Mijnwater ZLD: verdampings- en kristallisatieontwerp

Water is de grootste afvalstroom bij de meeste metaal- en steenkoolbedrijven, en het is ook de stroomregulator die het meestnauwlettend in de gaten houdt. Door het feit dat er geen vloeistoffen worden geloosd, is deze aansprakelijkheid een gesloten kringloop: water wordt teruggewonnen voor hergebruik en opgeloste zouten verlaten de locatie als een droge vaste stof.

Het ontwerpen van een ZLD-mijnwatersysteem is geen kwestie van het vastschroeven van een verdamper op een bestaande installatie. De stroming varieert afhankelijk van de regenval en het seizoen, het zoutgehalte varieert van brak tot hyperzout, en hardheid en metalen tasten elk warmteoverdrachtsoppervlak aan. In dit artikel wordt uitgelegd hoe de trein wordt samengesteld, waar de energienaartoe gaat en hoe de verdampings- en kristallisatieapparatuur wordt geselecteerd.

🌍 Waarom mijnwater geen vloeistoflozingnodig heeft

Veel mijnen zijn actief in dorre gebieden waar geen enkel ontvangend waterlichaam een lozing kan accepteren, of waar de vergunning het zoutgehalte ver beneden hetniveau houdt dat conventionele behandeling kan bereiken. In die gevallen is ZLD de enige routenaar een vergunning en wordt het teruggewonnen water een bedrijfsmiddel in plaats van een kostenpost.

Een put-ontworpen trein herstelt 90–95% van het binnenkomende water als destillaat of permeaat dat terugkeertnaar ertsverwerking, stofonderdrukking of wassen. De resterende fractie blijft als vocht achter in de ontwaterde zoutkoek, die afhankelijk van de zuiverheid wordt gestort of verkocht.

🧪 Wat mijnwater moeilijk te behandelen maakt

Mijnwater isniet één stabiele stroom. Het totale aantal opgeloste vaste stoffen zit daar meestal tussen 1.000 en 10.000 mg/L in steenkool en basis-metaalbewerkingen, terwijl de supernatant van de residuen en sommige goud- of koperbewerkingen groter zijn 30.000 mg/L. Sulfaat en chloride domineren gewoonlijk de anionenbalans, met calcium, magnesium ennatrium aan de kationzijde.

Hardheid van 200–2.000 mg/Zoals CaCO3, opgelost silica, ijzer, mangaan en af en toe zware metalen duwen het ontwerp allemaal in de richting van verzachting en filtratie vóór enige concentratiestap. Stromingsvariabiliteit is de tweede drijfveer: smeltende sneeuw ennattigheid-Seizoensgebeurtenissen kunnen de instroom binnen enkele dagen vermenigvuldigen, dus het egalisatievolume en de modulaire capaciteit zijnnet zo belangrijk als de piekbehandelingssnelheid.

⚙️De Vier-Fasebehandelingstrein

1. Egalisatie en voorbehandeling. Een omzoomd bassin met een gemiddelde capaciteit van 12 tot 24 uur absorbeert stormgebeurtenissen en zorgt ervoor dat de chemie zich stabiliseert. pH-aanpassing, coagulatie en klaring verwijderen zwevende vaste stoffen, gevolgd door multimediafiltratie en ultrafiltratie om stroomafwaartse membranen te beschermen.

2. Verzachting. Koude limoen of limoen-soda verzachtende druppels hardheid hieronder 50 mg/L als CaCO3 en mede-precipiteert silica en metalen. Deze stap bepaalt of de verdamper maandenlang draait of binnen enkele weken vervuild raakt.

3. Membraanconcentratie. Omgekeerde osmose – eerst de brakke fase, daarna de zeewater- of DTRO-fase – verhoogt de pekelconcentratienaar 60.000–80.000 mg/L op 60-75% herstel. Elke kubieke meter die hier wordt verwijderd, is een kubieke meter die de verdampernooit hoeft te koken.

4. Verdamping en kristallisatie. Pekel wordt geconcentreerd tot verzadiging, gekristalliseerd en ontwaterd door centrifuge of filterpers tot een koek met 3–5% vocht. Het condensaat keert terug bij een geleidbaarheid lager dan 10 µS/cm en kan direct worden hergebruikt.

