陶瓷超濾膜處理煤礦礦井水的中試研究

李新望，谷曉娟，左大海，彭康明

（納諾斯通水務(wù)技術(shù)（上海）有限公司，上海200041）

為減少煤炭生產(chǎn)開發(fā)對環(huán)境的影響及提高水資源綜合利用水平，《煤炭工業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出到2020年全國礦井水綜合利用率達(dá)到80%左右的目標(biāo)。我國部分地區(qū)因水資源缺乏及環(huán)境承載力低而導(dǎo)致其礦井水礦化度高，為減少礦井水對生態(tài)環(huán)境的影響，部分西部礦區(qū)的礦井水要求實(shí)現(xiàn)零排放〔1〕。本研究以陜西某高礦化度礦井水為研究對象，考察了陶瓷超濾膜處理礦井水的效果及運(yùn)行條件，以期為提升礦井水資源化利用率提供技術(shù)參考。

1 試驗(yàn)部分

1.1 礦井水水質(zhì)

礦井水水質(zhì)見表1。

由表1可知，此礦井水具有硬度高、濁度高且波動幅度大的特點(diǎn)。經(jīng)一級凈化處理后，水質(zhì)不能滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18920—2002《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》，需進(jìn)行深度處理。

表1 礦井水水質(zhì)

1.2 現(xiàn)有系統(tǒng)處理工藝

現(xiàn)有系統(tǒng)處理工藝見圖1。

圖1 現(xiàn)有礦井水處理工藝流程

礦井水經(jīng)混凝澄清過濾預(yù)處理后，視進(jìn)水水質(zhì)情況，投加一定量的聚合氯化鋁（PAC）（20～40 mg/L）和聚丙烯酰胺（PAM）（1～2 mg/L）進(jìn)行調(diào)整，超濾進(jìn)水COD隨濁度的下降而大幅降低，通常小于20 mg/L；而濁度因進(jìn)水水量水質(zhì)波動大，預(yù)處理加藥量難以控制，導(dǎo)致超濾進(jìn)水濁度變化大。運(yùn)行期間超濾進(jìn)水濁度平均值為4.3 NTU，但頻繁地出現(xiàn)數(shù)小時內(nèi)躍升至20 NTU甚至躍升至接近100 NTU的情況。

現(xiàn)有工藝的浸沒式超濾膜運(yùn)行中出現(xiàn)了產(chǎn)水量低、易污堵和難清洗等問題。因預(yù)處理系統(tǒng)受到水質(zhì)沖擊而導(dǎo)致過濾發(fā)生短流，進(jìn)而導(dǎo)致浸沒式超濾膜進(jìn)口發(fā)生污堵、難清洗和斷絲的問題，此前也有報導(dǎo)〔2〕。……