광업 산업을 위한 물 처리 솔루션

1. 배경

최근 수십 년 동안 환경 영향과 물 부족에 대한 인식이 높아짐에 따라 전 세계의 환경 규제가 더욱 엄격해졌습니다. 국제 광업 산업도 이에 따라 대응했습니다.

물 관리 전략은 광산 개발, 운영 및 복구 활동의 핵심이며 현재 광산 작업의 환경적 영향을 최소화하는 데 사용되고 있습니다. 식수 생산, 냉각 장비, 귀중한 광물에서 폐기물 분리, 먼지 제어에 이르기까지 광산 과정에서 물이 발생하므로 대량의 물 수요에 위험을 초래합니다.

그림 1: 광업 산업

NEWater는 환경 오염에 대해 우려하고 지속 가능한 개발의 도전을 받아들입니다. 우리는 광산 현장에서의 식수 처리, 공정 수 처리, 제품 회수, 재활용 수 처리 시스템, 잔류물 관리 및 기타 다양한 처리 기술을 포함하여 광업 산업에서 수처리 응용 프로그램을 봅니다.

2. 역삼투 기술의 원리

역삼투 기술 멤브레인 분리 기술에서 가장 널리 사용되고 성숙한 기술입니다. 그 원리는 염수(원수 등)에 자연 삼투압보다 더 높은 압력을 가하여 삼투가 반대 방향으로 진행되도록 하여 원수의 물 분자를 멤브레인의 반대쪽으로 밀어내어 깨끗한 물로 만들어 물 속의 불순물과 염분을 제거하는 목적을 달성하는 것입니다.

역삼투막의 분리 특성은 물에서 용해된 염, 콜로이드, 유기물, 박테리아, 미생물 및 기타 불순물을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 지금까지 막 분리 기술은 주로 역삼투(RO), 미세다공성 막 여과(MF)를 포함합니다. 초여과(UF), 그리고 전기투석(EDI) 기술. 그 중 RO, UF, EDI는 주로 산업용으로 사용됩니다.

그림 3 역삼투법 해수담수화.

3. 나노여과 기술의 작동 원리

나노여과 역삼투와 초여과 사이의 압력 구동 막 분리 공정이며 나노여과 막의 기공 크기는 수 나노미터 정도입니다. 대부분의 나노여과막 에서 파생됩니다 역삼투막CA, CTA 멤브레인, 방향족 폴리아미드 복합 멤브레인, 설폰화 폴리에테르설폰 멤브레인 등이 있습니다.

따라서, 저압 역삼투라고도 불리는 나노여과는 막 분리 기술의 새로운 분야로, 그 분리 성능은 역삼투와 한외여과 사이로, 일부 무기염과 특정 용매는 막을 통과시켜 분리를 달성합니다.

우수한 보유율로 인해 중금속 제거율이 좋고 멤브레인 오염 문제가 없습니다. 또한 NF 멤브레인의 운영 비용은 역삼투 기술보다 낮고 유기 소분자 제거율이 좋기 때문에 산업 및 화학 폐수 처리에 널리 사용됩니다.

 

그림 3: NEWater 나노여과 시스템의 작동 원리

4. 광업 산업에서의 NEWater 수처리 응용

4.1 산성광산수 배수

광산 배수, 공정수, 산업 활동과 관련된 폭우는 광산 작업에서 생성되는 주요 물 유형입니다. 오염된 광산수를 처리하는 두 가지 주요 목적은 산성도를 중화하고 금속을 제거하는 것입니다. 오염된 광산수는 황화물이 포함된 암석이 물과 산소와 접촉할 때 생성됩니다.

황화물이 포함된 암석은 물과 산소에 노출되어 산성화되고 물 속에 금속과 황산염이 고농도로 존재하므로 광산 폐수는 일반적으로 산성입니다. 석회, 석회석 또는 가성소다를 첨가하여 수처리 공정 전체에서 pH(화학적 침전)를 높여야 합니다.

그림 4: 석회암

NEWater는 3단계 멤브레인 공정을 사용합니다. 여러 개의 초여과 및 역삼투 멤브레인 시스템이 연속적으로 작동하여 최대 97%의 물 회수를 제공합니다. 석회석/석회 중화 및 석고 결정화의 두 가지 CSIR 공정을 결합하여 전처리한 다음 습식 모래 여과기를 사용하여 잔류 망간을 제거합니다. 이 처리 단계 후 물은 초여과(UF) 멤브레인 미생물과 부유 고형물을 제거하는 요소입니다.

