โซลูชันการบำบัดน้ำสำหรับอุตสาหกรรมเหมืองแร่

1. พื้นหลัง

ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมทั่วโลกมีความเข้มงวดมากขึ้น เนื่องจากมีการตระหนักถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและภาวะขาดแคลนน้ำมากขึ้น อุตสาหกรรมเหมืองแร่ระหว่างประเทศจึงตอบสนองตามนั้น

กลยุทธ์การจัดการน้ำถือเป็นหัวใจสำคัญของการพัฒนา การดำเนินงาน และการฟื้นฟูเหมือง และปัจจุบันมีการใช้กลยุทธ์ดังกล่าวเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการดำเนินการขุด ตั้งแต่การผลิตน้ำดื่ม อุปกรณ์ทำความเย็น การแยกขยะจากแร่ธาตุที่มีค่าไปจนถึงการควบคุมฝุ่นละออง น้ำเป็นสิ่งที่พบในกระบวนการขุด จึงก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อความต้องการน้ำในปริมาณมาก

NEWater ให้ความสำคัญกับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมและยอมรับความท้าทายในการพัฒนาอย่างยั่งยืน เราพบเห็นการนำการบำบัดน้ำไปใช้ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ รวมถึงการบำบัดน้ำดื่มที่บริเวณเหมือง การบำบัดน้ำในกระบวนการ การกู้คืนผลิตภัณฑ์ ระบบบำบัดน้ำรีไซเคิล การจัดการสารตกค้าง และเทคโนโลยีบำบัดอื่นๆ อีกมากมาย

2. หลักการของเทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิส

เทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิส เป็นเทคโนโลยีการแยกเมมเบรนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและครบถ้วนที่สุด หลักการคือใช้แรงดันที่สูงกว่าแรงดันออสโมซิสตามธรรมชาติกับน้ำเกลือ (เช่น น้ำดิบ) เพื่อให้ออสโมซิสดำเนินไปในทิศทางตรงข้าม โดยกดโมเลกุลของน้ำในน้ำดิบไปยังอีกด้านหนึ่งของเมมเบรนและเปลี่ยนเป็นน้ำสะอาด จึงบรรลุวัตถุประสงค์ในการกำจัดสิ่งสกปรกและเกลือในน้ำ

ลักษณะการแยกของเมมเบรนแบบออสโมซิสย้อนกลับสามารถกำจัดเกลือที่ละลายอยู่ คอลลอยด์ สารอินทรีย์ แบคทีเรีย จุลินทรีย์ และสิ่งสกปรกอื่นๆ ออกจากน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ จนถึงขณะนี้ เทคโนโลยีการแยกเมมเบรนประกอบด้วยการออสโมซิสย้อนกลับ (RO) การกรองเมมเบรนที่มีรูพรุนขนาดเล็ก (MF) เป็นหลัก อุลตราฟิลเตรชัน (UF), และ เทคโนโลยีอิเล็กโทรไดอะไลซิส (EDI)โดย RO, UF และ EDI ส่วนใหญ่จะถูกใช้ในงานอุตสาหกรรม

3. หลักการทำงานของเทคโนโลยีนาโนฟิลเทรชั่น

นาโนฟิลเทรชั่น เป็นกระบวนการแยกเมมเบรนที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันระหว่างการออสโมซิสย้อนกลับและการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน และขนาดรูพรุนของเมมเบรนกรองแบบนาโนฟิลเตรชันจะมีตั้งแต่ไม่กี่นาโนเมตรขึ้นไป ส่วนใหญ่ เมมเบรนกรองนาโน ได้มาจาก เมมเบรนออสโมซิสย้อนกลับเช่น เมมเบรน CA, CTA, เมมเบรนคอมโพสิตโพลีเอไมด์อะโรมาติก และเมมเบรนโพลีเอเธอร์ซัลโฟนซัลโฟน

