綠色礦山智能化礦井水深度處理及資源化綜合利用關鍵技術及裝備
該技術成果是在深入研究礦井水處理特點及目前傳統工藝的基礎上研發(fā)的,且在山西焦煤集團完成了工程化試驗,完成了平煤神馬控股集團礦井水集中管理的可行性研究和初步方案的編制,實用性強,符合我國礦井水處理的現狀,具有較強的實用性。
本成果科學原理及主要參數:(1)建設基于邊緣計算技術的智能礦井水處理裝備控制系統
搭建傳感節(jié)點架構,包含各類傳感器、通信模塊,包括:pH、溶解氧、濁度、氨氮、COD、水位等傳感器;
搭建邊緣網關和邊緣服務器架構,包括設備訪問組件、數據診斷組件、邊云交互組件等,可進行云邊交互并且擁有 AI引擎模型訓練;
搭建云平臺架構,負責管理和調度邊緣網關上運行的應用程序以及收集邊緣網關上報的數據進行顯示、參與模型訓練等。

在礦井水預處理中,納米陶瓷膜可以作為一種高效的過濾材料,用于去除礦井水中的雜質、細菌和有機物等,以提高后續(xù)礦物開采過程中的水質。同時,納米陶瓷膜具有優(yōu)異的抗污染性,能夠有效避免過濾膜表面的堵塞和污染。在礦井水預處理中,納米陶瓷膜通常采用交替反沖洗和零液排放的處理方式,保證過濾膜的長期穩(wěn)定運行。納米陶瓷膜還能對礦井水中的有機物進行去除,減少有機物的空氣化,可以有效提高礦井環(huán)境的治理效果,減少環(huán)境污染。


反滲透原理:用一張半透膜將稀溶液(如純水)與濃溶液(如鹽水)隔開,稀溶液會向濃溶液滲透并保持相應的滲透壓,此現象稱為滲透。如果在濃溶液處施加大于滲透壓的壓力,則濃溶液會向稀溶液一側滲透,此現象稱為反滲透。一般反滲透膜操作壓力為1.0-10.0MPa,切割分子量小于500,能截留鹽或小分子量有機物,可使水中離子的含量降低96%-99%。

同一壓力下,礦井水濃度越高,反滲透效率越高;同一壓力下,進水流速越高,膜組反滲透效率越低;膜濾餅層越厚,膜組反滲透效率越低。反滲透膜操作壓力為1.0-10.0MPa,切割分子量小于500,能截留鹽或小分子量有機物,可使水中離子的含量降低96%-99%。反滲透污染以后,可以采取物理清洗、機械清洗、化學清洗、生物酶清洗等方式恢復其通量。


(4)本成果的工藝流程
