鉱業向け水処理ソリューション

1. 背景

近年、環境への影響や水不足に対する意識が高まるにつれ、世界中の環境規制はより厳しくなり、国際鉱業業界もそれに応じて対応してきました。

水管理戦略は、鉱山の開発、運営、復旧活動の中心であり、現在では採掘作業による環境への影響を最小限に抑えるために使用されています。飲料水の製造、冷却装置、貴重な鉱物からの廃棄物の分離から粉塵抑制まで、採掘プロセスでは水が使用されるため、大量の水需要にリスクをもたらします。

NEWater は環境汚染に配慮し、持続可能な開発という課題に取り組んでいます。鉱山現場での飲料水処理、プロセス水処理、製品回収、リサイクル水処理システム、残留物管理、その他さまざまな処理技術など、鉱業における水処理の用途を考えています。

2. 逆浸透技術の原理

逆浸透技術 膜分離技術の中で最も広く使用され、成熟した技術です。その原理は、塩水（原水など）に自然浸透圧よりも高い圧力をかけることで、浸透が反対方向に進み、原水中の水分子を膜の反対側に押し出してきれいな水に変え、水中の不純物や塩分を除去するという目的を達成することです。

逆浸透膜の分離特性は、溶解した塩、コロイド、有機物、細菌、微生物、その他の不純物を水から効果的に除去することができます。これまでのところ、膜分離技術には主に逆浸透（RO）、微多孔膜ろ過（MF）、 限外濾過（UF）、 そして 電気透析（EDI）技術その中で、RO、UF、EDIは主に工業用途で使用されています。

3. ナノ濾過技術の動作原理

ナノ濾過 逆浸透と限外濾過の中間の圧力駆動型膜分離プロセスであり、ナノ濾過膜の孔径は数ナノメートル程度である。 ナノ濾過膜 由来は 逆浸透膜CA、CTA膜、芳香族ポリアミド複合膜、スルホン化ポリエーテルスルホン膜など。

したがって、低圧逆浸透としても知られるナノ濾過は、膜分離技術の新興分野であり、その分離性能は逆浸透と限外濾過の中間であり、一部の無機塩と特定の溶媒が膜を通過できるようにすることで分離を実現します。

NF膜は保持率が優れているため、重金属の除去率が良好で、膜汚染の問題がありません。また、NF膜の運転コストは逆浸透技術よりも低く、有機小分子の除去率が良好であるため、工業廃水や化学廃水の処理に広く使用されています。

 

4. 鉱業におけるNEWater水処理の応用

4.1 酸性鉱山排水

鉱山排水、プロセス水、産業活動に伴う雨水は、鉱山作業で生成される主な水の種類です。汚染された鉱山水を処理する主な目的は、酸性度を中和し、金属を除去することです。汚染された鉱山水は、硫化物を含む岩石が水と酸素と接触すると生成されます。

硫化物を含む岩石は水と酸素にさらされ、その結果、酸性になり、水中の金属と硫酸塩の濃度が高くなります。そのため、鉱山廃水は通常酸性です。水処理プロセス全体にわたって pH (化学沈殿) を上げるには、石灰、石灰岩、または苛性ソーダを追加する必要があります。

NEWaterは3段階の膜プロセスを採用しています。複数の限外濾過膜システムと逆浸透膜システムを直列に操作して、最大97%の水を回収します。2つのCSIRプロセス、石灰石/石灰中和、石膏結晶化を組み合わせて前処理を行い、その後湿式砂ろ過器で残留マンガンを除去します。この処理ステップの後、水は 限外濾過（UF）膜 微生物や浮遊物質を除去する要素。

最後に、逆浸透 (RO) 膜を使用して後続の処理を行います。石膏塩 (RO 膜によって除去された溶解塩) が高度に過飽和した塩水は、過飽和を除去するために石灰で処理されます。最終サイクルは、水の回収率を向上させ、固形物の除去を増やし、塩水の量を減らすために 3 回実行されました。

 

その結果、他のプロセスで再利用したり、安全に環境に排出したりできる、高品質基準を満たすきれいな水流が生まれます。汚染された水から硫酸塩やその他の溶解不純物を除去して高品質の生産水を得ることで、以前は環境に排出されていた生産水が、現在では運用プロセスで再利用されています。

最終的な水質に応じて、逆浸透やその他の膜ろ過などの溶解したミネラルを除去するためのさまざまな技術が使用され、 イオン交換、電気脱イオン化、吸着媒体など。このようにして、廃水は完全に利用され、オペレーターに液体排出ゼロのソリューションを提供します。一貫した品質の RO 給水を提供することから、プラントの設計サイズを大幅に縮小し、パフォーマンスを向上させ、CAPEX を削減します。

 

4.2 炭鉱排水処理

社会経済の継続的な発展に伴い、人類の水資源に対する需要は増加しています。近年の石炭産業の急速な発展に伴い、大量の地下水が地表に排出され、人類が利用できる淡水資源が減少しています。鉱山の湧出水を有効に利用し、地表の廃水排出を減らし、利用可能な淡水を節約する方法は、石炭産業の差し迫った問題となっています。

逆浸透技術は、エネルギー消費量が少なく、運用コストが低く、構造が合理的で、設置面積が小さく、水利用率が高く、自動化度が高いため、石炭業界でますます広く使用されるようになるでしょう。

