微滤与超滤组合工艺在矿井水提标改造工程中的设计应用

科技·TECHNOLOGY58矿井水是在煤层开采时破坏含水层所产生的涌水，其主要污染物指标为COD和SS及少量的石油类、氨氮等。以前矿井水经过混凝、沉淀、过滤处理后，基本就可满足井下洒水、绿化、降尘等要求。但是随着国家对环保要求的不断增强，对矿井水的排放和深度处理后进一步资源化利用都提出了新的要求。本文依据最新的环保标准和矿井水进一步资源化要求，结合芦家窑矿井水处理站改造方案，对矿井水微滤与超滤组合应用进行介绍。1设置微滤和超滤的原因和意义芦家窑矿井水不达标主要是因为SS、COD、石油类等污染物造成的，需要经过进一步深度处理。微滤与超滤组合工艺是针对矿井水三类水深度处理而研究的一种新型工艺组合。微滤又称微孔过滤，属于精密过滤，微滤能截留0.1～1μm之间的颗粒，微滤膜允许大分子有机物和无机盐等通过，但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过。在超滤前端增加微滤单元，出水水质更稳定，并能起到保护后段超滤膜的作用。超滤是一个压力驱动的膜分离过程，主要由筛除机理去除水中杂质。以压力差为推动力，分离膜的孔径在0.0015～0.02μm之间，推动压力在100～1000kPa。超滤适用于分离大分子物质、胶体、蛋白质等，可有效取除水中的悬浮物、胶体、有机物、油等杂质，可替代活性炭过滤器和多介质过滤器。在超滤过程中，水深液在压力推动下流经膜表面，小于膜孔的深剂（水）及小分子溶质透水膜，成为净化液（滤清液），比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排出，成为深缩液。超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积，超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡，且通过清洗可以恢复。超滤技术的优点是操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。微滤+超滤处理工艺具有处理效果稳定，出水水质有保证，运行管理方便，运行成本低等优点。2改造设计方案2.1设计规模根据芦家窑矿井平均日出水情况，本次设计规模按1800m3/d（90m3/h）考虑，每天运行20h。2.2设计进水水质项目指标pH值7.93SS（mg/L）176BOD5（mg/L）7.7CODcr（mg/L）76铁（mg/L）0锰（mg/L）0.08氨氮（mg/L）0.122氟化物（mg/L）0.68硫化物（mg/L）0硝酸盐（mg/L）2.91硫酸盐（mg/L）318石油类（mg/L）0.23氯化物（mg/L）184微滤与超滤组合工艺在矿井水提标改造工程中的设计应用文-李先元煤炭工业太原设计研究院摘要：随着国家对环保标准的提高，矿井水外排部分要求达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准要求，原有的矿井水处理设备和工艺已经无法达到现行环保要求，因此必须对原有的设施进行改造和扩建，以满足资进一步源化利用的条件。本文以芦家窑矿井水处理站改造方案为例，对矿井水的提标改造以及微滤与超滤组合在其中的应用进行了详细介绍。关键词：微滤；超滤；矿井水处理；改造DesignandApplicationofCombinedProcessofMicrofiltrationandUltrafiltrationinMineWaterUpgradingProjectLiXian-yuan[Abstract]Withtheimprovementofnationalenvironmentalprotectionstandards,therequirementsofminedrainagemeettherequirementsofClassIIIofSurfaceWaterEnvironmentalQualityStandard(GB3838-2002).Theoriginalminewatertreatmentequipmentandtechnologycannotmeetthecurrentenvironmentalprotectionrequirements,sotheoriginalfacilitiesmustberenovatedandexpandedtomeettherequirementsofinvestment.Conditionsforonesteputilization.TakingLujiayaominewatertreatmentstationasanexample,thispaperintroducestheupgradingofminewaterandtheapplicationofmicrofiltrationandultrafiltrationcombinationinit.[Keywords]microfiltration;ultraf