Mine Water Treatment System – Tubular UF, Nanofiltration, RO at High-Pressure RO
Background ng Proyekto
Ang tubig sa paagusan ng minahan ng karbon ay naglalaman ng matataas na antas ng mga suspendido na solid, natunaw na asin, sulfate, at mabibigat na metal. Ang lalong mahigpit na mga regulasyon sa kapaligiran ay nangangailangan ng mga operator ng minahan na gamutin at i-recycle ang tubig ng minahan sa halip na direktang ilabas ito. Nangangailangan ang proyektong ito ng kumpletong sistema ng paggamot na may kakayahang gumawa ng reusable process water habang pinapaliit ang dami ng concentrate para sa zero liquid discharge (ZLD).
Dinisenyo at ibinigay ni Torvexus ang isang four-stage membrane treatment system na pinagsasama ang tubular UF, nanofiltration (NF), reverse osmosis (RO), at high-pressure reverse osmosis (HPRO) para sa operasyon ng minahan ng karbon.
Mga Katangian ng Feed Water
- TDS:8,000–15,000 mg/L
- Sulfate (SO₄²⁻):3,000–6,000 mg/L
- Mga nasuspinde na solido:200–500 mg/L (mga multa ng karbon at mga particle ng mineral)
- tigas:1,500–3,000 mg/L bilang CaCO₃
- Bakal (Fe):10–50 mg/L
- Manganese (Mn):5–20 mg/L
- pH:6.0–7.5
Disenyo ng System
Ang apat na yugto ng proseso ng lamad ay idinisenyo upang unti-unting alisin ang mga kontaminant habang pina-maximize ang pagbawi ng tubig:
Daloy ng Proseso
- Stage 1 – Tubular Ultrafiltration (UF):Tinatanggal ang mga nasuspinde na solid, mga multa ng karbon, mga namuo na bakal/manganese, at colloidal matter. Ang tubular na configuration ay humahawak ng high-SS feed nang hindi nakabara.
- Stage 2 – Nanofiltration (NF):Piliing inaalis ang mga divalent na ion (Ca²⁺, Mg²⁺, SO₄²⁻) at katigasan habang pinapayagang dumaan ang mga monovalent na ion. Binabawasan ang potensyal sa pag-scale para sa downstream na RO.
- Stage 3 – Reverse Osmosis (RO):Standard RO desalination ng NF permeate, na gumagawa ng de-kalidad na prosesong tubig na may TDS <200 mg/L.
- Stage 4 – High-Pressure RO (HPRO):Itinutuon ang pinagsamang NF at RO na tumatanggi sa mga stream upang mabawasan ang huling dami ng concentrate. Operating pressure hanggang 100 bar.
Mga Pangunahing Detalye
| Parameter | Halaga |
|---|---|
| Kapasidad ng Disenyo | 200 tonelada/araw na feed water |
| Tubular na UF | PVDF tubular membrane, 0.03 μm |
| Nanofiltration | NF270 spiral-wound na mga elemento |
| RO | BW30 brackish water na elemento ng RO |
| Mataas na Presyon ng RO | Mga module ng DTRO disc tube, na na-rate sa 120 bar |
| Pangkalahatang Pagbawi ng Tubig | > 90% |
| Tumagos sa TDS | < 200 mg/L |
| Panghuling Concentrate TDS | > 80,000 mg/L (para sa evaporation/crystallization) |
Bakit Apat na Yugto ang Membrane para sa Mine Water?
Ang paggamot sa tubig sa minahan ay nangangailangan ng isang unti-unting diskarte dahil sa kumplikadong kimika ng tubig:
- Tubular UF muna:Ang tubig ng minahan ay naglalaman ng nakasasakit na mga multa ng karbon at mga namuong bakal na sisira sa mga karaniwang hollow-fiber na lamad. Ang tubular na UF na may malalaking flow channel ay maasahan ito.
- NF para sa piling paghihiwalay:Tinatanggal ng Nanofiltration ang mga sulfate at hardness ions na nagdudulot ng matinding pag-scale sa mga RO system, habang dumadaan sa mga monovalent ions na mas mababa ang panganib — binabawasan ang operating pressure ng RO at pagkonsumo ng kemikal.
- RO para sa huling buli:Gumagawa ng reusable na proseso ng kalidad ng tubig mula sa pinalambot na NF permeate.
- HPRO para sa pagbawas ng volume:Ang high-pressure na DTRO concentrates ay tumatanggi sa mga stream sa > 80,000 mg/L TDS, pinaliit ang volume na ipinadala sa evaporation — kapansin-pansing binabawasan ang mga gastos sa enerhiya para sa ZLD.
Mga Resulta sa Pagganap
- Pagbawi ng tubig:92% sa pangkalahatan — mula 200 tonelada/araw na feed hanggang 184 tonelada/araw na tubig na magagamit muli
- Pag-alis ng sulfate:> 99% (mula sa 5,000 mg/L hanggang < 50 mg/L sa permeate)
- Iron/Manganese:Hindi nakikita sa UF permeate
- Dami ng konsentrasyon:Nabawasan sa <16 tonelada/araw sa > 80,000 mg/L TDS
- Gastos sa pagpapatakbo:40% na mas mababa kaysa sa direktang pagsingaw ng hilaw na tubig ng minahan
Konklusyon
Ang diskarte sa apat na yugto ng lamad ay nagbibigay ng pinaka-epektibong paraan sa zero na paglabas ng likido para sa paggamot ng tubig sa minahan. Sa pamamagitan ng unti-unting pag-aalis ng mga kontaminant sa bawat yugto, ang sistema ay nag-maximize ng pagbawi ng tubig habang pinapaliit ang dami at halaga ng huling pagtatapon ng concentrate. Nagbibigay ang Torvexus ng kumpletong disenyo ng system, supply ng kagamitan, at suporta sa pagkomisyon para sa mga proyekto sa paggamot ng tubig ng minahan sa lahat ng antas.
