的蒸汽压力差为传质推动力,使水蒸气透过膜孔在膜的另一侧冷凝,可实现溶液的浓缩、分离或提纯.采用多效平板膜蒸馏中试装置进行反渗透高盐水的浓缩,优化后的实验条件为:加热温度70℃,末端真空压力8~9 kPa,进水流量63 L/h.结果表明:膜蒸馏过程可以实现盐水的高倍浓缩,浓缩液TDS可达240 g/L,产水通量随浓缩液TDS的增加由7 L/(m2·h)降至2.65 L/
以某化工厂TDI装置区排放的酸性凝液废水、红水、氢化水及清洁生产下水等混合废水为研究对象,采用预处理+Fenton反应器+厌氧水解反应器+两级A/O工艺路线,开展了中试研究.经过Fenton氧化后,混合废水中的硝基苯类、苯胺等污染物毒性降低,调节pH至中性后,出水进入厌氧水解酸化段处理,进一步提高废水的可生化性.考察了Fenton氧化段对CODCr、氨氮的去除效果,厌氧水解酸化段对CODCr的去除效果,两级A/O段对CODCr、氨氮、总氮及总磷的去除效果.中试装置运行情况表明,出水中CODCr<60 mg
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