矿井水深度处理

Posted 2023-01-13 电渗析

篇首语：学习知识要善于思考，思考，再思。我就是靠这个方法成为科学家的。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了矿井水深度处理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

许多煤矿矿井水中除含有以煤屑为主的悬浮物外，溶解性总固体、总硬度、硫酸盐、氯化物、氟化物等的含量也比较高，必须对这些矿井污水进行深度处理后才能作为煤矿生活用水和生产用水。不同的矿井水中离子含量各不相同，不能简单地套用常规自来水制纯备净水的反渗透技术，必须根据某一特定煤矿的矿井水的水质特点，通过模拟试验采用相应的处理技术和工艺参数。

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。

矿井水深度处理（1）反渗透法

反渗透法是以大于溶质渗透压的压力为推动力，用半透膜过滤，使溶液中的溶剂和溶质分离的方法。反渗透工艺一般包括预处理、膜分离和后处理。预处理是为了清除和减少原水对膜分离功能有害的各种因素，包括去除悬浮物、调节PH值和温度、去除油类和有机物等，一般采用混凝、沉淀、过滤、活性炭吸附等步骤。后处理通常是根据出水的使用目的，采取中和、消毒、脱除CO2等。

工艺原理及流程见图

矿井水深度处理　（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。

矿井水深度处理　（3）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。