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      在煤礦建井和煤炭開采過程中產(chǎn)生的廢水，統(tǒng)稱煤礦采出水，其主要污染物之一為煤粉塵懸浮物，可高達(dá)3000mg/L。礦井水的預(yù)處理是以去除礦井水中懸浮物、膠體、色度、油類和有機(jī)物為主要目的的混凝、沉淀（澄清）、過濾、吸附等處理工藝技術(shù)過程。

      目前，國內(nèi)大部分煤礦礦井預(yù)處理采用“混凝沉淀+砂濾+有機(jī)超濾”工藝，該方法是在斜板沉淀池中加入混凝劑，并在混凝劑的作用下，廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚成大的絮凝體，絮凝體在重力作用下自然沉降，進(jìn)入污泥濃縮池，其上層清液經(jīng)過砂濾工藝凈化后進(jìn)入中間水池，最后再經(jīng)過超濾裝置進(jìn)行凈化處理。

      雖然現(xiàn)在采用的“混凝沉淀+過濾（砂濾）+超濾”工藝可以解決礦井廢水的預(yù)處理問題，但是也存在諸多問題：

      ? 占地面積大：處理水量大，懸浮物濃度高，高負(fù)荷的處理技術(shù)應(yīng)用效果不理想。

      ? 運(yùn)行費(fèi)用高：水處理過程持續(xù)藥劑投入；工藝中有多級提升泵能耗高；

      ? 超濾膜壽命短：常規(guī)有機(jī)膜不僅被礦井水中污染物污染，還會受到前端工藝加入藥劑污染，壽命1-2年；

      ? 自動化程度低：工藝流程多，分離過程不能量化，難以實現(xiàn)自動化控制；

      ? 環(huán)境影響大：水處理工藝投加大量絮凝劑，絮凝沉淀后煤泥中藥劑含量高，利用難度大，而水體也會因藥劑殘留造成鹽含量增加。

      碳化硅膜分離技術(shù)是物理分離過程，原理就是通過孔徑的選擇作用，水分子透過膜，而顆粒物被膜攔截，從而達(dá)到凈化的作用。

      采用最新碳化硅膜處理工藝替換傳統(tǒng)工藝中的“混凝沉淀+砂濾+超濾”具備處理工藝短，處理過程瞬間完成，水處理過程實現(xiàn)“0”藥劑添加，自動化程度高的優(yōu)點(diǎn)。

      碳化硅膜的支撐層、過渡層、分離層的原材料均采用的是市面上純度最高的高純碳化硅（＞99.5%），無添加任何燒結(jié)助劑，因此其幾乎繼承了碳化硅材料的所有特性。

      支撐層、過渡層、分離膜層采取逐層多次燒成，各層碳化硅顆粒頸部燒結(jié)，顆粒表面光滑、圓潤，支撐層、各層內(nèi)無封閉氣孔和通道。

      碳化硅膜直濾技術(shù)是國內(nèi)外首次成功利用膜技術(shù)實現(xiàn)礦井廢低成本“直濾”處理，目前還未見同類裝備。

      項目簡介

      項目概況：

      設(shè)備處理能力為100m3/h

      運(yùn)行時間：2021年7月

      碳化硅陶瓷膜運(yùn)行通量：300L/㎡*h

      膜化學(xué)清洗周期：30天

      進(jìn)水水質(zhì)：SS：300-10000mg/L

      產(chǎn)水水質(zhì)：SS：＜1mg/L

      在不同反洗壓力下，裝備在懸浮物＜1000mg/L，反洗周期3h，反洗時間3s條件下運(yùn)行20周期反洗后進(jìn)水壓力變化圖，從圖中可以看出在0.3MPa反洗壓力下，反洗后進(jìn)水壓力逐步增加，尤其是在10個周期后壓力上升加快，說明在此壓力下，反洗未能完全使膜恢復(fù)。0.4MPa與0.5MPa壓力下，反洗后進(jìn)水壓力曲線基本重合且無明顯變化趨勢，說明膜反洗恢復(fù)性較好。

      對上述數(shù)據(jù)分析，得出裝備運(yùn)行反洗周期與進(jìn)水懸浮物為線性關(guān)系，隨著懸浮物增加，反洗周期降低，能耗上升，產(chǎn)水率降低。

      再對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可計算出碳化硅陶瓷膜的納污能力，每平方米碳化硅陶瓷膜可容納700g污泥即達(dá)到反洗壓力上限，此時污泥占膜通道內(nèi)部總空間40%。

      吸附性污染：污染物在膜孔內(nèi)長時間的吸附或累積導(dǎo)致孔徑減小和膜阻增大，從而形成了難以恢復(fù)有機(jī)物污染；

      沉淀物污染：原水中鹽的濃度超過了其溶解度形成的結(jié)垢污染；

      生物性污染：原水本身生物活性水平高形成的微生物污染。

      堿性清洗劑清洗：堿性清洗劑采用1000ppm有效氯含量次氯酸鈉溶液清洗120min，清洗液在膜通道內(nèi)部流動，加強(qiáng)清洗效果。

      酸性清洗劑清洗：酸性清洗劑采用pH2-4的酸性溶液清洗60min，清洗液在膜通道內(nèi)部流動，加強(qiáng)清洗效果。

      對在礦井水中使用1年的碳化硅陶瓷膜進(jìn)行電鏡掃描，可見使用1年的膜清洗后表面干凈基本無雜質(zhì)，膜結(jié)構(gòu)完整無損壞。

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