เหตุใดจึงต้องใช้ออกซิเจนในการบำบัดน้ำจากเหมือง
กระบวนการบำบัดน้ำจากเหมืองมักจะอาศัยปฏิกิริยาออกซิเดชันก่อนที่สารปนเปื้อนจะถูกกำจัดออกจากน้ำ
ตัวอย่างเช่น เหล็กที่ละลายในน้ำ (Fe²⁺) ยังคงละลายได้ในน้ำและไม่สามารถกำจัดออกได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านการตกตะกอน เมื่อมีการนำออกซิเจน เหล็กที่เป็นเหล็กจะออกซิไดซ์เป็นเหล็กที่เป็นเหล็ก (Fe³⁺) ซึ่งก่อให้เกิดการตกตะกอนของเฟอร์ริกไฮดรอกไซด์ที่ตกตะกอนภายในบ่อพักน้ำและระบบทำให้ตะกอนหนาขึ้น
กระบวนการที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นในระหว่างการกำจัดแมงกานีส ออกซิเดชันของซัลไฟด์ และระบบไนตริฟิเคชั่นทางชีวภาพ
การใช้งานบำบัดน้ำจากเหมืองโดยทั่วไปที่ต้องใช้ออกซิเจน ได้แก่:
-
การบำบัดน้ำเสียจากเหมืองกรด
-
ระบบกำจัดเหล็ก
-
ระบบกำจัดแมงกานีส
-
กระบวนการออกซิเดชันของซัลไฟด์
-
การบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพ
-
ระบบไนตริฟิเคชั่น
-
กระบวนการสนับสนุนการทำลายไซยาไนด์
-
ประมวลผลระบบการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่

หากไม่มีความเข้มข้นของออกซิเจนละลายที่เพียงพอ อัตราการเกิดออกซิเดชันจะลดลงและความสามารถในการบำบัดอาจลดลง
หลักการทำงาน
อากาศเข้าและการกรอง
กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยการดึงอากาศในชั้นบรรยากาศผ่านระบบการกรองทางอุตสาหกรรม
สภาพแวดล้อมการทำเหมืองแร่มักประกอบด้วยฝุ่นในอากาศที่เกิดจาก:
ตัวกรองไอดีแบบหลาย-จะจับสิ่งปนเปื้อนที่เป็นอนุภาคก่อนที่อากาศจะเข้าสู่ระบบการบีบอัด
โดยทั่วไปตัวเรือนตัวกรองจะสร้างขึ้นจากเหล็กกล้าคาร์บอนเคลือบผง-หรือโลหะผสมอลูมิเนียม และใช้ตลับกรองแบบเปลี่ยนได้
การอัดอากาศ
อากาศที่กรองจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์แบบสกรูโรตารี โดยแรงดันจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 7–10 บาร์(ก.)
โดยทั่วไปแพ็คเกจคอมเพรสเซอร์ประกอบด้วย:
คอมเพรสเซอร์จะถ่ายเทอากาศอัดไปยังส่วนการทำให้บริสุทธิ์ผ่านท่อเหล็กกล้าคาร์บอนหรือสเตนเลส
เซ็นเซอร์ความดันจะตรวจสอบสภาวะการปล่อยคอมเพรสเซอร์อย่างต่อเนื่องและส่งข้อมูลไปยังระบบควบคุม PLC
การฟอกอากาศ
อากาศอัดประกอบด้วยความชื้น ละอองน้ำมัน และอนุภาคละเอียดที่สามารถทำลายตัวดูดซับได้ ส่วนการทำให้บริสุทธิ์จะขจัดสิ่งปนเปื้อนโดยใช้ขั้นตอนการบำบัดหลายขั้นตอน:
กระบวนการบำบัดจะช่วยลดปริมาณความชื้นก่อนที่อากาศจะเข้าสู่ระบบ PSA
โดยทั่วไปจุดน้ำค้างของทางออกจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ -40 องศาถึง -70 องศา ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า
