作為金正環保"脫穩耦合平板膜"創新工藝的首個規模化應用案例,項目團隊以系統性思維重構了煤礦廢水處理的運營范式。通過建立"技術-設備-管理"三位一體的標準化體系,實現了4年5個月連續穩定運行的卓越表現。這種將先進工藝與科學管理深度融合的運營模式,不僅創造了行業領先的環保效益,更構建起可復制、可推廣的運營經驗庫。
在持續優化運營效能的過程中,項目團隊以"全面標準化"為突破口,打造出涵蓋工藝參數、設備運維、質量管控的全流程管理體系。特別值得關注的是,園區大數據運營文化長廊的建設,標志著項目運營已邁入智慧化新階段。這個集實時監測、智能分析、遠程調控于一體的運營中樞,不僅實現了生產數據的可視化管理,更通過數字孿生技術構建起虛實聯動的運營決策系統,為行業樹立了智慧運營的新標桿。
從技術創新到管理創新,從單點突破到體系構建,袁大灘煤礦零排放工程正在書寫綠色礦山運營的新篇章。其展現的不僅是技術突破的輝煌,更是運營體系的革新——通過建立標準化、智慧化、可持續的運營機制,為煤炭行業綠色轉型提供了可借鑒的運營范本。讓我們共同見證這一從"零"突破到"標桿"引領的非凡實踐,感受綠色礦山運營體系的創新力量。
2019年,為進一步落實國家《水污染防治行動計劃》及《關于煤炭工業“十三五”節能環保與資源綜合利用的指導意見》中關于“推進礦井水綜合利用,提高礦井水利用率”的部署要求,結合榆林市人民政府《關于礦井疏干水綜合利用的意見》,陜西中能煤田有限公司(以下簡稱:中能煤田)積極踐行綠色、低碳、環保的發展理念,大力推進礦山生態文明建設,發展綠色循環經濟,并率先實施袁大灘煤礦礦井水深度處理綜合利用項目。
該項目處理規模為36000m3/d(一期24000m3/ d,二期12000m3/ d),設備部分分為兩期供貨安裝完成,土建工程施工在一期項目建設時全部完成。本項目進水TDS約為3300mg/L,鈣硬度約為1100mg/L,采用預濃縮、脫穩濃縮、深度濃縮、蒸發結晶四段處理工藝,對礦井水進行了系統性綜合處理與資源化利用。礦井水經深度處理后,產水水質TDS≤600mg/L,其余指標達到國家《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)地表水Ⅲ類標準。經處理后達標的產水,一部分回用于井下生產、消防用水及廠區綠化灌溉用水等環節,剩余部分由政府統一調配,輸送至榆林市水務集團供水管網,作為企業生產用水,實現了礦井水處置達標率100%,利用率100%。同時,系統產生的濃鹽水經蒸發結晶處理后,全部轉化為符合GB/T 6009-2014《工業無水硫酸鈉》Ⅰ類一等品工業硫酸鈉;脫穩資源化產物符合GB/T 21371-2019《用于水泥中的工業副產石膏》標準工業硫酸鈣,供給周邊化工企業,全面實現了礦井疏干水資源化、節約化綜合利用的目標。
在4年5個月的運營實踐中,金正環保運營團隊以系統化思維構建礦井水處理全周期管理體系,通過建立"動態監測-智能預警-精準調控"的運營閉環,持續優化工藝參數與運行策略。團隊聚焦運營瓶頸問題,創新采用數據驅動的決策機制,構建起涵蓋設備效能管理、資源協同調配、成本精細管控的三維運營模型。通過引入智慧化運營平臺,實現關鍵參數實時優化調整,使系統運行穩定性提升至99.8%以上,運營成本較行業平均水平降低40%,同時形成可復制的標準化操作手冊和應急預案體系。這種以運營為核心的價值創造模式,不僅確保了項目全部運營指標持續優于設計值,更通過精細化管理實現了經濟效益、社會效益與生態效益的協同提升,為行業樹立了可持續運營的新標桿。
袁大灘礦井水深度處理項目是全國第一個采用金正環保獨創的“脫穩耦合平板膜”工藝包的項目,該工藝包通過平板膜耐污染和高倍濃縮的特點,并耦合脫穩結晶器通過誘導結晶法析出石膏,打破了傳統“藥劑軟化+雙膜法”處理工藝的弊端。本項目在運行過程中,人工、電費、蒸汽、藥劑、膜組件更換及各類消耗品等直接成本顯著降低。與周邊煤礦采用傳統藥劑軟化工藝處理同類水源、噸水直接運行成本高達15–20元相比,該項目每年可節省大量運行費用,成功打造了礦井水低成本“零排放”與資源化利用的行業標桿。該項目不僅實現了以中國自主工藝包解決高硫酸鈣型廢水處理難題的突破,更推動了煤礦水處理行業的技術進步,打破了國外技術壟斷,標志著我國在礦井水處理領域實現了從“技術依賴”向“自主創新”的轉變,全面掌握了水處理核心技術的主動權。同時,基于良好的擴散效應,周邊的延長石油可可蓋煤礦礦井水項目同樣采用金正環保“脫穩耦合平板膜”工藝包,并已投產運營。此外,“脫穩耦合平板膜”工藝包同樣成功應用于山能集團旗下多個煤礦礦井水項目,延長石油橫山魏墻礦井水深度處理項目、元盛煤業黃蒿界礦井水處理等項目,贏得了廣泛的支持和認可,具有一定的示范性、復制性和推廣性。
金正環保煤礦礦井水零排放及資源化利用解決方案,以更短、更高效的流程實現礦井水深度處理及資源化利用,為煤礦及煤化工企業提供運行成本低、固廢產出量少、膜系統運行穩定的創新工藝。該工藝分為四個工藝段,依次是預濃縮工藝段、脫穩濃縮工藝段、深度濃縮工藝段、蒸發結晶工藝段。各工藝段可根據來水水量、水質進行不同的裝備和工藝組合,實現模塊化、標準化運行,有效解決傳統卷式膜元件易污堵問題,實現高倍濃縮和分鹽,減少蒸發量,大大降低蒸發投資及運行成本,保證系統整體穩定運行。相比傳統工藝,藥劑用量減少≥80%,軟化污泥產量減少≥60%,去除鈣離子≥70%,成本降低≥60%。
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金正環保“脫穩耦合平板膜”工藝包已榮獲7項國家水利部、國家工信部、省工信廳授予榮譽,擁有30余項相關專利,包括美國、澳大利亞等國家的專利授權。其中,2021年,金正環保“脫穩耦合平板膜法礦井水零排放集成設備”被列入國家鼓勵的工業節水工藝技術目錄。2023年,金正環保“脫穩耦合平板膜法高硫酸鈣型廢水處理關鍵技術”獲得國際領先認證。
近年來,金正環保積極響應國家“雙碳”戰略目標,始終堅持以科技創新為核心,大力推動綠色技術的研發與應用,在礦井水零排放及資源化利用領域取得了顯著成就,為全國千余個煤礦面臨的礦井水控鹽“零排放”需求提供了更多高效、安全、智能的解決方案,不斷推進礦山綠色生態文明建設,促進煤炭企業綠色轉型發展。