마지막으로, 역삼투(RO) 멤브레인을 후속 처리에 사용합니다. 석고염(RO 멤브레인에 의해 제거된 용해된 염)에 매우 과포화된 염수를 석회로 처리하여 과포화를 제거합니다. 최종 사이클은 물 회수를 개선하고 고형물 제거를 늘리고 염수 부피를 줄이기 위해 3회 수행되었습니다.

 

그림 5: 산성광산수 배수처리 공정

그 결과 다른 공정에서 재사용하거나 환경으로 안전하게 배출할 수 있는 고품질 표준을 갖춘 깨끗한 물 흐름이 생성됩니다. 오염된 물에서 황산염과 기타 용해된 불순물을 제거하여 이전에 환경으로 배출되었던 고품질 생산수를 이제 운영 공정에서 재사용합니다.

원하는 최종 수질에 따라 역삼투 및 기타 멤브레인 여과와 같은 다양한 기술을 사용하여 용해된 미네랄을 제거합니다. 이온 교환, 전기 탈이온화, 흡착 매체 등. 따라서 폐수는 완전히 활용되고 운영자에게 제로 액체 배출 솔루션을 제공합니다. 일관된 품질의 RO 공급수 제공부터 플랜트 설계 크기를 크게 줄이고 성능을 개선하며 CAPEX를 줄입니다.

 

그림 6: 광산수 처리

4.2 석탄광산 수처리

사회 경제의 지속적인 발전으로 인간의 수자원에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 최근 몇 년 동안 석탄 산업의 급속한 발전으로 많은 양의 지하수가 표면으로 방출되고 있으며 인간이 사용할 수 있는 담수 자원이 감소하고 있습니다. 광산에서 분출되는 물을 효과적으로 사용하고 표면 폐수 배출을 줄이고 사용 가능한 담수를 절약하는 방법은 석탄 산업에서 절실한 문제가 되었습니다.

낮은 에너지 소비, 낮은 운영 비용, 합리적인 구조, 작은 발자국, 높은 물 이용률, 높은 수준의 자동화 덕분에 역삼투 기술은 석탄 산업에서 점점 더 널리 사용될 것입니다.

 

그림 7: 석탄 채굴 산업의 물 처리

광산수 처리에서 처리된 염분 광산수는 역삼투 기술로 담수화되어 음용수 기준을 충족합니다. 멤브레인의 특수한 특성으로 인해 역삼투 장치는 급수 수질에 대한 요구 사항이 매우 엄격합니다. 급수에는 많은 양의 용해된 염이 있을 수 있지만 물 속의 콜로이드, 잔류 염소, 부유 물질, 철 이온 및 미생물 함량에 대한 요구 사항은 너무 높을 수 없습니다.

광산의 물 품질은 일반적으로 양호하지만, 경수가 있는 개별 구역을 식수로 재사용하려면 연수화를 거쳐야 합니다. 담수화 처리. 원수를 전처리하여 수질이 역삼투 장치 공급수 품질 요구 사항을 달성하면 역삼투 기술을 적용하여 음용수를 생산할 수 있습니다.

 

그림 8: 광산수 처리 공정 흐름도

역삼투압 장치에 유입되는 급수의 수질은 다음과 같다. 전처리 시스템 다음과 같이 제어됩니다: pH=6~9, p(유리염소)

필요한 부식 방지 및 스케일 방지 처리가 수행되어야 합니다. 역삼투 장치즉, 역삼투 시스템의 장기적 안정적 운영을 위한 중요한 보장인 전처리입니다. NEWater 석탄 광산 수처리 전처리 장비 선정 멀티미디어 필터 활성탄 필터이며 재질은 스테인리스 스틸입니다.

그만큼 멀티미디어 필터 지하수에 포함된 소량의 침전물과 녹을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 활성탄 필터 주로 활성탄의 큰 비표면적과 기공 공간을 이용하여 물 속의 유기물을 흡착합니다. 유기물을 제거하는 동시에 물 속의 염소, 지질, 콜로이드 실리카, 부유물질 등도 제거할 수 있어 광산수를 심층 처리하여 음용 가능한 물로 만듭니다.

 

그림 9: NEWater 역삼투 플랜트 세부 정보

NEWater 역삼투 장치에는 자동 역세척 펌프 또는 타이밍 역세척 장치도 장착되어 있습니다. 역삼투 장치가 일정 시간 동안 작동하거나 공급수 품질이 변하면 역삼투 멤브레인 표면에 스케일이 생기거나 막히거나 미생물에 의해 오염될 수 있습니다.

