兖州煤业矿井水利用工程
来源：爱思特水务科技有限公司 阅读：7160 更新时间：2011-11-02 16:18| 详细信息 | |||||
| 项目名称 | 兖州煤业矿井水利用工程 | ||||
| 建设地点 | 建设起始时间 | 建设结束时间 | |||
| 建设性质 | 新建 | 工程投资 | 废水性质 | ||
| 处理规模 | 进水水质 | 出水水质 | |||
| 处理工艺 | 电吸附 | 运行费用 | 承包范围 | ||
工程说明
1项目背景
兖矿集团把水资源管理作为建设资源节约型、环境友好型矿井的重要抓手，坚持开发与保护并举，实现了水资源的循环利用，不断促进生态文明据矿井的持续发展。此外，该矿还积极响应政府“节能减排”号召，争取从源头治理，实现污水的零排放，为此矿领导不断开拓创新，积极引进先进技术来解决矿井水的深度处理问题。
目前，污废水除盐回用一般采用反渗透、电渗析等技术，反渗透、电渗析等技术存在一些不足的地方：由于污废水尤其是矿井水的成分比一般自来水和天然地表（下）水要复杂得多，反渗透、电渗析等技术污水除盐设备在该领域应用时，易造成污堵，造成设备在产水量、得水率及使用寿命不能满足设计要求。同时反渗透、电渗析等技术对预处理的要求很高，又需要投放大量药剂，增加工程的总体投资。而电吸附技术的出现弥补了上述各种技术的不足之处，其具有适应性强、耐受性好、维护和操作方便以及运行成本低等优点。
本工程采用电吸附除盐技术对兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿矿井水进行深度除盐处理，工程设计规模8000m3/d，处理后的水用于济三电力有限公司循环水补充水。
2电吸附除盐原理
2.1工作原理
EST除盐设备的一个完整的运行周期包括三个阶段，即工作、短接静置和短接再生。
工作阶段：工作时原水从一端进入阴阳极组成的空间，从另一端流出。原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中带电粒子分别向带相反电荷的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。随着电极吸附带电粒子的增多，带电粒子在电极表面富集浓缩，最终实现与水的分离，使水中的溶解盐类及其它带电物质滞留在电极表面，获得净化/淡化的出水即电吸附产水。
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短接静置：在电极表面吸附的离子达到或接近饱和时，此时的出水可能已经不能满足要求，这就需要对电极进行再生，再生时先要对电极进行短接放电，此过程就是把工作时吸附的阴阳离子重新从电极上脱附下来；
短接再生：在电极经过一段时间的短接静置之后，其在工作期间吸附的大部分的离子已经被释放到通道内，此时把原水通入设备即可把这些以阴阳离子形式存在的盐类冲洗出去，使电极得到再生，当冲洗出水与进水的含盐量基本想当时，就认为设备再生完成，进入下一个周期的工作。
2.2工艺流程
如图2-1，电吸附工艺流程主要分为两个步骤：工作流程和再生流程。
工作流程：原水通过提升泵被打入保安过滤器，固体悬浮物或沉淀物在此道工序被截流，水被送入电吸附模块，水中溶解性的盐类被吸附，水质被净化。
再生流程：冲洗经过短接静置的模块，使电极再生。
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图2-1 电吸附系统工艺流程图
3系统基础资料及主要构成
水源：兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿矿井水。
设备处理能力：8000 m3/d 。
本项目设备主要由电吸附模块、水池、水泵、前置过滤器、后置过滤器、管阀系统、电源系统、检测仪表及电气控制系统等组成。由于电吸附模块的水流阻力很小，所需压力一般小于0.1MPa，所以对泵的要求不高，普通的离心泵即可满足使用要求。前置过滤器主要用于去除泥沙、悬浮物等。一般情况下，电吸附模块对原水中余氯、有机物、高价离子没有特别限制，通常要求原水浊度小于5NTU，悬浮物含量低于5mg/L。电吸附装置采用模块化结构，可针对各特定的应用场合根据需要将模块作任意组合以实现处理目标，在需要大流量时可将模块并联，而在需要大的处理深度时可将模块串联。
4带载调试情况
目前该项目正处于带载调试阶段，它将满足兖矿集团济三电厂循环冷却水补充水水质要求，这也标志着该集团公司向实现污水全部综合利用又迈出了可喜的一部，为了全面的了解该项目的进展状况，下图是调试阶段的一些进出水电导率的变化情况：
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图4-1进出水电导率变化情况
由上可知，项目调试阶段运行基本稳定，在原水平均电导率为3367μS/cm的情况下，产水电导率的平均值为1590μS/cm，去除率为52.7%，大于项目设计的去除率达到45%以上的基本目标。
5小结
正处于带载调试阶段的电吸附除盐项目，解决了矿井水的深度处理问题，也是电吸附除盐这项新技术首次落户煤炭行业，必将起到一定的示范作用，从目前的调试情况来看，其出水完全能够满足济三电厂循环冷却水补水的水质要求，这也为电吸附除盐技术的广泛应用打下了又一坚实基础。
与传统的除盐技术相比，由于EST采用了全新的水处理理论，在反接电极后可以使吸附于电极上的盐类顺利脱落，因此在污废水的处理效率、适应性、能耗、运行维护以及环境友好等方面有着其他水处理技术无法比拟的优势，而且对原水预处理的要求不高，而且即使在预处理上出一些问题也不会对系统造成不可修复的损坏。可广泛应用于煤化工、钢铁冶金、有色金属、电力、石油化工、建材、轻工、纺织等行业的工业用水除盐，尤其在工业循环水脱盐处理、污废水资源化综合利用领域有着巨大的应用前景。