ดังนั้น การกรองด้วยนาโนฟิลเทรชัน ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า การออสโมซิสย้อนกลับความดันต่ำ จึงเป็นเทคโนโลยีการแยกเมมเบรนที่เพิ่งเกิดใหม่ ซึ่งประสิทธิภาพในการแยกจะอยู่ระหว่างการออสโมซิสย้อนกลับและการกรองแบบอัลตราฟิลเทรชัน โดยให้เกลืออนินทรีย์บางชนิดและตัวทำละลายบางชนิดผ่านเมมเบรนได้ จึงแยกออกจากกันได้

เนื่องด้วยอัตราการกักเก็บที่ยอดเยี่ยม จึงมีอัตราการกำจัดโลหะหนักได้ดีและไม่มีปัญหาการปนเปื้อนของเมมเบรน นอกจากนี้ ต้นทุนการดำเนินงานของเมมเบรน NF ยังต่ำกว่าเทคโนโลยีออสโมซิสย้อนกลับ และมีอัตราการกำจัดโมเลกุลขนาดเล็กอินทรีย์ที่ดี จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมและสารเคมี

 

4. การประยุกต์ใช้การบำบัดน้ำ NEWater ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่

4.1 การระบายน้ำเสียจากเหมืองกรด

น้ำที่เกิดจากการระบายน้ำจากเหมือง น้ำจากกระบวนการ และน้ำฝนที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมอุตสาหกรรม เป็นประเภทหลักของน้ำที่เกิดขึ้นในการดำเนินการขุด วัตถุประสงค์หลักสองประการในการบำบัดน้ำที่ปนเปื้อนจากเหมืองคือเพื่อทำให้ความเป็นกรดเป็นกลางและกำจัดโลหะออกไป น้ำที่ปนเปื้อนจากเหมืองเกิดขึ้นเมื่อหินที่มีซัลไฟด์สัมผัสกับน้ำและออกซิเจน

หินที่มีซัลไฟด์จะสัมผัสกับน้ำและออกซิเจน ส่งผลให้เกิดความเป็นกรดและความเข้มข้นสูงของโลหะและซัลเฟตในน้ำ ดังนั้นน้ำเสียจากเหมืองจึงมักเป็นกรด การเติมปูนขาว หินปูน หรือโซดาไฟเป็นสิ่งจำเป็นในการเพิ่มค่า pH (การตกตะกอนทางเคมี) ตลอดกระบวนการบำบัดน้ำ

NEWater ใช้กระบวนการเมมเบรนสามขั้นตอน ระบบเมมเบรนอัลตราฟิลเตรชันหลายระบบและออสโมซิสย้อนกลับทำงานแบบอนุกรมเพื่อให้ได้น้ำที่กู้คืนได้สูงถึง 97% กระบวนการ CSIR สองกระบวนการ ได้แก่ การทำให้หินปูน/ปูนขาวเป็นกลาง และการตกผลึกยิปซัมจะรวมกันสำหรับการบำบัดเบื้องต้น ตามด้วยตัวกรองทรายเปียกเพื่อกำจัดแมงกานีสที่เหลือ หลังจากขั้นตอนการบำบัดนี้ น้ำจะได้รับการบำบัดด้วย เมมเบรนอุลตราฟิลเตรชั่น (UF) องค์ประกอบในการกำจัดจุลินทรีย์และของแข็งแขวนลอย

ในที่สุด เมมเบรนแบบออสโมซิสย้อนกลับ (RO) จะถูกใช้สำหรับการบำบัดขั้นต่อไป น้ำเกลือที่มีความอิ่มตัวสูงในเกลือยิปซัม (เกลือที่ละลายแล้วถูกกำจัดออกโดยเมมเบรน RO) จะถูกบำบัดด้วยปูนขาวเพื่อกำจัดความอิ่มตัวสูง รอบสุดท้ายจะดำเนินการสามครั้งเพื่อปรับปรุงการกู้คืนน้ำ เพิ่มการกำจัดของแข็ง และลดปริมาณน้ำเกลือ

 

ผลลัพธ์ที่ได้คือกระแสน้ำสะอาดที่ได้มาตรฐานคุณภาพสูง ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ในกระบวนการอื่นๆ หรือปล่อยลงสู่สิ่งแวดล้อมได้อย่างปลอดภัย การกำจัดซัลเฟตและสิ่งเจือปนที่ละลายอยู่ในน้ำปนเปื้อนเพื่อให้ได้น้ำที่ผลิตได้คุณภาพสูงที่เคยถูกปล่อยลงสู่สิ่งแวดล้อมนั้น ปัจจุบันสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ในกระบวนการปฏิบัติงานได้

