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矿井水分盐结晶零排放项目案例
来源:水处理新视野 | 作者:hemeijiakeji | 发布时间: 2022-03-17 | 578 次浏览 | 分享到:

某矿井水项目设计处理量3000m3/h，年运行时间8000小时，按“整体设计、两期建设”实施，蒸发结晶和分盐系统按照设计规模产盐量的50%能力建设，其余50%高浓盐水进行综合利用。


01 设计进水水质如下


02 设计产水水质

设计产水水质满足《地表水环境质量标准GB3838-2002》表1三类水质（非湖、库）和表2水质指标要求，同时TDS小于500mg/L，硫酸盐小于250mg/L。


03 副产工业盐

副产硫酸钠达到《GB/T 6009-2014 工业无水硫酸钠》中Ⅱ类合格品标准，主要指标：硫酸钠含量≥97%（wt），含水率≤1%。

04 工艺流程

本项目的工艺设计重点：

（1）铁、锰的去除。
（2）溶解性总固体的去除。
（3）结垢的控制。

05 工艺流程介绍

根据本项目的水质特点和自然气候状况，采用三级膜浓缩：

1）一级膜浓缩采用 “中空纤维超滤预处理+BWRO”工艺，通过投加阻垢剂控制结垢；

2）二级膜浓缩采用“药剂软化+管式微滤+BWRO”工艺；

3）三级膜浓缩采用“药剂软化+管式微滤+离子交换+加酸曝气吹脱+DTRO”工艺。

三级膜浓缩产水经配水系统均匀混合后，到成品水池。

4）蒸发结晶系统

当地的电费按0.8元/kwH，0.25MPa生蒸汽费用按70元/T。对比分析后采用三效逆流蒸发结晶工艺。

矿井水为Na--SO4型水质，氯化物质量占比不足1/20，分离Na2SO4结晶盐后，再分离NaCl并不经济，因此少量氯化钠与杂盐一起结晶分离，最终杂盐产率<10%，按要求处置。

  • 预处理单元


预处理的目的是调节井下避峰就谷排水，去除水中铁、锰离子、悬浮物胶体等，设计采用“调节曝气+V型滤池”的处理工艺。

主要参数：

曝气调节池停留时间：2小时，2格并联；
V型滤池设计滤速8m/h，9格并联。

  • 超滤系统


采用中空纤维超滤，分为12组并联运行， 单组产水量270m3/h，错流过滤，回收率95%。

  • 一级反渗透系统


采用一级两段，段间增压，设计整体回收率70%，分为6组并联运行，单组进水量500m3 /h，脱盐率> 98.5%， 工作压力1.2MPa。

  • 管式微滤除硬系统


采用药剂软化+管式微滤。药剂软化采用两级，先除硅再除硬，反应时间1.5小时；

管式微滤系统设计回收率98%，分为18组并联运行，单组处理量50m3/h。

  • 二级反渗透系统


采用一级三段，二段进水通过段间增压泵增压，三段进水通过能量回收装置增压，设计整体回收率80%，分为2组并联运行，单组处理量450m3/h，脱盐率>98.5%，工作压力3.5MPa。

  • 高倍浓缩系统：


三级浓缩预处理：采用药剂软化+管式微滤+离子交换+加酸曝气吹脱。

1）药剂软化采用两级，先除硅再除硬；

2）管式微滤系统设计回收率98%，运行压力0.3MPa，分为4组并联运行，单组处理量45m3/h；

3）离子交换采用螯合树脂，3用1备，单套处理量60m3/h；

4）加酸曝气吹脱，兼做DTRO的进水调节池。

  • DTRO系统


采用一级两段， 设计整体回收率50~55%，分为6组并联运行， 单组处理量30m3/h，脱盐率>95%，工作压力9MPa。

  • 蒸发结晶系统


一期进水45t/h，产硫酸钠4.897t/h， 杂盐0.4t/h；二期进水45t/h，产硫酸钠4.897t/h， 杂盐0.4t/h。



产品盐达到：《GB/T 6009-2014 工业无水硫酸钠》中Ⅱ类合格品标准，主要指标：硫酸钠含量≥97%（wt），含水率≤1%，并成功对外销售。



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