Mengapa Oksigen Diperlukan dalam Rawatan Air Lombong
Proses rawatan air lombong selalunya bergantung kepada tindak balas pengoksidaan sebelum bahan cemar boleh disingkirkan daripada air.
Sebagai contoh, besi ferus terlarut (Fe²⁺) kekal larut dalam air dan tidak boleh dikeluarkan dengan cekap melalui pemendapan. Apabila oksigen dimasukkan, besi ferus akan teroksida kepada besi ferik (Fe³⁺), yang membentuk mendakan ferik hidroksida yang mengendap di dalam sistem penjernih dan penebalan enapcemar.
Proses yang sama berlaku semasa penyingkiran mangan, pengoksidaan sulfida, dan sistem nitrifikasi biologi.
Aplikasi rawatan air lombong biasa yang memerlukan oksigen termasuk:
-
Rawatan saliran lombong asid
-
Sistem penyingkiran besi
-
Sistem penyingkiran mangan
-
Proses pengoksidaan sulfida
-
Rawatan air sisa biologi
-
Sistem nitrifikasi
-
Proses sokongan pemusnahan sianida
-
Memproses sistem guna semula air
Tanpa kepekatan oksigen terlarut yang mencukupi, kadar pengoksidaan menurun dan kapasiti rawatan mungkin berkurangan.
Prinsip Kerja
Pengambilan Udara dan Penapisan
Proses ini bermula dengan menarik udara atmosfera melalui sistem penapisan industri.
Persekitaran perlombongan selalunya mengandungi habuk bawaan udara yang dihasilkan oleh:
Penapis pengambilan berbilang peringkat{0}}menangkap bahan cemar zarah sebelum udara memasuki sistem mampatan.
Perumah penapis biasanya dibina daripada serbuk-keluli karbon atau aloi aluminium dan menggunakan kartrij penapis yang boleh diganti.
Mampatan Udara
Udara yang ditapis memasuki pemampat skru berputar di mana tekanan meningkat kepada kira-kira 7–10 bar(g).
Pakej pemampat biasanya terdiri daripada:
Pemampat memindahkan udara termampat ke bahagian penulenan melalui paip proses keluli karbon atau keluli tahan karat.
Penderia tekanan sentiasa memantau keadaan pelepasan pemampat dan menghantar data ke sistem kawalan PLC.
Pembersihan Udara
Udara termampat mengandungi lembapan, aerosol minyak, dan zarah halus yang boleh merosakkan media penjerapan. Bahagian penulenan membuang bahan cemar menggunakan pelbagai peringkat rawatan:
Proses rawatan mengurangkan kandungan lembapan sebelum udara memasuki sistem PSA.
Bergantung pada konfigurasi, titik embun keluar biasanya berjulat dari -40 darjah hingga -70 darjah .
Mengekalkan tahap lembapan yang rendah melindungi bahan ayak molekul dan menstabilkan prestasi pengeluaran oksigen.
Pemisahan Oksigen
Sistem PSA mengasingkan oksigen daripada udara termampat menggunakan bahan ayak molekul zeolit. Udara termampat memasuki bekas penjerapan yang diisi dengan media penapis molekul.
Molekul nitrogen melekat pada permukaan dalaman penjerap manakala molekul oksigen melalui dasar dan memasuki sistem pengumpulan oksigen.
Unit PSA berselang seli antara kitaran penjerapan dan penjanaan semula.
Semasa operasi:
Injap pensuisan automatik membalikkan fungsi kapal mengikut pemasaan kitaran yang diprogramkan.
Proses ini membolehkan penjanaan oksigen berterusan tanpa mengganggu operasi rawatan hiliran.
Ketulenan oksigen biasa berkisar antara 90% hingga 95%.
Komponen Sistem
Unit Penjanaan Oksigen PSA
Gelincir penjanaan oksigen mengandungi peralatan pemisahan teras. Komponen utama termasuk:
Bekas penjerapan dibuat daripada keluli karbon berkadar tekanan-dan dipasang pada rangka sokongan keluli berstruktur.