ขึ้นอยู่กับคุณภาพน้ำขั้นสุดท้ายที่ต้องการ มีการใช้เทคนิคต่างๆ มากมายในการกำจัดแร่ธาตุที่ละลายอยู่ เช่น การออสโมซิสย้อนกลับและการกรองด้วยเมมเบรนอื่นๆ การแลกเปลี่ยนไอออนการแยกไอออนด้วยไฟฟ้า ตัวกลางการดูดซับ ฯลฯ ด้วยเหตุนี้ น้ำเสียจึงถูกใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ และมอบโซลูชันการระบายของเหลวเป็นศูนย์ให้กับผู้ปฏิบัติงาน ตั้งแต่การจัดหาคุณภาพน้ำป้อน RO ที่สม่ำเสมอ ไปจนถึงขนาดการออกแบบโรงงานที่เล็กลงอย่างมาก ประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้น และ CAPEX ที่ลดลง

 

4.2 การบำบัดน้ำเหมืองถ่านหิน

ด้วยการพัฒนาเศรษฐกิจสังคมอย่างต่อเนื่อง ความต้องการทรัพยากรน้ำของมนุษย์ก็เพิ่มขึ้น ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมถ่านหินในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา น้ำใต้ดินจำนวนมากถูกปล่อยลงสู่ผิวดิน และทรัพยากรน้ำจืดสำหรับมนุษย์ก็ลดลง การใช้น้ำที่ไหลออกจากเหมืองอย่างมีประสิทธิภาพ ลดการปล่อยน้ำเสียผิวดิน และประหยัดน้ำจืดที่มีอยู่ได้กลายมาเป็นปัญหาเร่งด่วนในอุตสาหกรรมถ่านหิน

ด้วยการใช้พลังงานต่ำ ต้นทุนการดำเนินการต่ำ โครงสร้างที่เหมาะสม พื้นที่ใช้สอยขนาดเล็ก อัตราการใช้น้ำสูง และระดับอัตโนมัติสูง เทคโนโลยีออสโมซิสย้อนกลับจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในอุตสาหกรรมถ่านหิน

 

ในการบำบัดน้ำแร่ น้ำเกลือที่ผ่านการบำบัดแล้วจะถูกแยกเกลือออกโดยใช้เทคโนโลยีออสโมซิสย้อนกลับเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานน้ำดื่ม เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของเมมเบรน หน่วยออสโมซิสย้อนกลับจึงมีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากสำหรับคุณภาพน้ำของน้ำป้อน น้ำป้อนอาจมีเกลือละลายอยู่เป็นจำนวนมาก แต่ข้อกำหนดสำหรับคอลลอยด์ คลอรีนตกค้าง สสารแขวนลอย ไอออนเหล็ก และปริมาณจุลินทรีย์ในน้ำไม่สามารถสูงเกินไปได้

คุณภาพน้ำเหมืองโดยทั่วไปดี พื้นที่เฉพาะที่มีน้ำกระด้าง หากต้องการนำกลับมาใช้เป็นน้ำดื่ม จะต้องผ่านกระบวนการทำให้อ่อนลงด้วย การบำบัดด้วยการกำจัดเกลือตราบใดที่การบำบัดน้ำดิบเบื้องต้น เพื่อให้คุณภาพน้ำบรรลุข้อกำหนดคุณภาพน้ำป้อนของอุปกรณ์ออสโมซิสย้อนกลับ คุณสามารถนำเทคโนโลยีออสโมซิสย้อนกลับมาใช้เพื่อผลิตน้ำดื่มได้

 

คุณภาพน้ำของน้ำป้อนที่เข้าสู่หน่วยรีเวิร์สออสโมซิสหลังจาก ระบบการเตรียมการล่วงหน้า ควบคุมดังนี้ pH=6~9, p(คลอรีนอิสระ)

