역 삼투압 광산 수처리 솔루션의 공급 업체로서, 나는 물 공급원이 역삼 투 (RO) 처리 과정에 어떤 영향을 줄 수 있는지 직접 목격했습니다. 이 블로그에서는 다른 광산 수원이 RO 처리에 어떤 영향을 미치는지 와이 기술에 의존하는 산업의 의미의 다양한 측면을 조사하겠습니다.
광산 수처리에서 역삼 투 이해
역삼 투는 반 - 투과성 막을 사용하여 물에서 이온, 분자 및 더 큰 입자를 제거하는 널리 사용되는 수처리 과정입니다. 광산 수처리의 맥락에서, RO는 중금속, 소금 및 현탁 된 고형물과 같은 다양한 물질로 오염 된 물을 정화하기 위해 사용되어 환경으로의 재사용 또는 안전한 배출에 적합합니다.
광산 물 공급원과 그 특성
지표 광산 물
지표 광산 물은 종종 열린 구덩이 광산에서 수집됩니다. 일반적으로 토양 입자, 암석 조각 및 유기물을 포함하여 높은 수준의 현탁 된 고체를 포함합니다. 이러한 현탁 된 고체의 존재는 RO 막에 중대한 도전을 제기 할 수있다. 제대로 처리되지 않으면이 입자는 막의 오염을 일으켜 효율과 수명을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 표면 광산 물의 점토 입자는 막 표면에 조밀 한 층을 형성하여 기공을 차단하고 막을 통한 물의 흐름을 방해 할 수 있습니다.
지하 광산수
지하 광산 물은 일반적으로 지표 광산 물에 비해 다른 화학적 조성물을 가지고 있습니다. 황산염, 염화물 및 중탄산염과 같은 고농도의 용해 된 염을 포함 할 수 있습니다. 이 염은 RO 막의 스케일링으로 이어질 수 있습니다. 스케일링은 용해 된 염의 농도가 용해도 한계를 초과하고 막 표면에 침전 될 때 발생합니다. 예를 들어, 황산 칼슘 스케일링은 지하 광산 물을 처리하는 RO 시스템에서 흔한 문제입니다. 이 스케일링은 물 플럭스를 줄이고 RO 공정에 필요한 운영 압력을 증가시켜 에너지 소비 및 유지 보수 비용을 높일 수 있습니다.
산 광산 배수 (AMD)
산성 광산 배수구는 산성이 높은 금속 - 풍부한 수원으로 광산에서 황화물 미네랄의 산화로 인한 수원입니다. AMD는 2-3의 낮은 pH를 가질 수 있으며 철, 구리, 아연 및 납과 같은 고농도의 중금속을 함유합니다. 대부분의 RO 막은 특정 pH 범위 (보통 2-11) 내에서 작동하도록 설계되었으므로 낮은 pH는 RO 막을 손상시킬 수 있습니다. 또한, 고농도의 중금속은 막의 오염과 부식을 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 철은 불용성 산화물과 수산화물을 형성하여 막 기공을 막을 수 있으며 구리는 막 재료와 반응하여 성능을 줄일 수 있습니다.
역 삼투 치료에 미치는 영향
사전 - 치료 요구 사항
광산 물 공급원은 RO 공정 전에 필요한 치료 단계에 직접 영향을 미칩니다. 지표 광산 물의 경우, 매달린 고형물을 제거하기 위해 광범위한 사전 처리가 필요합니다. 여기에는 퇴적, 여과 및 응고와 같은 과정이 포함될 수 있습니다. 모래 필터 또는 멀티미디어 필터를 통한 여과는 더 큰 입자를 효과적으로 제거 할 수있는 반면, 명반 또는 염화물과 같은 화학 물질을 사용한 응고는 더 작은 입자를 쉽게 제거하기 위해 더 작은 입자를 응집하는 데 도움이 될 수 있습니다.
지하 광산수의 경우, 사전 처리는 스케일링을 방지하기 위해 용해 된 염의 농도를 감소시키는 데 중점을 둘 수 있습니다. 이것은 이온 교환 또는 화학적 연화와 같은 공정을 통해 달성 될 수 있습니다. 이온 교환 수지는 칼슘 및 마그네슘과 같은 특정 이온을 제거 할 수있는 반면, 화학적 연화에는 화학 물질을 첨가하여 스케일링 - 형성 염을 침전시킨다.
AMD의 경우, 사전 처리는 낮은 pH와 높은 금속 함량을 모두 해결해야합니다. pH 조정은 전형적으로 첫 번째 단계이며, 이는 석회 또는 수산화 나트륨과 같은 알칼리성 물질을 첨가하여 달성 할 수 있습니다. pH 조정 후, 석출, 흡착 또는 이온 교환과 같은 공정을 사용하여 금속 제거를 수행 할 수 있습니다.
