TGRM 091-2023 礦井排水膜法零排放系統(tǒng)技術(shù)指南

ICS13.020CCSZ00/09GRMT/GRM091—2023礦井排水膜法零排放系統(tǒng)技術(shù)指南Specificationforconstructionofsmall-scalegreenminesteshnicalguideforzeroliquiddischargeofminewaterwithmembranes2023-12-29發(fā)布 2024-01-01實(shí)施中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟??發(fā)布T/GRM091T/GRM091—2023目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 1零排放系統(tǒng) 1零排放工藝技術(shù) 3附錄A（資料性） 預(yù)處理工藝流程 5附錄B（資料性） 膜法零排放工藝流程圖 7I前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提出并歸口。本文件起草單位：國(guó)能水務(wù)環(huán)保有限公司、國(guó)家能源集團(tuán)科技環(huán)保有限公司、國(guó)家能源投資集團(tuán)有（北京、中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、宿州學(xué)院。II礦井排水膜法零排放系統(tǒng)技術(shù)指南范圍本文件規(guī)定了礦井排水零排放系統(tǒng)和零排放工藝技術(shù)等。本文件適用于礦井排水膜法水處理系統(tǒng)。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T5085.7 危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)通GB8978 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB18599 一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB/T21534 工業(yè)用水節(jié)水術(shù)語(yǔ)GB/T37758 高礦化度礦井水處理與回用技術(shù)導(dǎo)則DL/T5046 發(fā)電廠廢水治理設(shè)計(jì)規(guī)范HJ/T92 水污染物排放總量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范HJ2015 水污染治理工程技術(shù)導(dǎo)則HJ2301 火電廠污染防治可行技術(shù)指南T/CEC549 火電廠末端廢水零排放處理系統(tǒng)技術(shù)要求術(shù)語(yǔ)和定義請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)語(yǔ)礦井排水minewastewater在礦山建設(shè)、開(kāi)采過(guò)程中和閉坑后，產(chǎn)生的地下涌水、地表滲透水和生產(chǎn)排水。濃縮減量concentrationandreduction利用加熱、膜分離、電滲析、膜蒸餾、蒸發(fā)塘等方法使廢水濃縮，廢水量減少，含鹽量升高。末端廢水terminalwastewater礦井排水經(jīng)過(guò)梯級(jí)重復(fù)利用后不能再經(jīng)濟(jì)利用的廢水。零排放系統(tǒng)常規(guī)處理一般規(guī)定預(yù)處理系統(tǒng)宜具備去除氟離子、重金屬沉淀、絮凝澄清、中和、軟化等功能。設(shè)備選型及輔助系統(tǒng)配置應(yīng)按廢水處理時(shí)的化學(xué)反應(yīng)條件、設(shè)備處理能力和容量確定。c）預(yù)處理工藝應(yīng)按廢水利用水質(zhì)要求、原廢水水量、項(xiàng)目建設(shè)條件，典型工藝路線見(jiàn)附錄A。1廢水池（箱)廢水池（箱）應(yīng)確保出水量連續(xù)穩(wěn)定。廢水池（箱）宜設(shè)置攪拌、曝氣裝置。三聯(lián)箱pH調(diào)整箱、反應(yīng)沉降箱、絮凝箱宜采用三聯(lián)箱形式。