納濾膜分離技術(shù)在礦井水處理中的研究

礦井水是指在采煤工作面及巷道匯集和流動(dòng)過(guò)程中受到污染的煤礦開(kāi)采廢水，其水色發(fā)黑且細菌總數超標，主要污染項目為煤粉懸浮物(SS)、色度、濁度、鐵、細菌和COD。這類(lèi)礦井水處理后常被用于生活飲用水、礦區淋浴使用．礦井水中的煤粉來(lái)自井下開(kāi)采工作面，這些煤粉顆粒細小，懸浮于水中，不易自然沉淀，本課題研究了微絮凝過(guò)濾一納濾膜處理礦井水，考察了納濾膜操作特性對膜過(guò)濾性能的影響以及該工藝對礦井水的處理效果。

1礦井水水質(zhì)

試驗用水取自某礦井水處理廠(chǎng)處理煤礦原煤開(kāi)采產(chǎn)生的礦井水，處理后的清水主要用于洗煤、綠化以及礦區職工洗浴及生活用水．原礦井水水質(zhì)見(jiàn)表1。

2處理工藝流程及膜組件

2．1工藝流程

本試驗利用強化微絮凝的原理，通過(guò)優(yōu)化絮凝劑種類(lèi)與加藥條件，使礦井水中的有機物與懸浮物質(zhì)形成微絮凝過(guò)濾的前提條件，然后經(jīng)過(guò)強化過(guò)濾的工藝單元處理后，達到納濾膜的進(jìn)水水質(zhì)要求。精密過(guò)濾起到保安過(guò)濾的作用，納濾是本工藝系統的主要單元，通過(guò)進(jìn)一步去除水中細菌、有機物與含鹽量，使最終工藝出水水質(zhì)達到淋浴用水標準。納濾處理后排出的濃水可回流與礦井水混合后處理，工藝流程見(jiàn)圖1。

2．2工藝裝置

2．2．1預處理過(guò)程

在處理含懸浮物礦井水時(shí)，聚合鋁作為混凝劑的混凝效果優(yōu)于硫酸鋁和硫酸鐵等，故本試驗采用聚合鋁為混凝劑，通過(guò)混凝試驗確定最佳投藥量。在1000mL燒杯中加入混凝劑聚合鋁，以DBJ一621定時(shí)變速六聯(lián)攪拌器快速攪拌1rain，反應10rain，靜置沉淀20rain后取上清液測試不同投藥量時(shí)對原水濁度的去除效果，從而確定最佳投藥量。微絮凝過(guò)濾器采用直徑為600//llTI，高度為7001Tlrn陶粒過(guò)濾器，濾速控制在10m/h。

2．2．2納濾膜裝置

納濾膜是一種介于超濾和反滲透的分離膜，本裝置采用的是美國Trisep公司的TS80—4040納濾膜，其基本性能見(jiàn)表2。并聯(lián)方式運行，操作壓力為0．7MPa，淡水回收率75%。

結論

采用納濾膜組合工藝處理含懸浮物礦井水，系統在過(guò)濾周期為T(mén)=30min，氣反沖洗時(shí)間3min，化學(xué)清洗周期5天，系統投加聚合鋁的投藥量為l5mg/L條件下，穩定運行一個(gè)月的試驗結果表明，系統對礦井水中CODMn去除率為98．1%，濁度去除率為99．7%，硬度和含鹽量去除率分別為95．1%和78．2%，色度去除率為95%．納濾膜工藝不需要加氯消毒細菌的去除率為93．6%，出水達到國家標準，既節省了加氯消毒費用，又避免了加氯消毒產(chǎn)生的副產(chǎn)物。此外，由于時(shí)間和試驗經(jīng)費的原因，對系統長(cháng)期運行的規律還有待進(jìn)一步研究，特別是化學(xué)清洗的周期以及化學(xué)清洗對膜運行和膜壽命的影響，是試驗下階段的研究重點(diǎn)。