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“脱稳法+平板膜”矿井水深度处理工艺的应用

完成单位:陕西中能煤田有限公司

登记编号:ZSXC-2023-MT-2-108      登记年份:2023      登记日期:2023-06-29

项目概况
成果简介:该项目是全球首个煤矿矿井水超低成本零排放项目,项目创新应用的“脱稳法+平板膜”主体工艺,打破了传统化学法软化处理工艺路线,具有药剂用量少、污泥产量少、固体盐产量少、系统运行可靠等优点,可以实现煤矿矿井水低成本深度处理和资源化利用,产生可观的经济效益、社会效益和环境效益,在行业内具有良好的示范效应和推广价值,对缓解水资源短缺、防治水污染具有重要意义。“磁分离+高密池”耦合技术对除硅、除镁硬度过程中产生的絮状沉淀物具有普通高密池无法比拟的絮凝效果,絮凝力强、出水水质稳定,作为膜处理工艺的预处理单元,保证了整个系统的稳定运行。平板膜技术是在高倍浓缩单元和分盐单元,采用了碟管式反渗透(DTRO)和旋流碟管式纳滤(CDNF)膜元件,有效解决了矿井水处理中浊度高,卷式反渗透膜元件容易污堵的问题,减少了蒸发量,从而大大降低了蒸发单元投资和运营成本。脱稳结晶技术是在过饱和硫酸钙废水中投加晶种,利用晶种引发硫酸钙结晶并析出,晶种仅一次投加便可循环利用。脱稳结晶技术特别适用于高硫酸钙型废水处理,与传统药剂软化工艺对比,大幅度降低加药量,减少污泥处置费,降低蒸发投资,减少水中总含盐量,降低处理成本。 2、主要创新点 本项目采用“磁分离+高密池”耦合工艺、“脱稳法+平板膜”耦合工艺和蒸发干燥工艺有机结合,实现了矿井水低成本零排放和资源化利用。“磁分离+高密池”耦合工艺解决了煤粉难沉淀、高盐水体系除硅除镁工艺产生的固体物质难沉降问题,保证膜系统的稳定运行;脱稳技术通过诱导结晶法析出石膏,减少了软化药剂用量,降低了蒸发设备处理量,实现了硫酸钙型矿井水零排放项目的低成本运行;平板膜技术具有抗污堵、耐高压的特性,保证了膜浓缩工艺的稳定运行,简化了零排放工艺链。“脱稳法+平板膜”主体工艺集成了先进的预处理、脱稳结晶、平板膜等先进工艺和设备,形成了独有的工艺技术,并具有以下工艺优势: (1)脱稳技术:脱稳技术特别适用于高硫酸钙型矿井水的处理,与传统药剂软化工艺相比,可大幅降低加药量和污泥产量,实现副产品资源化利用。配套开发的脱稳剂再生技术,可以源源不断产生新的脱稳剂,实现了运行成本的最低化。 (2)平板膜技术:平板膜技术可以有效解决传统工艺中卷式膜污堵问题,保证了系统整体的稳定运行。 (3)“磁分离+高密池”耦合技术:具有普通高密池无法比拟的絮凝效果,絮凝能力强,出水水质稳定(浊度一般为<5NTU)。该技术作为膜处理工艺的预处理,保证了整个系统的稳定运行。 (4)适用于高钙废水零排放:通过整合脱稳技术、“磁分离+高密池”耦合技术、平板膜技术、蒸发结晶技术等成熟工艺,打造了一种运行成本低、可靠性强的矿井水零排放工艺包,为矿井水零排放行业提供了独具创造性的解决方案。该工艺包不仅适用于煤矿矿井水,也适用于电厂脱硫、煤化工、钢铁焦化、精细化工等高钙废水处理等行业。