廢水中含有重金屬和懸浮物時(shí)，宜設(shè)置三聯(lián)箱。pHa）pH調(diào)整箱宜用于中和沉淀重金屬。pH控制范圍應(yīng)為8.8-9.2。b）pH調(diào)整箱容積應(yīng)滿足中和反應(yīng)時(shí)間，水在pH調(diào)整箱內(nèi)停留時(shí)間宜為30min-60min。反應(yīng)沉降箱a）反應(yīng)沉降箱中應(yīng)添加有機(jī)硫化物。b）反應(yīng)沉降箱中應(yīng)加入絮凝劑。絮凝箱30min-60min，箱內(nèi)應(yīng)設(shè)導(dǎo)流板。應(yīng)配備低速機(jī)械攪拌機(jī)。攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)保持將顆粒懸浮，應(yīng)維持合適的絮凝條件。管式過(guò)濾膜設(shè)備廢水中主要污染物為大于0.05μm的顆粒時(shí)，可設(shè)置管式過(guò)濾膜設(shè)備。應(yīng)包括濃縮槽、工藝泵或循環(huán)泵和膜組件，應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行壓力和過(guò)濾液流量。d）待過(guò)濾的顆粒物為膠體或固體狀態(tài)，應(yīng)直接過(guò)濾。去除溶解態(tài)成分時(shí)，應(yīng)經(jīng)前處理，前處理應(yīng)包括還原反應(yīng)、pH調(diào)整、氧化反應(yīng)等。濃縮處理納濾膜設(shè)備應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)特點(diǎn)選擇透水量大、脫鹽率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗污染性能好及機(jī)械強(qiáng)度好的高鹽污水回用納濾膜。MgSO4脫鹽率宜大于98%。當(dāng)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)對(duì)結(jié)晶鹽實(shí)現(xiàn)分鹽時(shí)，宜設(shè)置納濾膜設(shè)備。納濾系統(tǒng)應(yīng)采用全自動(dòng)連續(xù)方式。系統(tǒng)運(yùn)行及反洗應(yīng)分別手動(dòng)和自動(dòng)控制。納濾裝置運(yùn)行應(yīng)根據(jù)超濾水箱水位自動(dòng)控制。反滲透膜設(shè)備a當(dāng)進(jìn)水DS為100030000m/LDS為350040000/L時(shí)，宜設(shè)置海水淡化反滲透設(shè)備；當(dāng)進(jìn)水TDS為30000-70000mg/L時(shí)，宜設(shè)置高壓等反滲透設(shè)備。RO系統(tǒng)脫鹽率，運(yùn)行1年后，不應(yīng)小于99%；運(yùn)行3年后，不應(yīng)小于97%；運(yùn)行3年后，水回收率不應(yīng)小于55%。反滲透脫鹽濃縮單元應(yīng)采取防止膜表面CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、SiO2等鹽類結(jié)垢的措施。d）末端廢水處理時(shí)，運(yùn)行壓力達(dá)到7MPa以上，宜判定為高壓反滲透，除高壓反滲透，其他反滲透設(shè)備壓力不宜大于12MPa以下。離子交換膜設(shè)備均相離子膜濃縮單元性能應(yīng)符合下列規(guī)定：2濃水TDS不應(yīng)小于200000mg/L，且處于穩(wěn)定狀態(tài)。淡水TDS應(yīng)小于10000mg/L。均相離子膜濃縮單元采用的離子交換膜宜具有高選擇性、低電阻、高交換容量、低滲透率，宜具有較好的機(jī)械性能、化學(xué)性能、膜抗污染和清洗恢復(fù)性。雙極膜設(shè)備雙極膜設(shè)備應(yīng)包括雙極膜膜堆、淡水循環(huán)箱和循環(huán)泵、鈉鹽循環(huán)箱和循環(huán)泵、氯鹽循環(huán)箱和循應(yīng)用離子置換濃縮除鹽時(shí)，應(yīng)用于高硬度、高含鹽量的濃鹽水陰陽(yáng)離子分別脫除和濃縮，不宜額外投加藥劑。