การรักษาระดับความชื้นต่ำจะช่วยปกป้องวัสดุตะแกรงโมเลกุลและรักษาประสิทธิภาพการผลิตออกซิเจนให้คงที่
การแยกออกซิเจน
ระบบ PSA แยกออกซิเจนออกจากอากาศอัดโดยใช้วัสดุตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ อากาศอัดจะเข้าสู่ถังดูดซับที่เต็มไปด้วยตัวกลางตะแกรงโมเลกุล
โมเลกุลของไนโตรเจนเกาะติดกับพื้นผิวด้านในของตัวดูดซับ ในขณะที่โมเลกุลของออกซิเจนไหลผ่านเบดและเข้าสู่ระบบรวบรวมออกซิเจน
หน่วย PSA สลับกันระหว่างวงจรการดูดซับและวงจรการงอกใหม่
ระหว่างดำเนินการ:
วาล์วสวิตชิ่งอัตโนมัติจะทำหน้าที่กลับถังตามรอบเวลาที่ตั้งโปรแกรมไว้
กระบวนการนี้ช่วยให้สามารถผลิตออกซิเจนได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่รบกวนการดำเนินการบำบัดขั้นปลายน้ำ
ความบริสุทธิ์ของออกซิเจนโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 90% ถึง 95%
ส่วนประกอบของระบบ
หน่วยสร้างออกซิเจน PSA
รางเลื่อนที่สร้างออกซิเจนประกอบด้วยอุปกรณ์แยกแกน ส่วนประกอบที่สำคัญได้แก่:
ถังดูดซับถูกสร้างขึ้นจากเหล็กกล้าคาร์บอนรับแรงดัน-และติดตั้งบนโครงรองรับที่เป็นเหล็กโครงสร้าง
โดยทั่วไปความจุของระบบจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 10 Nm³/h ถึง 5,000 Nm³/h ขึ้นอยู่กับความต้องการของโรงบำบัด
ถังเก็บออกซิเจน
ออกซิเจนที่สร้างขึ้นจะเข้าสู่ภาชนะบัฟเฟอร์ก่อนกระจาย ถังเก็บทำหน้าที่หลายอย่าง:
แรงดันในการจัดเก็บโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 8 ถึง 16 บาร์(ก.)
สำหรับสถานบำบัดขนาดใหญ่ สามารถรวมถังเก็บออกซิเจนเพิ่มเติมเข้ากับระบบจ่ายได้
เครือข่ายการกระจายออกซิเจน
ระบบกระจายออกซิเจนจะถ่ายเทออกซิเจนจากเครื่องกำเนิดไปยังอุปกรณ์บำบัด เครือข่ายโดยทั่วไปประกอบด้วย:
ส่วนหัวของการกระจายอาจจ่ายออกซิเจนให้กับขั้นตอนการบำบัดหลายขั้นตอนพร้อมกัน
อัตราการไหลสามารถปรับได้อย่างอิสระสำหรับแต่ละโซนการบำบัด
เทคโนโลยีการถ่ายโอนออกซิเจน
ระบบกระจายฟองละเอียด
เครื่องกระจายฟองอากาศละเอียดจะถ่ายเทออกซิเจนลงในน้ำผ่านอุปกรณ์เติมอากาศแบบเมมเบรน ชุดกระจายลมทั่วไปประกอบด้วย:
• เมมเบรน EPDM • ท่อรองรับพีวีซี • อุปกรณ์ติดตั้งทำจากสแตนเลสเมมเบรนจะปล่อยฟองออกซิเจนขนาดเล็กซึ่งจะเพิ่ม-พื้นที่สัมผัสของเหลวของก๊าซ เมื่อฟองสบู่ลอยขึ้นผ่านแนวน้ำ ออกซิเจนจะถ่ายโอนไปยังสารละลายและเพิ่มความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำ
โดยทั่วไปจะมีการติดตั้งระบบฟองละเอียดในอ่างบำบัดทางชีวภาพและถังออกซิเดชัน
การฉีดออกซิเจน Venturi
ระบบ Venturi ฉีดออกซิเจนโดยตรงไปยังท่อส่งน้ำในกระบวนการที่มีแรงดัน หัวฉีดเวนทูรีจะสร้างโซนแรงดันต่ำ-ที่จะดึงออกซิเจนเข้าสู่กระแสน้ำ
