Sistem Pengolahan Air Tambang – UF Berbentuk Tabung, Nanofiltrasi, RO, dan RO Tekanan Tinggi

Latar Belakang Proyek

Air drainase tambang batubara mengandung padatan tersuspensi, garam terlarut, sulfat, dan logam berat dalam jumlah tinggi. Peraturan lingkungan yang semakin ketat mengharuskan operator tambang untuk mengolah dan mendaur ulang air tambang dibandingkan membuangnya secara langsung. Proyek ini memerlukan sistem pengolahan lengkap yang mampu menghasilkan air proses yang dapat digunakan kembali sekaligus meminimalkan volume konsentrat untuk zero liquid debit (ZLD).

Torvexus merancang dan memasok sistem perawatan membran empat tahap yang menggabungkan UF tubular, nanofiltrasi (NF), osmosis balik (RO), dan osmosis balik tekanan tinggi (HPRO) untuk operasi tambang batubara.

Karakteristik Air Pakan

• TDS:8.000–15.000 mg/L
• Sulfat (SO₄²⁻):3.000–6.000 mg/L
• Padatan tersuspensi:200–500 mg/L (halus batubara dan partikel mineral)
• Kekerasan:1.500–3.000 mg/L sebagai CaCO₃
• Besi (Fe):10–50mg/L
• Mangan (Mn):5–20mg/L
• pH:6.0–7.5

Desain Sistem

Proses membran empat tahap dirancang untuk menghilangkan kontaminan secara progresif sekaligus memaksimalkan perolehan air:

Aliran Proses

1. Tahap 1 – Ultrafiltrasi Tubular (UF):Menghilangkan padatan tersuspensi, butiran halus batubara, endapan besi/mangan, dan materi koloid. Konfigurasi tubular menangani umpan SS tinggi tanpa penyumbatan.
2. Tahap 2 – Nanofiltrasi (NF):Secara selektif menghilangkan ion divalen (Ca²⁺, Mg²⁺, SO₄²⁻) dan kekerasan sambil membiarkan ion monovalen lewat. Mengurangi potensi penskalaan untuk RO hilir.
3. Tahap 3 – Osmosis Balik (RO):Desalinasi RO standar dari permeat NF, menghasilkan air proses berkualitas tinggi dengan TDS <200 mg/L.
4. Tahap 4 – RO Tekanan Tinggi (HPRO):Mengkonsentrasikan gabungan aliran penolakan NF dan RO untuk meminimalkan volume konsentrat akhir. Tekanan operasi hingga 100 bar.

Spesifikasi Utama

Mengapa Membran Empat Tahap untuk Air Tambang?

Pengolahan air tambang memerlukan pendekatan bertahap karena sifat kimia air yang kompleks:

• UF berbentuk tabung pertama:Air tambang mengandung butiran halus batubara yang bersifat abrasif dan endapan besi yang dapat merusak membran serat berongga konvensional. UF berbentuk tabung dengan saluran aliran besar menangani hal ini dengan andal.
• NF untuk pemisahan selektif:Nanofiltrasi menghilangkan ion sulfat dan kekerasan yang menyebabkan kerak parah pada sistem RO, sekaligus melewati ion monovalen yang berisiko lebih rendah — mengurangi tekanan pengoperasian RO dan konsumsi bahan kimia.
• RO untuk pemolesan akhir:Menghasilkan kualitas air proses yang dapat digunakan kembali dari permeat NF yang dilunakkan.
• HPRO untuk pengurangan volume:DTRO bertekanan tinggi mengonsentrasikan aliran buangan hingga > 80.000 mg/L TDS, meminimalkan volume yang dikirim ke evaporasi — secara signifikan mengurangi biaya energi untuk ZLD.

Hasil Kinerja

• Pemulihan air:92% secara keseluruhan — dari 200 ton/hari pakan hingga 184 ton/hari air yang dapat digunakan kembali
• Penghapusan sulfat:> 99% (dari 5.000 mg/L hingga < 50 mg/L dalam permeat)
• Besi/Mangan:Tidak terdeteksi pada permeat UF
• Volume konsentrat:Dikurangi menjadi <16 ton/hari pada > 80.000 mg/L TDS
• Biaya operasional:40% lebih rendah dibandingkan penguapan langsung air tambang mentah

Kesimpulan

Pendekatan membran empat tahap memberikan jalur paling hemat biaya menuju pembuangan cairan nol untuk pengolahan air tambang. Dengan menghilangkan kontaminan secara bertahap di setiap tahap, sistem ini memaksimalkan perolehan air sekaligus meminimalkan volume dan biaya pembuangan konsentrat akhir. Torvexus menyediakan desain sistem yang lengkap, pasokan peralatan, dan dukungan commissioning untuk proyek pengolahan air tambang pada semua skala.