막 선택
광산 수원의 특성은 또한 막 선택에서 중요한 역할을합니다. 고체가 높은 물의 경우, 더 높은 오염 저항성을 갖는 막이 바람직하다. 일부 RO 막은 입자의 접착력을 줄이기 위해보다 개방 된 기공 구조 또는 더 부드러운 표면으로 설계되었습니다.
높은 소금 함량 - 함량 물을 다룰 때는 소금 거부 속도가 높은 막이 필요합니다. 이들 막은 이온의 통과를 효과적으로 차단하면서 물 분자를 통과 할 수있는 조밀 한 구조를 갖도록 조작된다.
AMD의 경우, 산성 조건에 내성이있는 막과 중금속 부식이 필요합니다. 폴리 아미드와 같은 높은 화학적 안정성을 갖는 물질로 만들어진 특수한 막이 향상된 산 내성을 갖는 기반 막이 사용될 수있다.
운영 비용
광산 물 공급원은 RO 처리 시스템의 운영 비용에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 파울 링 또는 스케일링 잠재력이 높은 수원은 더 빈번한 막 청소 및 교체가 필요하므로 유지 보수 비용이 증가합니다. 또한 RO 시스템의 에너지 소비에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 멤브레인에서 스케일링이 발생하면 시스템은 원하는 물 플럭스를 유지하기 위해 더 높은 압력으로 작동하여 에너지 소비를 증가시켜야합니다.
또한, 치료 전 화학 물질의 비용은 수원에 따라 다릅니다. 예를 들어 AMD를 처리하려면 PH 조정 및 금속 제거제를위한 많은 양의 알칼리 화학 물질이 필요하며, 이는 전체 운영 비용을 추가 할 수 있습니다.
사례 연구
RO 처리에 대한 광산 수원의 영향을 설명하기 위해 실제 세계 예를 살펴 보겠습니다.
사례 1 : 지표 광산 수처리
호주의 광업 회사는 RO 시스템을 사용하여 지표선 물을 처리하고있었습니다. 처음에는 적절한 전 치료 시스템이 없었습니다. 결과적으로, RO 막은 현탁 된 고형물로 빠르게 파울을 당했으며, 수술 후 몇 주 안에 물 생산 속도가 30% 감소했습니다. 침강, 모래 여과 및 응고를 포함하는보다 포괄적 인 전 처리 시스템을 구현 한 후, 오염 문제가 크게 감소되었고 막 수명이 확장되었습니다.
사례 2 : 지하 광산 수처리
미국의 탄광에서 지하 광산 물을 처리하기위한 RO 시스템은 스케일링 문제를 겪고있었습니다. 물은 높은 농도의 황산 칼슘을 가졌으며, 이는 막 표면에서 단단한 스케일의 형성을 야기했다. 칼슘 이온을 제거하기위한 이온 교환 사전 - 처리 시스템을 설치함으로써 스케일링 문제가 완화되었고, RO 시스템은 더 낮은 에너지 소비로보다 효율적으로 작동 할 수 있습니다.
사례 3 : 산 광산 배수 처리
칠레의 구리 광산은 AMD를 다루고있었습니다. 초기 RO 시스템은 물의 낮은 pH 및 높은 금속 함량을 처리 할 수 없었습니다. 막은 빠르게 손상되었고 수질은 필요한 표준을 충족하지 못했습니다. 강수량 및 이온 교환을 사용하여 pH 조정 및 금속 제거를 포함하는 전 처리 공정을 구현 한 후, RO 시스템은 효과적으로 작동 할 수 있었고, 처리 된 물은 광산 작업에서 재사용 될 수있었습니다.
결론
결론적으로, 광산 물 공급원은 역삼 투 치료에 중대한 영향을 미칩니다. 다른 수원은 특정 전처리 단계, 막 선택 및 운영 전략이 필요한 뚜렷한 특성을 가지고 있습니다. 이러한 영향을 이해하는 것은 광산 수처리에서 RO 시스템을 성공적으로 구현하는 데 중요합니다.
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참조
- Crittenden, JC, Trussell, RR, Hand, DW, Howe, KJ, & Tchobanoglous, G. (2012). MWH의 수처리 : 원리와 디자인. John Wiley & Sons.
- Fane, Ag, & Fell, CJD (1987). 막 분리 시스템 : 최근 개발 및 향후 방향. elsevier.
- Singh, AK, & Pant, D. (2010). 광산 수처리 기술 : 검토. 환경 관리 저널, 91 (11), 2305-2319.