碳化硅膜应用与于矿井水处理(一)

2023.09.07

矿井水是煤炭在开采过程中,地下水与煤层、岩层接触,加上人类的活动的影响,发生了一系列的物理、化学和生物反应,因而水质具有显著的煤炭行业特征。

 

矿井水的水质特点

为了减少煤炭生产开发对环境的影响及提高水资源综合利用水平,《煤炭工业发展“十三五”规划》提出到2020年全国矿井水综合利用率达到80%左右的目标,我国部分地区因水资源缺乏及环境承载力低而导致其矿井水矿化度高,为减少矿井水对环境的影响,部分西部矿区的矿井水要求实现零排放。

针对矿井水水质的特点

1.煤矿矿井水的悬浮物含量明显高于地表水,且很不稳定,感官性状差;

2.悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢,矿井水中悬浮颗粒直径较小,平均只有2~8μm,总悬浮物中约85%以上的粒径在50μm以下;煤粉的平均密度一般只有1.3~1.6g/m³,明显小于地表水中泥沙颗粒的平均密度1.9~2.6g/m³;

3.含有机污染物,除了煤粉本身就是有机物以外,水体中还含有少量的废机油、乳化油、腐烂废坑木、井下粪便等有机物来源;

4.矿井水中悬浮固体多为有机物(煤粉)和无机物(岩粉)的复合体,且不同煤化阶段的煤分子结构大不相同,煤粒表面所带的电荷数量也不相同,因而其亲水程度差异也较大。90%的悬浮物介于悬浮体和胶体态之间,电位位于-20~30mV之间,电荷之间的相互排斥,造成矿井中悬浮物无法自然沉降。

因此,矿井水处理技术往往采用混凝预处理工艺+膜法深度处理的组合工艺来进行净化。

 

碳化硅膜的特点

· 浙江坚膜科技所研发的碳化硅膜是采用重结晶工艺烧制,烧结温度为2400℃,在烧结过程中骨科之间的烧结颈部是固态→ 气态→固态的相变过程,开孔率高达45%以上,形成的过滤通道连通性强,再加上碳化硅天生的亲水性(接触角仅0.3°)纯水通量高达3200LMH,亲水疏油。

· 碳化硅材料的等电点在pH3附近,膜表面在较宽的pH范围内都保持负电荷,提高了膜表面的耐污染能力。

·  优异的化学稳定性,可在极端环境下工作(pH值1-14皆可);可根据污染因子的特点制定丰富的清洗方案;氧化剂全耐受,包括臭氧和羟基自由基。

 

☆碳化硅膜单位面积工作效率高;

☆膜表面的负电荷环境所带来的抗污染特性优势;

☆清洗再生效果好。