จากนั้นส่วนผสมของน้ำออกซิเจน-จะเข้าสู่ถังปฏิกิริยา ถังออกซิเดชัน หรือระบบกระจาย
ระบบหัวฉีด Venturi ขจัดความจำเป็นในการใช้แอ่งเติมอากาศขนาดใหญ่ในการบำบัดบางรูปแบบ
เครื่องปฏิกรณ์แบบกรวยออกซิเจน
เครื่องปฏิกรณ์แบบกรวยออกซิเจนจะละลายออกซิเจนภายใต้แรงดันสูง เครื่องปฏิกรณ์ประกอบด้วย:
• เรืออัดแรงดัน • ห้องผสมภายใน • ชุดฉีดออกซิเจน • ท่อหมุนเวียนน้ำเข้าสู่กรวยภายใต้ความกดดัน ขณะที่ออกซิเจนถูกฉีดเข้าไปในโซนการไหลเวียนภายใน สภาพแวดล้อมที่มีแรงดันจะเพิ่มการละลายของออกซิเจนและลดการสูญเสียก๊าซให้เหลือน้อยที่สุด
ระบบกรวยออกซิเจนมักใช้เมื่อต้องการระดับออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่สูงกว่าความอิ่มตัวของบรรยากาศอย่างมาก
การบำบัดน้ำเสียจากเหมืองกรด
การระบายน้ำจากเหมืองกรด (AMD) เกิดขึ้นเมื่อแร่ธาตุที่มีซัลไฟด์-ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและน้ำ ทำให้เกิดน้ำไหลบ่าที่เป็นกรดซึ่งประกอบด้วยโลหะที่ละลายอยู่ ระบบบำบัดของ AMD มักใช้ออกซิเจนเพื่อเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันก่อนที่จะทำให้กระจ่าง
โดยทั่วไปขั้นตอนการรักษาจะเป็นไปตามขั้นตอนเหล่านี้:
เครื่องกำเนิดออกซิเจนจ่ายออกซิเจนให้กับเครื่องปฏิกรณ์ออกซิเดชั่นอย่างต่อเนื่อง โดยที่เหล็กที่ละลายอยู่จะถูกแปลงเป็นเหล็กเฟอร์ริก
เหล็กเฟอร์ริกจะตกตะกอนและตกตะกอนในอุปกรณ์ชี้แจงขั้นปลายน้ำ
การประยุกต์ใช้การบำบัดทางชีวภาพ
ค่ายขุด โรงซ่อมบำรุง และสถานที่แปรรูปสร้างน้ำเสียที่อาจต้องมีการบำบัดทางชีวภาพ
จุลินทรีย์แอโรบิกใช้สารปนเปื้อนผ่านกิจกรรมการเผาผลาญและต้องการออกซิเจนละลายในการทำงาน
เครื่องกำเนิดออกซิเจนจ่ายออกซิเจนให้กับเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพผ่านตะแกรงกระจายหรือระบบฉีดออกซิเจน
เป้าหมายออกซิเจนละลายน้ำโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 2–6 มก./ลิตร ขึ้นอยู่กับการออกแบบการบำบัด
ระบบถ่ายโอนออกซิเจนจะกระจายออกซิเจนไปทั่วปริมาตรของเครื่องปฏิกรณ์ และสนับสนุนกระบวนการออกซิเดชันทางชีวภาพ

ข้อกำหนดการบำรุงรักษา
การตรวจสอบรายวัน
ผู้ปฏิบัติงานตรวจสอบ:
- ความบริสุทธิ์ของออกซิเจน
- ความดันออกซิเจน
- อัตราการไหล
- อุณหภูมิของคอมเพรสเซอร์
- สถานะการเตือน
ข้อมูลการทำงานจะแสดงผ่านอินเทอร์เฟซ HMI และจัดเก็บโดยระบบ PLC
การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน
กิจกรรมการบำรุงรักษาตามกำหนดการประกอบด้วย:
- การเปลี่ยนองค์ประกอบตัวกรอง
- การตรวจสอบวาล์วนิวแมติก
- การบริการคอมเพรสเซอร์
- การสอบเทียบเครื่องวิเคราะห์ออกซิเจน
- การตรวจสอบเครื่องส่งสัญญาณแรงดัน
