矿井废水膜法制备生活饮用水.doc

1、  项目背景
2004年5月，为解决山东枣庄新中兴煤矿居民生活用水问题，由山东招金膜天有限责任公司设计并安装以煤矿矿井废水为水源处理为生活饮用水，该工程处理量为每小时100m3,自2005年5月正式运行，至今已成功运行近两年，系统出水量和出水水质完全达到设计能力。

2、  设计概要
该工程主要设备有沉淀池、无阀滤池、保安过滤器、超滤装置、反渗透装置组成，由于原水中含有较高的铁、硬度和矿化度,预处理系统中加有曝气除铁和加石灰水除硬度装置，原水经除铁除硬处理后，进入深沉池，澄清后再依次经无阀滤池、微孔过滤器和超滤装置去除悬浮物、胶体和大分子有机物，超滤出水一部分进入反渗透系统进行脱盐处理，一部分产水与反渗透出水混合，送入饮用水水箱，经杀菌后输送到用户。为减轻劳动强度和使系统稳定运行，超滤装置和反渗透装置为全自动运行。
原水水质如下表：
分析项目
mg/l
mmol/l
%
分析项目
mg/l
分析项目
mg/l

阳

离

子
K+
9.60
0.245
0.65
全硬度
1297.12
游离CO2
14.52
Na+
260.00
11.397
30.30
永久硬度
879.19
侵蚀CO2

Ca2+
260.26
12.987
34.53
暂时硬度
417.93
可溶SiO2
11.50
Mg2+
157.16
12.932
34.38
负硬度
0.00
耗氧量
1.34
NH4+
0.90
0.050
0.13
总碱度
417.93
溶解氧

Fe3+
<0.04

总酸度

H2S

Fe2+
8

微量元素
固形物

AI3+

分析项目
mg/l
灼烧残渣

砷

灼烧减量

汞

酚类

合计
369.92
37.611
99.99
铜

氰化物

阴

离

子
CI-
136.46
3.849
9.90
钼

HBO2

SO42-
1263.38
26.304
67.68
六价铬

HCO3-
509.56
8.351
21.49
锌

偏硅酸

CO32-
0.00

镉

石油类

F-
0.30
0.016
0.04
钼

PH值：8.00
色度
浑浊度
臭和味
肉眼可见物
备注：
本报告对来样负责
电导率：2800us/cm
I-

硒

Br-

锶
4.00
NO2-
0.012

锂

NO3-
21.50
0.347
0.89
锰

HPO42-
<0.03

合计
1931.21
38.867
100.00

根据以上水质，设计超滤按单通错流过滤模式操作，为节约水资源，浓水以5%的比例排放到原水池，超滤出水3240 m3/d（45 m3/h×3套），反渗透装置设计回收率大于75%，系统脱盐率大于98%，出力为2160 m3/d (90 m3/h)，超滤出水240 m3/d和反渗透出水2160 m3/d混合，即每天制备饮用水2400m3/d。
3、  主要设备部件
(1)、  曝气装置 原水中含有二价铁8mg/l左右，采用曝气装置使其氧化为三价铁深沉。
(2)、  超滤装置 超滤装置共三台，采用山东招金膜天有限责任公司生产的UFIB160超滤膜元件，每台出力45m3/h。
(3)、  反渗透装置 采用美国海德能公司ESPA1-4040反渗透膜元件，装置出力90m3/h。

4、  设备流程
加酸系统↓
矿井废水→物化处理→原水池→原水泵→微滤装置 → 超滤装置→中间水箱→
↓加阻垢剂 ↓
→增压泵→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→淡水箱→饮用水水箱
→增压泵→二氧化氯杀菌→用户

5、  设施的特征
该饮用水工程所用原水为煤矿矿井废水，水的铁、硬度和矿化度比较高，为保证反渗透脱盐装置的安全运行，先对废水进行物化处理，除去水中的铁及部分硬度，并用超滤作为反渗透的预处理，在保证饮用水达标的前提下，让一部分超滤产水和反渗透产水相混合，经灭菌处理后输送到用户。