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，必須對這些礦井污水進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，通過模擬試驗采用相應的處理技術(shù)和工藝參數(shù)。
離子交換法是化學脫鹽的主要方法，這是一種比較簡單的方法，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。此法用在進水含鹽量小于500mg/L時比較經(jīng)濟，可用作高礦化度水經(jīng)膜分離法處理的進一步除鹽工序。
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處理、膜分離和后處理。預處理是為了清除和減少原水對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)，當膜兩側(cè)存在某種推動力(如壓力差、濃度差、電位差)時，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：低耗、高效、不發(fā)生相變、常溫進行、適用范圍廣、裝置簡單、易操作和易控制等。而膜法水處理則具有適應性強、效率高、占地面積小、運行經(jīng)濟的特點。反滲透和電滲析脫鹽技術(shù)均屬于膜分離技術(shù)，是我國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)對進水水質(zhì)均有嚴格的要求。因此進水必須經(jīng)過一般的預處理，即經(jīng)過沉淀、過濾、吸附和消毒等幾個步驟方可。
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行膜分離的方法。電滲析是在直流電場作用下，利用陰、陽離子交換膜對溶液中陰、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過程。電滲析法除鹽以兩個條件為基本：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具有高的機械強度和適當?shù)暮穸?⑥膜的全部結(jié)構(gòu)應均勻一致，表面光滑。
電滲析技術(shù)具有無需任何化學藥品，且設備及其組裝工藝簡單、操作方便等優(yōu)點。我國有數(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，如：①對原水的預處理要求較高;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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