末端處理蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備高濃鹽水經(jīng)濃縮減量段處理后的濃縮液應(yīng)經(jīng)進(jìn)料泵加壓后，進(jìn)入到冷凝液預(yù)熱器和蒸汽預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，升溫后進(jìn)入強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器中。工藝流程宜為原料液→進(jìn)料泵→冷凝水預(yù)熱器→蒸汽預(yù)熱器→強(qiáng)制循環(huán)換熱器→結(jié)晶分離器→強(qiáng)制循環(huán)泵→出料泵→增稠器→離心機(jī)→結(jié)晶鹽至流化床。電解制氯設(shè)備a）電解制氯設(shè)備發(fā)生裝置應(yīng)包括機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備和熱控設(shè)備。b）運(yùn)行條件應(yīng)符合下列規(guī)定：電解液應(yīng)采用化學(xué)純硫酸0.5mol/L；電解液溫度應(yīng)為40℃±2℃；陽(yáng)極電流密度應(yīng)為20000A/m2。干灰拌濕設(shè)備濃鹽水濃縮液應(yīng)進(jìn)入廠區(qū)降塵系統(tǒng)。煙氣干燥設(shè)備煙氣干燥設(shè)備可采用氣流式噴霧干燥、旋轉(zhuǎn)霧化離心干燥或耦合團(tuán)聚梯級(jí)蒸發(fā)干燥設(shè)備；氣流式噴霧干燥、旋轉(zhuǎn)霧化離心干燥宜采用旁路煙道，氣流式噴霧干燥宜采用二流體或三流體噴頭；旋轉(zhuǎn)霧化離心干燥宜采用旋轉(zhuǎn)霧化器；d）耦合團(tuán)聚梯級(jí)蒸發(fā)干燥宜為煙道直噴。零排放工藝技術(shù)一般規(guī)定工藝選擇見(jiàn)附錄B。全膜法a）該法適用于礦井排水TDS＜30000mg/L，排放量大于30t/h，環(huán)境敏感的區(qū)域；b）廢水成分全部回收利用時(shí)，宜采用“全膜法”3采用該工藝時(shí)，最末端應(yīng)采用蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，預(yù)處理應(yīng)采用管式膜+三聯(lián)箱設(shè)備，濃縮分鹽宜采用納濾膜＋反滲透膜設(shè)備。該法可采用三聯(lián)箱+管式膜的預(yù)處理單元＋納濾＋反滲透的濃縮減量單元＋蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的末端零排放單元。制氯法該法適用于在廠區(qū)附近有次氯酸鈉需求時(shí)。末端系統(tǒng)宜采用電解制氯設(shè)備，濃縮系統(tǒng)宜采用納濾+反滲透設(shè)備，預(yù)處理系統(tǒng)宜采用三聯(lián)箱＋管式膜設(shè)備；11000mg/Lc）可采用三聯(lián)箱＋管式膜的預(yù)處理單元＋納濾＋反滲透的濃縮減量單元＋電解制氯的末端零排放單元。簡(jiǎn)易膜法該法適用于有降塵需求時(shí)。水中鹽離子影響周圍環(huán)境時(shí)，不宜采用此法。該法可采用三聯(lián)箱的預(yù)處理單元＋反滲透＋高壓反滲透的濃縮減量單元＋干灰拌濕的末端零排放單元。雙極膜法該法適用于資源化零排放項(xiàng)目，無(wú)軟化預(yù)處理?xiàng)l件下高倍率濃縮減量，或適用于有酸堿加藥需求的電廠。礦井排水處理不加軟化藥劑時(shí)，濃縮系統(tǒng)可采用雙極膜設(shè)備，預(yù)處理系統(tǒng)宜采用三聯(lián)箱設(shè)備。c）產(chǎn)出酸堿時(shí)，末端系統(tǒng)可采用雙極膜設(shè)備，濃縮系統(tǒng)可采用誘導(dǎo)結(jié)晶設(shè)備，預(yù)處理系統(tǒng)可采用三聯(lián)箱設(shè)備。d）可采用三聯(lián)箱的預(yù)處理單元＋離子交換膜濃縮的濃縮減量單元＋末端零排放單元。4附 錄 A（資料性）A.1末端廢水預(yù)處理，宜根據(jù)處理水進(jìn)水水質(zhì)、出水水質(zhì)要求等因素，選用下列工藝流程：a)三聯(lián)箱工藝流程見(jiàn)圖A.1a）。該工藝宜配備氫氧化鈣或石灰、酸、凝聚劑、有機(jī)