基于微磁絮凝的矿井水处理与回用技术及产业化

2025-12-02

针对传统矿井水处理技术存在的井下原位处理难度大、提升能耗高、SS沉降慢、除硬效率低和分质利用未成体系等问题,中建环能科技股份有限公司科研团队构建了矿井水分级处理与分质利用技术体系,提出了井下预处理与回用、井下/井上深度处理与回用和高盐矿井水零排放三种治理模式;开发了超效磁盘分离矿井水原位除浊技术及装备和磁混凝沉淀快速除硬技术及装备。该成果获得授权专利59项,其中授权发明专利9项;发表学术论文17篇,其中SCI/EI论文2篇,中文核心期刊6篇;编写标准指南规范12项,其中主编8项,国际标准1项,国家标准3项;编写相关专著及软著3项。超效磁盘分离矿井水原位除浊技术及装备,水力停留时间约5 min,SS削减95%以上,节省药耗20%以上,相比井上矿井水处理节约能耗65%以上,颠覆了矿井水传统处理模式,填补了矿井水井下原位快速处理的空白;开发了磁混凝沉淀快速除硬技术及装备,相比传统高密沉淀水力停留时间缩短25%以上,节约混絮凝占地面积10%以上,节省药耗15%以上,节约能耗15%以上,实现了矿井水快速高效除硬的技术突破。

超效磁盘分离矿井水原位除浊装备

磁混凝沉淀快速除硬装备

通过自行实施直接转化和科研项目资金支持等成果转化机制,中建环能科技股份有限公司将成果应用于公司项目中,基于微磁絮凝技术对矿井水进行除浊除硬处理,并针对矿井水零排放的处理需求构建了技术体系。成果成功应用于咸阳、大同、榆林、锡林郭勒等30多个城市地区,累计矿井水处理、资源化利用与零排放工程197项(近三年40项),处理矿井水总量7.84亿m³/年,减少碳排放量54万tCO2e/年以上,近三年实现合同额19.02亿元以上,利润1.36亿元以上,经济及环境效益显著。成果还可实现资源循环利用,为行业提供了典型案例。成果应用于济宁能源高盐水资源化利用项目,该项目是南水北调东线及山东省首例全系统投运的高盐矿井水资源化利用项目。项目实施以来,年处理高盐矿井水约370万m3,回收水资源约350万m3,为济宁能源煤矿提供了大量高品质淡水及中水,大幅降低了市政及地下水资源消耗。此外项目提纯大量高品质硫酸钠,年产工业I类一等品硫酸钠约3500 t,实现了资源循环再利用,为南水北调东线水质达标提供切实保障和工程范例。成果的转化与应用对于构建可持续发展的社会具有重要意义。

济宁能源高盐水资源化利用项目