膜分離技術(shù)在深度處理的脫鹽、減量化、物料提濃及分鹽等 方面多有應(yīng)用?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)一些煤炭行業(yè)水處理從業(yè)者對(duì)深度處理的整體工藝、調(diào)試及運(yùn)行進(jìn)行了實(shí)踐與研究，對(duì)細(xì)分環(huán)節(jié)和裝置較少論述，尤其對(duì)貫穿整個(gè)工藝的膜分離技術(shù)更是缺乏系統(tǒng)性的總結(jié)與論述。本文結(jié)合近兩年實(shí)施的高鹽礦井水深度處理工程實(shí)例，對(duì)不同工藝環(huán)節(jié)膜分離技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了研究與總結(jié)，對(duì)同類型工程有一定的參考與借鑒。膜分離機(jī)理包括膜表面的物理截留、膜表面微孔內(nèi)吸附、 位阻截留和靜電排斥截留。按膜孔徑大小及截留機(jī)理的不同分為微濾、超濾、納濾、反滲透、電驅(qū)離子膜和脫氣膜等。
1膜分離技術(shù)分析及應(yīng)用
1.1 預(yù)處理分析
在膜分離的過(guò)程中， 由于原水中TDS和硬度較 高， 大分子物質(zhì)會(huì)滯留在分離膜上， 在膜元件內(nèi)不 斷被濃縮且超過(guò)其溶解度極限時(shí)， 由于濃差極化和 吸附、 阻塞等因素會(huì)造成膜污染， 在膜面上結(jié)垢， 導(dǎo)致膜通量嚴(yán)重下降， 回收率越高， 產(chǎn)生結(jié)垢的風(fēng) 險(xiǎn)性就越大 。 預(yù)處理的主要作用是解決除濁、 除 硬、 除硅及除雜等問(wèn)題， 使出水水質(zhì)滿足后續(xù)濃縮 段設(shè)備的進(jìn)水要求。 故選擇合理的預(yù)處理工藝是保 證膜系統(tǒng)穩(wěn)定， 高效運(yùn)行的關(guān)鍵。
1.2預(yù)處理除濁
除濁主要解決固體顆粒對(duì)膜的擁堵， 即有效去 除SS。 一般采用 “混凝沉淀＋過(guò)濾技術(shù)”。 混凝沉淀 主要有機(jī)械攪拌澄清池、 高密度沉淀池等。 高密 度沉淀池結(jié)合了軟化、 澄清、 沉淀等功能， 通過(guò)污 泥循環(huán)技術(shù)提高反應(yīng)區(qū)絮凝能力， 使絮狀物更均勻 密實(shí)； 沉淀區(qū)布置斜管， 提高了沉淀效果， 表面負(fù)荷高； 污泥濃縮區(qū)排泥效果好， 排泥量少， 目前在 高鹽礦井水中應(yīng)用較多， 中天合創(chuàng)二次濃縮環(huán)節(jié)減 量化方面即采用此技術(shù)， 中煤圖克二次濃縮環(huán)節(jié)采 用了機(jī)械攪拌澄清池技術(shù)。 脫鹽環(huán)節(jié)； 后者受設(shè)備規(guī)格和水質(zhì)適應(yīng)性等因素所 橫向表面沖洗， 反沖洗效果好， 多應(yīng)用在水量大的 采用均質(zhì)濾料， 出水水質(zhì)穩(wěn)定， 采用氣水反沖洗及 過(guò)濾主要有Ｖ型濾池、 多介質(zhì)過(guò)濾器等， 前者 限， 多用于水量小的二次濃縮環(huán)節(jié)的減量化、 蒸發(fā) 結(jié)晶環(huán)節(jié)物料提濃以及納濾分鹽等方面， 該技術(shù)在 中煤圖克、 中天合創(chuàng)等高鹽礦井水項(xiàng)目都有應(yīng)用。
1.3預(yù)處理除硬
除硅除硬主要解決膜的結(jié)垢性污堵， 一般采用投加阻垢劑、 藥劑軟化法和離子交換法。 藥劑軟化法適用 于水量大、硬度高、有機(jī)污染物多的一級(jí)除硬， 有石灰-純堿法和石灰法；離子交換法受設(shè)備容量所限， 多用于水量小、 水質(zhì)要求高的二級(jí)除硬。 在脫鹽環(huán) 節(jié)一般投加阻垢劑； 在二次濃縮環(huán)節(jié)的減量化及蒸發(fā) 結(jié)晶環(huán)節(jié)的物料提濃的一級(jí)除硬采用藥劑軟化法， 后 續(xù)二級(jí)除硬多采用離子交換法。對(duì)硅超標(biāo)的高鹽礦井水，可通過(guò)投加鎂劑進(jìn)行去除。 除硅、 除硬一般與除 濁一起在預(yù)處理混凝沉淀環(huán)節(jié)統(tǒng)一去除。
1.4 預(yù)處理除雜
除雜主要解決微生物對(duì)膜的污染問(wèn)題， 即有效去除COD和殺菌。一般采用投加殺菌劑和高級(jí)氧化 法。 對(duì)于鹽分小于50000MG/L的脫鹽和減量化采用投加殺菌劑的方法，對(duì)水中的微生物滅活，降低微生物污堵的幾率該技術(shù)廣泛應(yīng)用在高鹽礦井水脫 鹽及二次濃縮環(huán)節(jié)的減量化方面； 在蒸發(fā)結(jié)晶環(huán)節(jié)，在鹽分大于50000MG/L的物料提濃及納濾分鹽方面，采用高級(jí)氧化法，該方法通過(guò)不同途徑產(chǎn)生OH自由基的過(guò)程，誘發(fā)一系列的自由基鏈反應(yīng)， 攻擊水體中的各種有機(jī)污染物， 直至降解為二氧化 碳、 水和其它礦物鹽， 應(yīng)用于高鹽礦井水的高級(jí)氧 化法多采用臭氧催化氧化法，臭氧催化劑一般選用 雙氧水或金屬氧化物，該技術(shù)在中天合創(chuàng)及中煤圖克都有應(yīng)用。
2在脫鹽及減量化方面的應(yīng)用
2.1在脫鹽方面的應(yīng)用
脫鹽一般采用超濾+反滲透雙膜法，超濾作為反滲透的前處理，決定著反滲透的膜通量、清洗周期、操作成本等，反滲透一般采用普通反滲透。常見的超濾有壓力式超濾及浸沒(méi)式超濾兩種。 超濾3性極佳、耐酸、耐堿、耐氧化、壽命長(zhǎng)、 處理能力
3 展 望
(1) 在脫鹽方面，平板陶瓷膜由于具有化學(xué)穩(wěn)定性極佳耐酸、耐堿、耐氧化、壽命長(zhǎng)、處理能力大易清洗等優(yōu)點(diǎn)具有廣闊的應(yīng)用前景。
(2)在二次濃縮減量化方面，正滲透膜作為一種操作壓力低、能耗低，膜污染小的新興膜技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用很少，隨著對(duì)正滲透膜和驅(qū)動(dòng)液研究的不斷豐富，該技術(shù)有望成為新型的濃縮處理技術(shù) 。
(3)在蒸發(fā)結(jié)晶物料提濃方面， 將以電滲析為核心的超濾－反滲透－電滲析三膜組合工藝應(yīng)用于實(shí)際工程， 可進(jìn)一步提高提濃效果、 節(jié)省裝置占地面積、減少項(xiàng)目投資及運(yùn)行成本并可適應(yīng)不同水質(zhì)的要求。