Kapasiti sistem biasanya berjulat dari 10 Nm³/j hingga 5,000 Nm³/j bergantung pada keperluan loji rawatan.
Tangki Penyimpanan Oksigen
Oksigen yang dihasilkan memasuki bekas penampan sebelum diedarkan. Tangki simpanan melaksanakan beberapa fungsi:
Tekanan simpanan biasa berkisar antara 8 dan 16 bar(g).
Untuk kemudahan rawatan yang lebih besar, kapal penyimpanan oksigen tambahan boleh diintegrasikan ke dalam sistem pengedaran.
Rangkaian Pengagihan Oksigen
Sistem pengagihan oksigen memindahkan oksigen dari penjana ke peralatan rawatan. Rangkaian secara amnya termasuk:
Pengepala pengedaran boleh membekalkan oksigen ke beberapa peringkat rawatan secara serentak.
Kadar aliran boleh diselaraskan secara bebas untuk setiap zon rawatan.
Teknologi Pemindahan Oksigen
Sistem Resapan Buih Halus
Peresap gelembung halus memindahkan oksigen ke dalam air melalui peranti pengudaraan membran. Perhimpunan penyebar biasa terdiri daripada:
• Membran EPDM • Paip sokongan PVC • Perkakasan pemasangan keluli tahan karatMembran membebaskan gelembung oksigen kecil yang meningkatkan-kawasan sentuhan cecair gas. Apabila gelembung naik melalui lajur air, oksigen dipindahkan ke dalam larutan dan meningkatkan kepekatan oksigen terlarut.
Sistem buih halus biasanya dipasang di dalam besen rawatan biologi dan tangki pengoksidaan.
Suntikan Oksigen Venturi
Sistem Venturi menyuntik oksigen terus ke dalam saluran paip air proses bertekanan. Muncung venturi mencipta zon tekanan-rendah yang menarik oksigen ke dalam aliran air.
Campuran air-oksigen kemudiannya memasuki tangki tindak balas, saluran pengoksidaan atau sistem pengedaran.
Sistem suntikan Venturi menghapuskan keperluan untuk besen pengudaraan yang besar dalam beberapa konfigurasi rawatan.
Reaktor Kon Oksigen
Reaktor kon oksigen melarutkan oksigen di bawah tekanan tinggi. Reaktor terdiri daripada:
• Kapal bertekanan • Ruang adunan dalaman • Pemasangan suntikan oksigen • Paip edaran semulaAir memasuki kon di bawah tekanan manakala oksigen disuntik ke dalam zon peredaran dalaman. Persekitaran bertekanan meningkatkan pembubaran oksigen dan meminimumkan kehilangan gas.
Sistem kon oksigen biasanya digunakan apabila tahap oksigen terlarut dengan ketara melebihi ketepuan atmosfera diperlukan.
Rawatan Saliran Lombong Asid
Saliran lombong asid (AMD) terbentuk apabila mineral sulfida-bertindak balas dengan oksigen dan air, menghasilkan larian berasid yang mengandungi logam terlarut. Sistem rawatan AMD kerap menggunakan oksigen untuk mempercepatkan tindak balas pengoksidaan sebelum penjelasan.
Proses rawatan biasanya mengikut langkah-langkah berikut:
Penjana oksigen secara berterusan membekalkan oksigen kepada reaktor pengoksidaan di mana besi ferus terlarut bertukar menjadi besi ferik.
Besi ferik kemudiannya memendakan dan mendap dalam peralatan penjelasan hiliran.
Aplikasi Rawatan Biologi
Kem perlombongan, bengkel penyelenggaraan dan kemudahan pemprosesan menjana air sisa yang mungkin memerlukan rawatan biologi.
Mikroorganisma aerobik memakan bahan cemar melalui aktiviti metabolik dan memerlukan oksigen terlarut untuk berfungsi.