 

鉱山水処理では、処理された塩分を含んだ鉱山水を逆浸透技術で淡水化し、飲料水基準を満たします。膜の特殊な特性により、逆浸透ユニットは給水の水質に対して非常に厳しい要件を持っています。給水には大量の溶解塩が含まれる可能性がありますが、水中のコロイド、残留塩素、浮遊物質、鉄イオン、微生物含有量に対する要件は高すぎてはなりません。

鉱山の水質は一般的に良好ですが、硬水の個々の領域は、飲料水として再利用したい場合は、軟水化する必要があります。 淡水化処理原水を前処理し、その水質が逆浸透装置の給水水質要件を満たす限り、逆浸透技術を適用して飲料水を製造することができます。

 

逆浸透装置に入る給水の水質は、 前処理システム 次のように制御されます：pH=6〜9、p（遊離塩素）

必要な防錆およびスケール防止処理は、 逆浸透装置逆浸透システムの長期安定運転を保証する重要な前処理です。 NEWater炭鉱水処理前処理装置を選択 マルチメディアフィルター 活性炭フィルター、材質はステンレスです。

の マルチメディアフィルター 地下水に含まれる少量の沈殿物や錆を効果的に除去することができます。 活性炭フィルター 活性炭は主にその大きな比表面積と細孔空間を利用して水中の有機物を吸着し、有機物を除去すると同時に、水中の塩素、脂質、コロイドシリカ、浮遊物質も除去できるため、鉱山水を飲料水に深く処理することができます。

 

NEWater 逆浸透装置には、自動逆洗ポンプまたは時間指定逆洗装置も装備されています。逆浸透装置を一定時間稼働させたり、給水水質が変化したりすると、逆浸透膜の表面にスケールが付着したり、目詰まりしたり、微生物によって汚染されたりすることがあります。

このとき、給水圧力と濃縮水圧力が大幅に上昇し、膜を挟んだ圧力差が大きくなり、水出力が低下します。自動逆洗ポンプまたは時間指定逆洗装置を使用すると、膜を即時に洗浄または殺菌でき、膜の損失とプロジェクトコストの投資を減らし、不必要な無駄を減らすことができます。

4.3 炭鉱排水処理

金の採掘と鉱石処理は経済的に重要な活動です。しかし、これらの活動は、高濃度の重金属と低 pH 値を含む汚染度の高い廃水の生成を伴います。金は、宝飾品製造や通貨準備の原材料から、触媒やナノ粒子製造などのより技術的な用途まで、さまざまな用途に使用されてきました。一方、金の採掘と処理に伴う環境への危険は、自然生息地の破壊から、環境を汚染する可能性のある汚染度の高い廃水の排出まで多岐にわたります。

 

鉱石処理からの廃水は pH が低く、Cd、Cr、Hg、As などの重金属や準金属の濃度が高いです。これらの元素は、通常、鉱石や精鉱の貴重な成分に関係しています。金採掘からの廃水には、硫酸塩、カルシウム、マグネシウムが高濃度で含まれており、主な汚染物質は二価イオンです。これらのイオンは、RO 膜よりも NF 膜でより効果的に処理されます。

 

効果的な二次または三次 廃水処理システムNF は、操作が簡単で信頼性が高く、エネルギー消費が少なく効率が高いため、工業用、農業用、および/または飲料水として間接的に再利用するための水の浄化に広く使用されており、効率の互換性を維持できます。供給 pH が 5.0 の場合、透過流量が増加し、保持効率が高くなります。

 

透過水回収率が増加すると、透過水流量は直線的に減少すると結論付けられます。また、RR が 40% を超えると導電率が大幅に増加します。したがって、このプロセスでは RR 40% が理想的な値として選択されました。NEWater は最適な条件下で動作する処理システムを提供し、プロジェクトのコスト投入により、約 $0.81/m3 のコストで高品質の最終処理済み排水が得られました。

5. NEWaterは鉱業向けに持続可能で包括的な水処理ソリューションを提供します

5.1 弊社がご提供できるソリューション

• 硫酸塩除去。
• 重金属の除去。
• 淡水化/脱塩。
• ゼロ液体排出（ZLD）。
• 廃水の再利用・リサイクル。

 

5.2 NEWater の利点。

（1）エンジニアリングされたカスタマイズされたソリューションを提供し、独自の水と機器のニーズに対応します。

（２）設計、エンジニアリング、製造、自動化を含むターンキーソリューション。

（３）最先端の水処理技術を活用し、水と廃水を効率的に再利用する。

（4）平均15年の経験を持つプロのエンジニアのチームが、最適なオンライン支援とオンサイトサービスとサポートを提供します。

（５）世界規模での事業展開と、あらゆる言語能力による現地プロジェクトのサポート。

 

NEWater逆浸透膜分離技術は、環境に優しく、二次汚染がなく、処理効率が高く、水出力が良好な新しい浄化技術として、採掘事業でますます使用されています。この方法は、より経済的で使いやすく、コストが低く、採掘事業のニーズを満たしています。この技術アドバイスや関連する技術アドバイスが必要な場合は、当社のエンジニアにお問い合わせください。専門的で強力な技術サポートと機器サポートを提供できます。