礦井水膜法生產生活飲用水工程案例
1、項目背景
為了解決礦區人民生活用水問題，由某公司設計并安裝以煤礦礦井廢水為水源處理為生活飲用水，該工程處理量為每小時100m3,自2005年(nian)(nian)5月正(zheng)式運行(xing)，至(zhi)今已成功運行(xing)近三年(nian)(nian)，系統出水(shui)量(liang)和出水(shui)水(shui)質(zhi)完全達(da)到設計(ji)能力。
2、設計概要
該(gai)工程主要設備有(you)(you)沉(chen)淀池、全自動(dong)過濾器、保安(an)過濾器、超濾裝置、反(fan)滲(shen)透(tou)裝置組成，由(you)于原水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)含有(you)(you)較高的鐵、硬度(du)和礦化(hua)度(du),預(yu)處(chu)理系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)(zhong)加有(you)(you)曝氣除(chu)(chu)(chu)鐵和加石(shi)灰水(shui)(shui)除(chu)(chu)(chu)硬度(du)裝置，原水(shui)(shui)經(jing)除(chu)(chu)(chu)鐵除(chu)(chu)(chu)硬處(chu)理后，進(jin)入深沉(chen)池，澄(cheng)清后再依次(ci)經(jing)全自動(dong)過濾器、微孔(kong)過濾器和超濾裝置去除(chu)(chu)(chu)懸(xuan)浮物(wu)、膠體和大分子有(you)(you)機物(wu)，超濾出水(shui)(shui)一部分進(jin)入反(fan)滲(shen)透(tou)系(xi)(xi)統(tong)進(jin)行(xing)脫鹽處(chu)理，一部分產水(shui)(shui)與(yu)反(fan)滲(shen)透(tou)出水(shui)(shui)混合，送入飲用(yong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)箱(xiang)，經(jing)殺菌后輸(shu)送到(dao)用(yong)戶。為(wei)減輕勞動(dong)強度(du)和使系(xi)(xi)統(tong)穩(wen)定運(yun)行(xing)，超濾裝置和反(fan)滲(shen)透(tou)裝置為(wei)全自動(dong)運(yun)行(xing)。
原水水質(zhi)如下表：
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分析項目(mu) |
mg/l |
mmol/l |
% |
分析項目 |
mg/l |
分析項目 |
mg/l |
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|
陽
離(li)
子(zi) |
K+ |
9.60 |
0.245 |
0.65 |
全硬度 |
1297.12 |
游離CO2 |
14.52 |
|
|
Na+ |
260.00 |
11.397 |
30.30 |
永(yong)久硬度(du) |
879.19 |
侵蝕CO2 |
|
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|
Ca2+ |
260.26 |
12.987 |
34.53 |
暫時硬(ying)度 |
417.93 |
可溶SiO2 |
11.50 |
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|
Mg2+ |
157.16 |
12.932 |
34.38 |
負硬(ying)度(du) |
0.00 |
耗(hao)氧量(liang) |
1.34 |
||
|
NH4+ |
0.90 |
0.050 |
0.13 |
總堿度 |
417.93 |
溶(rong)解氧 |
|
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|
Fe3+ |
<0.04 |
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總酸(suan)度 |
|
H2S |
|
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|
Fe2+ |
8 |
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微量元(yuan)素 |
固形(xing)物(wu) |
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AI3+ |
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分析(xi)項目(mu) |
mg/l |
灼燒殘渣 |
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砷(shen) |
|
灼燒減量 |
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汞(gong) |
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酚類(lei) |
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合(he)計 |
369.92 |
37.611 |
99.99 |
銅 |
|
氰(qing)化物 |
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陰(yin)
離(li)
子 |
CI- |
136.46 |
3.849 |
9.90 |
鉬 |
|
HBO2 |
|
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SO42- |
1263.38 |
26.304 |
67.68 |
六價鉻 |
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|
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HCO3- |
509.56 |
8.351 |
21.49 |
鋅 |
|
偏硅酸 |
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CO32- |
0.00 |
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|
鎘 |
|
石油(you)類 |
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F- |
0.30 |
0.016 |
0.04 |
鉬(mu) |
|
PH值：8.00
色度
渾濁度
臭和味
肉眼可見物
備(bei)注：
本報(bao)告對來(lai)樣(yang)負責(ze)
電導率(lv)：2800us/cm
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I- |
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硒 |
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Br- |
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鍶 |
4.00 |
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NO2- |
0.012 |
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|
鋰 |
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|
NO3- |
21.50 |
0.347 |
0.89 |
錳 |
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|
HPO42- |
<0.03 |
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合計 |
1931.21 |
38.867 |
100.00 |
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根據以上水質，設計超濾按單通錯流過濾模式操作，為節約水資源，濃水以5%的比例排放到原水池，超濾出水3240 m3/d（45 m3/h×3套），反滲透裝置設計回收率大于75%，系統脫鹽率大于98%，出力為2160 m3/d (90 m3/h)，超濾出水240 m3/d和反滲透出水2160 m3/d混合，即每天制備飲用水2400m3/d。
3、 主要設備部(bu)件
(1)、 曝(pu)氣(qi)裝置 原水(shui)中含有二價(jia)(jia)鐵(tie)8mg/l左右，采用曝(pu)氣(qi)裝置使其氧化為三價(jia)(jia)鐵(tie)深沉。
(2)、 超濾裝置 超濾裝置共三臺，采用UFIB160超濾膜元件，每臺出力45m3/h。
(3)、 反滲透裝置 采用美國海德能公司ESPA1-4040反滲透膜元件，裝置出力90m3/h。
4、 設備流(liu)程
加酸系統↓
礦井廢水→物(wu)化處(chu)理→原水池→原水泵→微(wei)濾裝置 → 超濾裝置→中間水箱(xiang)→
↓加阻垢劑 ↓
→增壓泵(beng)(beng)→保安過濾器→高壓泵(beng)(beng)→反滲透(tou)裝(zhuang)置→淡水箱→飲用(yong)水水箱
→增(zeng)壓泵(beng)→二(er)氧化氯殺菌→用戶
5、 設施的特(te)征
該飲(yin)用(yong)(yong)水(shui)工程所用(yong)(yong)原水(shui)為煤礦礦井廢水(shui)，水(shui)的(de)鐵、硬度和(he)礦化(hua)度比較高，為保證反滲透(tou)(tou)脫(tuo)鹽裝置的(de)安全運行(xing)，先(xian)對(dui)廢水(shui)進行(xing)物化(hua)處理(li)，除去水(shui)中的(de)鐵及部(bu)分硬度，并用(yong)(yong)超(chao)濾作為反滲透(tou)(tou)的(de)預處理(li)，在保證飲(yin)用(yong)(yong)水(shui)達標的(de)前提下，讓一部(bu)分超(chao)濾產(chan)水(shui)和(he)反滲透(tou)(tou)產(chan)水(shui)相混合，經滅菌處理(li)后輸送到用(yong)(yong)戶。
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