煤炭学报

作者：何绪文, 王绍州, 张学伟, 季晓晴,

关键词：煤矿矿井水, 聚瓷膜, 直滤, 膜污染, 资源化,

煤炭是我国重要的工业原料，与我国经济发展关系密切。煤炭开采过程中会产生大量矿井水，是重要的非常规水资源，需妥善处理。然而现有矿井水处理技术普遍存在占地大、流程长、需加药、运行维护复杂和出水水质不稳定等问题，为缩短处理流程、提高处理效率和保证出水水质，亟需研发新的关键技术与装备。采用聚瓷膜直滤技术处理矿井水，通过对膜通量、膜比通量、运行压力和循环流量等条件的对比分析，确定最佳运行参数为：运行压力0.2 MPa，循环流量18 m3/h，处理过程无需加药，出水悬浮物质量浓度稳定 < 1 mg/L，浊度稳定 < 1 NTU。采用广泛应用的膜堵塞模型来探讨膜污染机制，膜污染分析结果表明，膜污堵主要以滤饼层污堵为主，并伴随中间污堵，具体表现为膜的表面污染和膜孔的堵塞。通过水力反洗及时清除膜表面污染，最佳反洗时间为60 s，通量恢复率为85.12%；通过定时化学清洗清除膜孔污堵，用复配制剂清洗3 h，通量恢复率可达95%以上。工程案例表明，聚瓷膜直滤可直接取代“混凝沉淀–过滤–超滤”(一代三)，且已连续稳定运行2 a，满足设计产水量要求，系统回收率均在90%以上，处理后水质达到GB 3838—2002地表水环境质量III类24种标准限值要求，且自动化程度高，可无人值守，实现了矿井水资源化利用绿色短流程、节能高效和智能化新要求，可为该技术大规模推广应用提供技术参考。

来源：2024年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

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