🔧 De verdamper kiezen

De meeste ZLD-mijnwaterprojecten kiezen tussen mechanische damprecompressie (MVR), meerdere-effectverdamping en een kristallisator met geforceerde circulatie - vaak een combinatie van alle drie.

MVR verbruikt 25–45 kWh per ton verdampt water en heeft geen stoomketelnodig, wat geschikt is voor afgelegen locaties met betrouwbare stroomvoorziening. Meervoudig-effecteenhedennodig 0,3–0,4 ton stoom per ton water over drie tot vier effecten en zinvol waar afvalwarmte al bestaat. Geforceerde circulatie is de standaard voor het schalen van pekel, omdat de hoge vloeistofsnelheid de kristallen in suspensie houdt; vallende film is gereserveerd voor schoon, laag-hardheid stromen.

De materiaalkeuze volgt het chlorideniveau: 316L voor laag-chlorideservice, 2205 of 2507 duplex voor matig chloride, en titanium of titanium-beklede buisplaten zodra chloride passeert 50.000 mg/L bij verhoogde temperatuur.

📊 Energie- en kostenbenchmarks

Normaal gesproken trekt een complete mijnwater-ZLD-trein 15–40 kWh per kubieke meter voer, tegen 2–4 kWh/m3 alleen voor omgekeerde osmose. De verdamperneemt het grootste deel van dat verschil voor zijn rekening, dus membraanvoordruk-concentratie is de grootste hefboom voor de bedrijfskosten.

Chemicaliën (kalk,natriumcarbonaat, anti-aanslagmiddelen en schoonmaakmiddelen) voegen grofweg toe 0,3–1,0 USD per kubieke meter. Daarentegen verdringt teruggewonnen water de gekochte of vervoerde voorraad, en kannatriumsulfaat ofnatriumchloride worden gescheiden en verkocht. 97% zuiverheidcompenseren de zoutopbrengsten een deel van de verwijderingskosten.

🏆 Waarom kiezen voor WTEYA

WTEYA produceert sinds 2009 verdampings- en kristallisatieapparatuur vanuit een productiebasis van 30.000 m2 in Jingshan, Hubei, met meer dan 500 werknemers en 42 vestigingen in heel China. Ruim 2.000 klanten in 30 provincies exploiteren onze MVR, multi-effect- en kristallisatorsystemen.

Voor mijnwater leveren we de volledige reeks – voorbehandeling, membraanconcentratie, verdamping, kristallisatie en zoutbehandeling – ontworpen rond de feitelijke wateranalyse en omstandigheden ter plaatse, met OEM- en ODM-diensten beschikbaar voor partners. Standaardconfiguraties worden binnen 30-60 dagen verzonden; geïntegreerde ZLD-fabrieken volgen een projectschema.

Stuur ons uw wateranalyse (TDS, hardheid, silica, metalen en stromingsprofiel) en onze ingenieurs sturen u een voorlopig procesontwerp en apparatuurselectie terug.

❓ Veelgestelde vragen

Welke TDS kan een mijnwater ZLD-systeem aan?
Ontwerpen behandelen routinematig voer vanaf 1.000 mg/L tot meer dan 30.000 mg/L. Boven ongeveer 60.000–80.000 mg/L-membranen zijnniet langer zuinig en de pekel gaat rechtstreeks verdampen.

Hoeveel energie verbruikt mijnwater ZLD?
Reken op 15–40 kWh per kubieke meter voer voor de complete trein. Voor-concentreren met RO vóór de verdamper is de meest effectieve manier om aan de lage kant te blijven.

Kan het systeem omgaan met seizoensschommelingen en een koud klimaat?
Ja. Egalisatie gedurende 12–24 uur plus modulaire verdampingstreinen absorberen pieken; voor de winterdienst specificeren we geïsoleerde schepen, verwarming en indoor- of containerskids.

WTEYA is een professionele fabrikant van verdampingsapparatuur met bijna 20 jaar ervaring en biedt op maat gemaakte ZLD-oplossingen en volledige OEM & ODM-diensten.

Plan een videogesprek met onze ingenieurs om uw mogelijkheden te verkennen.

📲WhatsApp: +86-1800 2840 855

📧 E-mail: informatie@wteya.com

🌐Website: www.wteya.com