煤矿废水主要污染物包括:
1)悬浮物。作为选煤废水中的主要污染物,悬浮物主要由煤粉和泥化了的研石和高岭土等矿物的微细颗粒组成。煤中有机物碳本身呈黑色,具有特殊的变色性,这些极细的颗粒分散于水中时,减少了水的透光率,整个水质呈灰黑色。
2)油类物质。选煤厂普遍采用煤油、轻柴油等作为浮选药剂,加上设备检修清洗和漏油,因而,废水多含有数量不同的油类物质。3)有机药剂。在煤泥水闭路循环处理过程中,浓缩、浮选、脱水、过滤等作业需添加起泡剂、捕集剂、抑制剂、助滤剂以及絮凝剂等不同的药剂。
工艺流程说明
洗煤废水直接进入陶瓷膜进行错流过滤,浓水回流至原水池,渗出液直接回用,这样不断对原水进行浓缩,当原水浓缩至5-8倍时,浓缩液中加入絮凝剂、混凝剂等,进入沉淀池进行沉淀,上清液打回原液中,而沉淀物加入一定脱水药剂后,进行压滤,压滤渗出液排入原水池,渣可直接运至垃圾填埋场填埋处理。
膜分离过程不发生相变化,因此膜分离技术是一种节能技术;
膜分离过程是在压力驱动下,在常温下进行分离,适合于对热敏感物质,如酶、果汁、某些药品的分离、浓缩、精制等;
膜分离技术适用的范围广,从微粒级到微生物菌体,甚至离子级都有用武之地,关键在于选择不同的膜类型;
膜分离技术以压力差作为驱动力,因此采用装置简单,操作方便。
根据支撑体的不同,陶瓷膜的构型可分为平板、管式、多通道三种。陶瓷膜由于耐酸碱、耐高温和在极端环境下的化学稳定性,又由于商品化的陶瓷膜孔径较小(通常小于0.2μm),可以成功地实现分子级过滤,因此其主要用于对液态、气态混合物进行过滤分离,可以取代传统的离心、蒸发、精馏、过滤等分离技术,达到提高产品质量、降低生产成本的目标,在石油和化学工业等苛刻环境中具有广泛的应用前景。
陶瓷膜是由孔隙率30%~50%、孔径50nm~15μm的陶瓷载体,采用溶胶-凝胶法或其它工艺制作而成的非对称复合膜。用于分离的陶瓷膜的结构通常为三明治式的:支撑层(又称载体层)、过渡层(又称中间层)、膜层(又称分离层)。其中支撑层的孔径一般为1~20μm,孔隙率为30%~65%,其作用是增加膜的机械强度;中间层的孔径比支撑层的孔径小,其作用是防止膜层制备过程中颗粒向多孔支撑层的渗透,厚度约为20~60μm,孔隙率为30%~40%;膜层具有分离功能,孔径从0.8nm~1μm不等,厚度约为3~10μm,孔隙率为40%~55%。整个膜的孔径分布由支撑层到膜层逐渐减小,形成不对称的结构分布。
无机陶瓷膜的主要制备技术有:采用固态粒子烧结法制备载体及微滤膜、采用溶胶凝胶法制备超滤及纳滤膜、采用分相法制备玻璃膜、采用技术(如化学气相沉积、无电镀等)制备微孔膜或致密膜等,其基本理论涉及材料学科的胶体与表面化学、材料化学、固态离子学、材料加工等。
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