如何处理高矿化度水?越详细越好,而且有多种处理方法。
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发布时间:2022-04-29 00:21
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时间:2022-06-26 07:54
2 高矿化度矿井水的处理技术
2.1 化学方法
离子交换法是化学脱盐的主要方法,这是一种比较简单的方法,就是利用阴阳离子交换剂去除水中的离子,以降低水的含盐量。此法用在进水含盐量小于500mg/L时比较经济,可用作高矿化度水经膜分离法处理的进一步除盐工序。
2.2 膜分离法
膜分离方法是利用选择性透过膜分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差)时,使溶剂(通常是水)与溶质或微粒分离的方法。
膜分离法的主要特点:低耗、高效、不发生相变、常温进行、适用范围广、装置简单、易操作和易控制等。而膜法水处理则具有适应性强、效率高、占地面积小、运行经济的特点。反渗透和电渗析脱盐技术均属于膜分离技术,是我国目前苦咸水脱盐淡化处理的主要方法。但是膜分离法的一个主要问题是膜易污染,为了防止膜污染,一般这两种技术对进水水质均有严格的要求。因此进水必须经过一般的预处理,即经过沉淀、过滤、吸附和消毒等几个步骤方可。
2.2.1 反渗透法
反渗透(简称RO)技术发源于国外20世纪五六十年代的宇航技术研究,80年代初在我国得到实际应用。进入20世纪90年代后,随着反渗透膜性能的提高和膜制造成本的降低,进一步加快了反渗透的应用。经过近40a的不懈努力,反渗透技术已经取得了令人瞩目的进展。反渗透技术是利用压力差——各种离子、分子、有机物、胶体、细菌、病毒、热源等,是当今世界公认的高效、低耗、无污染水处理新技术,适用于含盐量大于4000mg/L的水的脱盐处理。目前反渗透膜与组件的生产已经相当成熟,膜的脱盐率高于99.3%,透水通量增加,抗污染和抗氧化能力不断提高,销售价格稳中有降;反渗透的给水预处理工艺经过多年摸索,基本可保证膜组件的安全运行;高压泵和能量回收装置的效率也在不断提高。以上措施使得反渗透淡化的投资费用不断降低,淡化水的成本明显降低。
与常规的水处理技术如离子交换、加药、电渗析相比,反渗透装置特点为单位体积内膜面积比大,脱盐离高达99%以上;在分离过程中无相变化及相变化引起的化学反应,能耗低;膜分离过程是清洁的生产过程,不使用化学试剂,不排放再生废液,不污染环境;工艺流程简单,有利于实现水处理的连续化、自动化;反渗透装置结构紧凑,占地面积小,适应大规模连续供水的水处理系统;水的回收率比电渗析高,一般为75%~80%。
但是,在反渗透运行过程中,除了对原水进行严格处理外,还要控制进水pH值,以防止膜的水解,同时要定期清洗膜组件,以避免膜表面污染和结垢阻塞。
2.2.2 电渗析法
电渗析法(ED)是一种利用电能来进行膜分离的方法。电渗析是在直流电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性,而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。电渗析法除盐以两个条件为基本:一是离子的带电性。水中离子是带电的,在直流电场中,阴、阳离子作定向迁移,根据同性相斥、异性相吸的原则,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。二是离子交换具有选择透过性。离子交换膜是电渗析器的重要组成部分,离子交换膜是一种由高分子材料制成的具有离子交换基团的薄膜,分为阳膜和阴膜两类,阳膜只允许水中的阳离子透过,阻挡阴离子,而阴膜只允许水中的阴离子透过而阻挡阳离子。良好的离子交换膜应具备下列各种条件:①具有较高的离子选择透过性;②具有低的渗水性;③具有较低的膜电阻;④化学稳定性良好,能耐高浓度的酸碱和一定的温度; ⑤具有高的机械强度和适当的厚度;⑥膜的全部结构应均匀一致,表面光滑。
电渗析技术具有无需任何化学药品,且设备及其组装工艺简单、操作方便等优点。我国有数十家煤矿相继采用了这一技术,均取得了较好的脱盐效果。但这一技术也暴露一些缺点,如:①对原水的预处理要求较高;②电耗较大,易结垢和膜寿命短;③电渗析本体由塑料件组成,因此塑料老化成为增加电渗析维修费用的因素;④电渗析操作电流、电压直接受原水水质、水量的影响,过程稳定性差,容易出现恶性化。
2.3 蒸馏淡化法
蒸馏法是对含盐水进行热力脱盐淡化处理的有效方法。此法以消耗热能为代价,一般适用于含盐量超过3000mg/L矿井水的处理。1957年英国学者R.S.SILVER发明了多级闪蒸(MSF)脱盐方法,当时,它在降低能耗及防垢问题方面有独到的优越性,因而自其诞生之日起,发展非常迅速,成为脱盐的一种重要方法。多效蒸馏法(MED)历史比较悠久,变化较为剧烈,至今具有商业价值的脱盐技术有竖管蒸馏(VT-MED)和水平管蒸馏(HT-MED)。随后在两种方法的基础上又发展到多效多级闪级蒸发(MEMS),它改善了MSF和MED的性能,具有重复利用二次蒸汽的潜热,即能使热量经济利用,又避免了严重的结垢现象,大幅度地提高造水比。
蒸馏法与其他处理方法不同,其最大的弱点是高能消耗,这也成为阻碍其推广的主要原因。但其有独特的优点:①由于这种方法是依靠能源加热原水,经蒸发提取淡水,故不需任何化学药品或离子分离膜;②适应原水的含盐量的范围广,含盐数百~数万mg/L的矿井水均可处理,这一点是其他方法不能比拟的;③对原水的预处理要求低,只需进行普通预处理悬浮物即可;④由于蒸馏法得到的是蒸馏水,故水质品质高;⑤淡化率较高。
虽然蒸馏法有高能消耗的弱点,但是其可以在煤矿广泛推广。若是在煤矿区利用煤矸石和低热值煤作燃料,用蒸馏法处理高矿化度矿井水,有几个好处:一可以加速煤矸石的利用程度,减少占用土地和征地费用;二是可以消除矿区煤矸石污染源,有利于改善矿区大气环境质量、水环境质量和土壤环境质量;三是可以变废为宝,大大降低高矿化度矿井水的处理费用;四是燃烧后的煤矸石仍然可作建筑材料和水泥拌料。
追问亲爱的,我要处理的水不是矿井水,是一般河水。行行好,再给哥答案。谢谢!
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时间:2022-06-26 07:54
1、药剂沉淀;
2、蒸馏;
3、电渗析;
4、去离子化;
5、药剂结合络合。