ระยะเวลาการบำรุงรักษาขึ้นอยู่กับชั่วโมงการทำงานและสภาพของสถานที่
อายุการใช้งานตะแกรงโมเลกุล
ตะแกรงโมเลกุลทำหน้าที่แยกออกซิเจน
ปัจจัยที่สามารถลดอายุการใช้งานของตัวดูดซับ ได้แก่:
- การปนเปื้อนของน้ำ
- การขนถ่ายน้ำมัน
- อุณหภูมิในการทำงานมากเกินไป
- การหมุนเวียนแรงดันที่ไม่เหมาะสม
ภายใต้สภาวะการทำงานที่ได้รับการดูแลอย่างเหมาะสม ระยะเวลาการเปลี่ยนตะแกรงโมเลกุลโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 8 ถึง 12 ปี
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค
| พารามิเตอร์ | ช่วงทั่วไป |
|---|---|
| ความบริสุทธิ์ของออกซิเจน | 90–95% |
| ความจุออกซิเจน | 10–5,000 นิวตันเมตร/ชม |
| ความดันออกซิเจน | 4–10 บาร์(ก.) |
| ความกดอากาศ | 7–10 บาร์(ก.) |
| จุดน้ำค้าง | -40 องศาถึง -70 องศา |
| อุณหภูมิแวดล้อม | -20 องศาถึง +50 องศา |
| ระบบควบคุม | บมจ. + HMI |
| พาวเวอร์ซัพพลาย | 380V–690V |
| ประเภทการติดตั้ง | ลื่นไถล-ติดตั้งหรือบรรจุในภาชนะ |
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: ฉันจะเลือกความจุเครื่องกำเนิดออกซิเจนที่ถูกต้องได้อย่างไร
ตอบ: กำลังการผลิตพิจารณาจากอัตราการไหลของน้ำ ความเข้มข้นของสารปนเปื้อน และระดับออกซิเจนละลายน้ำ (DO) เป้าหมาย NEWTEK สามารถคำนวณความต้องการออกซิเจนที่ต้องการโดยอิงตามข้อมูลการวิเคราะห์น้ำและกระบวนการบำบัดของคุณ
ถาม: ระบบนี้สามารถรองรับกระบวนการบำบัดน้ำจากเหมืองแบบใดได้บ้าง
ตอบ: ระบบสามารถจ่ายออกซิเจนให้กับ:
- การบำบัดด้วยการระบายน้ำจากเหมืองกรด (AMD)
- การกำจัดเหล็กและแมงกานีส
- ออกซิเดชันของซัลไฟด์
- การบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพ
- ระบบไนตริฟิเคชั่น
- ประมวลผลการใช้งานน้ำซ้ำ
ถาม: ระบบสามารถบูรณาการเข้ากับสถานบำบัดที่มีอยู่ได้หรือไม่?
ก. ใช่. เครื่องกำเนิดออกซิเจนสามารถเชื่อมต่อกับถังออกซิเดชัน, หัวฉีดเวนทูรี, เครื่องปฏิกรณ์แบบกรวยออกซิเจน, ระบบกระจายอากาศ และท่อบำบัดที่มีอยู่
ถาม: ข้อมูลใดบ้างที่จำเป็นสำหรับการกำหนดขนาดระบบ
ตอบ: เพื่อให้ปรับขนาดระบบได้อย่างถูกต้อง โดยทั่วไป NEWTEK ต้องการ:
- อัตราการไหลของน้ำ (ลบ.ม./ชม.)
- รายงานคุณภาพน้ำ
- คำอธิบายกระบวนการบำบัด
- ระดับความสูงในการติดตั้ง
- แหล่งจ่ายไฟที่มีอยู่
ถาม: ระบบนี้เหมาะสำหรับไซต์การขุดระยะไกลหรือไม่?
ก. ใช่. ระบบสร้างออกซิเจนบนพื้นที่-จากอากาศในชั้นบรรยากาศ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการส่งออกซิเจนเหลวและถังเก็บความเย็นเยือกแข็ง
ป้ายกำกับยอดนิยม: เครื่องกำเนิดออกซิเจนสำหรับการบำบัดน้ำในเหมือง ประเทศจีน เครื่องกำเนิดออกซิเจนสำหรับผู้ผลิตการบำบัดน้ำในเหมือง ซัพพลายเออร์