ต้องดำเนินการป้องกันการกัดกร่อนและป้องกันการเกิดตะกรันที่จำเป็นก่อน อุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิสนั่นคือ การบำบัดเบื้องต้น ซึ่งเป็นการรับประกันที่สำคัญสำหรับการทำงานที่เสถียรในระยะยาวของระบบออสโมซิสย้อนกลับ อุปกรณ์บำบัดเบื้องต้นสำหรับการบำบัดน้ำเหมืองถ่านหิน NEWater ที่เลือก ตัวกรองมัลติมีเดีย และแผ่นกรองคาร์บอนกัมมันต์ วัสดุเป็นสแตนเลส

การ ตัวกรองมัลติมีเดีย สามารถขจัดตะกอนและสนิมจำนวนเล็กน้อยที่อยู่ในน้ำใต้ดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวกรองคาร์บอนกัมมันต์ ส่วนใหญ่ใช้พื้นผิวจำเพาะขนาดใหญ่และรูพรุนของคาร์บอนกัมมันต์เพื่อดูดซับสารอินทรีย์ในน้ำ ขณะเดียวกันก็กำจัดสารอินทรีย์ออกไป นอกจากนี้ยังสามารถกำจัดคลอรีน ไขมัน ซิลิกาคอลลอยด์ และสารแขวนลอยในน้ำได้อีกด้วย เพื่อให้น้ำแร่ได้รับการบำบัดอย่างล้ำลึกให้เป็นน้ำดื่มได้

 

นอกจากนี้ หน่วยรีเวิร์สออสโมซิสของ NEWater ยังติดตั้งปั๊มล้างย้อนกลับอัตโนมัติหรืออุปกรณ์ล้างย้อนกลับแบบตั้งเวลา เมื่อหน่วยรีเวิร์สออสโมซิสทำงานเป็นระยะเวลาหนึ่ง หรือเมื่อคุณภาพน้ำป้อนเปลี่ยนแปลง พื้นผิวของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสอาจเกิดตะกรันหรืออุดตัน หรือปนเปื้อนจากจุลินทรีย์

ในเวลานี้ แรงดันน้ำป้อนและแรงดันน้ำที่เข้มข้นจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ความแตกต่างของแรงดันข้ามเมมเบรนจะเพิ่มขึ้น และปริมาณน้ำที่ส่งออกลดลง ปั๊มล้างย้อนกลับอัตโนมัติหรืออุปกรณ์ล้างย้อนกลับแบบตั้งเวลาสามารถทำความสะอาดหรือฆ่าเชื้อเมมเบรนได้ทันที ลดการสูญเสียเมมเบรนและต้นทุนการลงทุนโครงการ และลดของเสียที่ไม่จำเป็น

4.3 การบำบัดน้ำเหมืองถ่านหิน

การทำเหมืองทองและการแปรรูปแร่เป็นกิจกรรมที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ อย่างไรก็ตาม กิจกรรมเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการผลิตน้ำเสียที่มีมลพิษสูงซึ่งมีโลหะหนักในปริมาณสูงและค่า pH ต่ำ ทองคำถูกนำไปใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ มากมาย ตั้งแต่เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตเครื่องประดับและเงินสำรองไปจนถึงแอปพลิเคชันทางเทคนิค เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยาและการผลิตอนุภาคระดับนาโน ในทางกลับกัน อันตรายต่อสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการทำเหมืองทองและการแปรรูปอาจมีตั้งแต่การทำลายแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติไปจนถึงการปล่อยน้ำเสียที่มีมลพิษสูงซึ่งอาจปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมได้

 

น้ำเสียจากการแปรรูปแร่มีค่า pH ต่ำและมีธาตุหนักและโลหะกึ่ง เช่น แคดเมียม โครเมียม ปรอท แอซิด เป็นต้น ในปริมาณสูง เนื่องจากธาตุเหล่านี้มักเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบที่มีค่าในแร่และแร่เข้มข้น น้ำเสียจากการทำเหมืองทองคำมีซัลเฟต แคลเซียม และแมกนีเซียมในปริมาณสูง และสารปนเปื้อนหลักคือไอออนที่มีประจุไฟฟ้าสองประจุ ซึ่งบำบัดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเมมเบรน NF มากกว่าเมมเบรน RO