Penjana oksigen membekalkan oksigen kepada reaktor biologi melalui grid peresap atau sistem suntikan oksigen.
Sasaran oksigen terlarut biasa berkisar antara 2–6 mg/L bergantung pada reka bentuk rawatan.
Sistem pemindahan oksigen mengedarkan oksigen ke seluruh isipadu reaktor dan menyokong proses pengoksidaan biologi.
Keperluan Penyelenggaraan
Pemantauan Harian
Operator memeriksa:
- Ketulenan oksigen
- Tekanan oksigen
- Kadar aliran
- Suhu pemampat
- Status penggera
Data pengendalian dipaparkan melalui antara muka HMI dan disimpan oleh sistem PLC.
Penyelenggaraan Pencegahan
Aktiviti penyelenggaraan berjadual termasuk:
- Menggantikan elemen penapis
- Memeriksa injap pneumatik
- Menservis pemampat
- Penentukuran penganalisis oksigen
- Memeriksa pemancar tekanan
Selang penyelenggaraan bergantung pada waktu operasi dan keadaan tapak.
Hayat Perkhidmatan Ayak Molekul
Ayak molekul menjalankan proses pengasingan oksigen.
Faktor-faktor yang boleh mengurangkan hayat penjerap termasuk:
- Pencemaran air
- Pengambilalihan minyak
- Suhu operasi yang berlebihan
- Berbasikal tekanan yang tidak betul
Di bawah keadaan operasi yang diselenggara dengan betul, selang penggantian ayak molekul biasanya berkisar antara 8 hingga 12 tahun.
Spesifikasi Teknikal
| Parameter | Julat Biasa |
|---|---|
| Ketulenan Oksigen | 90–95% |
| Kapasiti Oksigen | 10–5,000 Nm³/j |
| Tekanan Oksigen | 4–10 bar(g) |
| Tekanan Udara | 7–10 bar(g) |
| Titik Embun | -40 darjah hingga -70 darjah |
| Suhu Ambien | -20 darjah hingga +50 darjah |
| Sistem Kawalan | PLC + HMI |
| Bekalan Kuasa | 380V–690V |
| Jenis Pemasangan | Tergelincir-Dipasang atau Dibekas |
Soalan Lazim
S: Bagaimanakah cara saya memilih kapasiti penjana oksigen yang betul?
J: Kapasiti ditentukan oleh kadar aliran air, kepekatan bahan cemar, dan tahap oksigen terlarut (DO) sasaran. NEWTEK boleh mengira permintaan oksigen yang diperlukan berdasarkan analisis air dan data proses rawatan anda.
S: Apakah proses rawatan air lombong yang boleh disokong oleh sistem ini?
A: Sistem ini boleh membekalkan oksigen untuk:
- Rawatan Saliran Lombong Asid (AMD).
- Penyingkiran besi dan mangan
- Pengoksidaan sulfida
- Rawatan air sisa biologi
- Sistem nitrifikasi
- Memproses aplikasi guna semula air
S: Bolehkah sistem diintegrasikan dengan kemudahan rawatan sedia ada?
A: Ya. Penjana oksigen boleh menyambung ke tangki pengoksidaan, penyuntik venturi, reaktor kon oksigen, sistem peresap dan saluran paip rawatan sedia ada.
S: Apakah maklumat yang diperlukan untuk saiz sistem?
J: Untuk saiz sistem dengan tepat, NEWTEK biasanya memerlukan:
- Kadar aliran air (m³/j)
- Laporan kualiti air
- Penerangan proses rawatan
- Ketinggian pemasangan
- Bekalan kuasa yang ada
S: Adakah sistem ini sesuai untuk tapak perlombongan terpencil?
A: Ya. Sistem ini menjana oksigen di-tapak daripada udara atmosfera, menghapuskan keperluan untuk penghantaran oksigen cecair dan tangki simpanan kriogenik.
Cool tags: penjana oksigen untuk rawatan air lombong, China penjana oksigen untuk rawatan air lombong pengeluar, pembekal