이때, 공급수압과 농축수압이 크게 증가하고, 멤브레인 전체의 압력차가 증가하고, 물 출력이 감소합니다. 자동 백워시 펌프 또는 타임드 백워시 장치는 멤브레인을 즉시 세척 또는 살균하여 멤브레인 손실과 프로젝트 비용 투자를 줄이고 불필요한 낭비를 줄일 수 있습니다.

4.3 석탄광산 수처리

금 채굴 및 광석 가공은 경제적으로 중요한 활동입니다. 그러나 이러한 활동은 중금속 농도가 높고 pH 값이 낮은 고도로 오염된 폐수를 생성하는 것과 관련이 있습니다. 금은 보석 제조 및 통화 비축을 위한 원자재부터 촉매 및 나노입자 생산과 같은 보다 기술적인 응용 분야에 이르기까지 다양한 용도로 사용되었습니다. 반면, 금 채굴 및 가공과 관련된 환경적 위험은 자연 서식지 파괴에서 환경을 오염시킬 수 있는 고도로 오염된 폐수 배출에 이르기까지 다양할 수 있습니다.

 

그림 10: 금광 폐수 처리

광석 가공 폐수는 pH가 낮고 Cd, Cr, Hg, As 등과 같은 중금속 및 준금속의 농도가 높습니다. 이러한 원소는 일반적으로 광석 및 농축액의 귀중한 성분과 관련이 있습니다. 금 채굴 폐수에는 황산염, 칼슘 및 마그네슘이 고농도로 포함되어 있으며 주요 오염 물질은 2가 이온으로 RO 멤브레인보다 NF 멤브레인으로 더 효과적으로 처리됩니다.

 

그림 11: NF 멤브레인 대 RO 멤브레인

효과적인 2차 또는 3차로서 폐수 처리 시스템NF는 작동이 쉽고, 신뢰성이 높고, 에너지 소비가 적고, 효율성이 높기 때문에 산업용, 농업용 및/또는 간접적으로 음용수로 재사용하기 위해 물을 정화하는 데 널리 사용되며 효율성 호환성을 유지할 수 있습니다. 공급 pH 5.0은 더 큰 투과 유량과 더 높은 보유 효율을 제공합니다.

 

그림12:NEWater 나노여과 시스템 작업 흐름도

우리는 투과수 회수율이 증가함에 따라 투과수 유량이 선형적으로 감소한다는 결론을 내렸습니다. 또한 RR이 40%보다 높을 때 전도도가 상당히 증가합니다. 따라서 이 공정에 이상적인 값으로 RR 40%를 선택했습니다. NEWater는 최적의 조건에서 작동하는 처리 시스템을 제공했으며, 이 프로젝트의 비용 입력은 약 $0.81/m3의 비용으로 고품질의 최종 처리된 유출수를 제공했습니다.

5. NEWater는 광업 산업을 위한 지속 가능하고 완전한 물 처리 솔루션을 제공합니다.

5.1 우리가 제공할 수 있는 솔루션.

  • 황산염 제거.
  • 중금속 제거
  • 담수화 / 담수화.
  • 무액체방출(ZLD).
  • 폐수 재사용/재활용.

 

그림 13: NEWater 물 장비의 적용

5.2 NEWater의 장점.

(1) 엔지니어링되고 맞춤화된 솔루션을 제공하여 고유한 물 및 장비 요구 사항을 충족합니다.

(2) 설계, 엔지니어링, 제조 및 자동화를 포함한 턴키 솔루션.

(3) 효율적인 물 및 폐수 재이용을 위한 최첨단 물 처리 기술 활용

(4) 평균 15년 이상의 경험을 가진 전문 엔지니어 팀이 최적의 온라인 지원 및 현장 서비스 및 지원을 제공합니다.

(5) 현지 프로젝트를 지원하기 위한 모든 언어 기능을 갖춘 전 세계 운영 및 지원.

 

NEWater 역삼투막 분리 기술은 환경 친화적인 새로운 정화 기술로, 2차 오염이 없고, 처리 효율이 높으며, 물 생산량이 좋으며, 광산 작업에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이 방법은 더 경제적이고 사용하기 쉽고, 비용이 낮으며, 광산 작업의 요구를 충족합니다. 이 기술 또는 관련 기술 조언이 필요하면 엔지니어에게 문의하세요. 전문적이고 강력한 기술 지원과 장비 지원을 제공할 수 있습니다.

 

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