 

เป็นยาเสริมหรือยาเสริมที่มีประสิทธิภาพ ระบบบำบัดน้ำเสียNF ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการฟอกน้ำเพื่อใช้ในอุตสาหกรรม เกษตรกรรม และ/หรือการนำกลับมาใช้ใหม่โดยอ้อมเป็นน้ำดื่ม เนื่องจากใช้งานง่าย เชื่อถือได้ ใช้พลังงานต่ำ และมีประสิทธิภาพสูง อีกทั้งยังรักษาความเข้ากันได้กับประสิทธิภาพได้ ค่า pH ของฟีดที่ 5.0 จะทำให้มีการไหลของน้ำซึมผ่านได้มากขึ้นและประสิทธิภาพการกักเก็บสูงขึ้น

 

เราสรุปได้ว่าอัตราการไหลของน้ำซึมจะลดลงแบบเป็นเส้นตรงเมื่ออัตราการคืนตัวของน้ำซึมเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ สภาพการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อ RR สูงกว่า 40% ดังนั้น จึงเลือก RR ของ 40% เป็นค่าที่เหมาะสำหรับกระบวนการนี้ NEWater จัดทำระบบบำบัดที่ทำงานภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุด และต้นทุนที่ป้อนเข้าของโครงการทำให้ได้น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดขั้นสุดท้ายที่มีคุณภาพสูง โดยมีต้นทุนประมาณ $0.81/m3

5. NEWater นำเสนอโซลูชันการบำบัดน้ำที่ยั่งยืนและสมบูรณ์แบบสำหรับอุตสาหกรรมเหมืองแร่

5.1 โซลูชั่นที่เราสามารถนำเสนอให้กับคุณ

• การกำจัดซัลเฟต
• การกำจัดโลหะหนัก
• การกำจัดเกลือออกจากน้ำ/การกำจัดเกลือออกจากน้ำ
• การปล่อยของเหลวเป็นศูนย์ (ZLD)
• การนำกลับมาใช้ใหม่/รีไซเคิลน้ำเสีย

 

5.2 ข้อดีของ NEWater

(1) จัดหาความต้องการด้านน้ำและอุปกรณ์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะโดยมอบโซลูชันที่ออกแบบและปรับแต่งตามความต้องการ

(2) โซลูชั่นแบบครบวงจร รวมถึงการออกแบบ วิศวกรรม การผลิต และระบบอัตโนมัติ

(3) การใช้เทคโนโลยีการบำบัดน้ำที่ทันสมัยเพื่อการนำน้ำและน้ำเสียกลับมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพ

(4) ทีมงานวิศวกรมืออาชีพที่มีประสบการณ์เฉลี่ย 15 ปี เพื่อมอบความช่วยเหลือออนไลน์และบริการและการสนับสนุนในสถานที่อย่างเหมาะสมที่สุด

(5) การดำเนินงานทั่วโลกและความช่วยเหลือด้านความสามารถด้านภาษาต่างๆ เพื่อสนับสนุนโครงการในท้องถิ่น

 

เทคโนโลยีการแยกเมมเบรนแบบออสโมซิสย้อนกลับ NEWater เป็นเทคโนโลยีการกรองแบบใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่มีมลพิษรอง มีประสิทธิภาพในการบำบัดสูง มีปริมาณน้ำออกมาก และมีการใช้ในการดำเนินการขุดมากขึ้น วิธีนี้ประหยัดกว่าและใช้งานง่ายกว่า มีต้นทุนต่ำกว่า และตอบสนองความต้องการของการดำเนินการขุด หากคุณต้องการคำแนะนำทางเทคนิคนี้หรือที่เกี่ยวข้อง เพียงติดต่อวิศวกรของเรา เราสามารถให้การสนับสนุนทางเทคนิคและการสนับสนุนอุปกรณ์อย่างมืออาชีพและมีประสิทธิภาพแก่คุณได้