study on brackish water treatment technology

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1、苦咸水处理技术研究何绪文许德平吴兵王通著孟方杰张家兴译（孟方杰200901154115张家兴200901154208）苦咸水处理技术研究何绪文许德平吴兵王通【摘要】基于汾西矿业集团柳林地区深井水水质特征，对电渗析和反渗透两种处理工艺进行可行性分析。通过分析和比较，采用反渗透工艺具有以下优点：处理效果好、操作管理方便和运行费用低。【关键词】苦咸水；饮用水；电渗析；反渗透【前言】吕梁山区黄土高坡的新建矿，由于其独特的地理位置，生产用水和生活用水非常困难。为了满足煤矿职工的生活用水要求，该公司决定从地下深处

2、取水，流量为，但是水质条件相当恶劣，是苦咸水。因此，必须对深井水进行处理以满足生产、生活的需要。1水质经过监测，将深井水的各项指标与国家饮用水标准进行对照，如表1所示。根据对比结果可知，该水质主要的四大污染指标，即感官与化学指标、毒理学指标、细菌学指标、放射性指标均超过国家饮用水标准。15项感官性状和一般化学性指标中有8项超标，其中以铁、硬度、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体超标最为严重，是典型的苦咸水。另外2项放射性指标中，总放射性指标超标。2处理方案由于水质较差，给水处理带来一定技术难度，用沉淀—过滤

3、—消毒处理工艺很难使水质达到饮用水标准。而且，任何一种处理单元操作也不可能将其处理成饮用水。因此，在经过现场调研、勘探、水质分析及实验的基础上，并结合汾西矿业集团公司新建矿要求占地少、投资省、上马快，特别是该地区较干旱，处理方案采用膜分离技术。这种技术是采用隔膜使溶剂(水)与溶质或微粒分离。提出了以电渗析和反渗透两种处理工艺方案，并对这两种方案进行了可行性分析。2.1电渗析处理工艺电渗析是利用离子交换树脂和直流电场的作用从水溶液和其它不带电组分中分离带电离子组分的一种电化学分离过程。目前，电渗析技术已

4、经发展成为一个大规模的化工单元过程，在膜分离领域中占有重要地位，广泛用于苦咸水、海水脱盐等领域，在有些地区已经成为饮用水的主要生产方法。（1）处理工艺针对水质情况及实验研究，提出一套较为完善的电渗析为主体的处理工艺。其主要原理是表1汾西深井水水质项目水质GB5749-85感官性状和一般化学性指标色pH浊度总硬度（）/Fe/氯化物/硫酸盐/溶解总固体/35度7.287.6度7162.36303241952<15度，无异色6.5~8.5<3度4500.32502501000细菌学指标细菌总数/总大肠杆菌数

5、/290>231003放射性指标总放射性/0.730.10原水先通过曝气装置使水中的氧化成，添加絮凝剂经过反应池充分混合絮凝，在沉淀池去除一部分及绝大部分的悬浮胶体物质，再利用锰砂过滤器除其余。由于电渗析对进水要求较严，进水需经过精密过滤器处理。放射性物质尤其是核素被交换树脂去除。最后经消毒器消毒以供饮用。其处理流程如图1所示。原水曝气池反应池沉淀池锰砂过滤池出水浓水池电渗析器精密过滤器管网清水池消毒器专用交换器图1电渗析处理工艺流程（2）主要设备说明①曝气池。水与氧充分接触使水中的氧化成后，经过滤器

6、去除。内置曝气头采用PBP型橡胶盘型微孔曝气器，曝气头数目为60个。曝气池容积，分两格每格。②加药装置。加药装置位于池内，用隔膜式计量泵加入混凝剂。使混凝剂与水混合。③反应池与沉淀池。在这里将产生的絮状物沉积于池底，降低水的浊度、有机物。反应池容积为，分两格每格。沉淀池容积为，分两格每格。④锰砂过滤器。预处理设备。主要去除水中的泥沙、悬浮物等杂质，吸附水中的有机物、胶体颗粒、微生物、金属离子。锰砂滤料粒径在，之间，填料量为。⑤细砂过滤器，预处理设备。进一步除水中的胶体杂质，吸附水中的有机物、胶体微粒、

7、微生物、金属离子，异味。⑥精密过滤器，保安过滤。外壳为不锈钢材质，滤芯为聚丙烯纤维材质，过滤孔径为。⑦全自动电渗析器，主要脱盐设备。去除水中的离子、无机物、胶体微粒、细菌及有机物等。可去除水中70%左右的盐分，使原水含盐量降至饮用水标准范围内。整套设备自动化操作。电渗析膜规格为，三级345对膜。阀门为电动阀，材质为无毒PVC。含在线监测电导仪，单台产量为。通过浓水回用可提高水的利用率，使水的利用率达到60%。同时设浓水池，部分作为回流再利用，其它部分收集后，作为洒水降尘用。⑧放射性核素专用交换器。用该

8、装置交换吸附去除深井水中的放射性元素。⑨消毒器。经过以上处理单元后，加氯消毒，消除细菌及微生物，达到饮用水标准。2.2反渗透处理工艺反渗透是在膜两侧静压差动力作用下进行液体混合物分离的膜过程。用于分离含溶解的溶质或悬浮微粒的液体。苦咸水是反渗透技术应用规模最大，技术也相对比较成熟的领域。与电渗析技术一样，随着新型反渗透膜的开发，反渗透技术在化工、食品、制药等方面得到了广泛的应用。（1）处理工艺经过曝气、沉淀、砂滤与保安过滤器配套作为反渗透的预处理，除去原