雙膜法工藝在煤化工的應(yīng)用

牛杰(南昌大學(xué)，江西 南昌 330031)

雙膜法主要用于對地表水的開采，但是并不常用，也沒有特別成功的案例。原因在于，在超濾前，一直沒有很好的進(jìn)行預(yù)處理工作。很多煤化工工廠使用雙膜法的結(jié)果是水質(zhì)波動大，但是在運(yùn)行方面有突出表現(xiàn)。以下是對雙模法具體應(yīng)用方面的分析。

1 雙膜法簡介

1.1 超濾

超濾是利用壓力的作用，對不同孔徑中的液體進(jìn)行物理性的分離。在分子的切割方面，孔徑是100納米左右，孔數(shù)達(dá)到6000到50萬個。這種分離是在納濾和微濾之間完成的，在上個世紀(jì)這種技術(shù)在礦泉水生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。在最近幾年，這種超濾技術(shù)在制作純凈水方面也被廣泛的應(yīng)用到。

1.1.1 反滲透

反滲透法是在上個世紀(jì)中期發(fā)展起來的，是一種膜法水的處理方式，主要針對苦水、咸水以及海水做淡化處理，最后把這些水變成純凈度較高的水。這種方法的技術(shù)核心是反滲透膜原理，這種膜是利用一種比較特殊的材料制作而成的，擁有半透性。在外壓力的作用下，對溶液中的某些成分進(jìn)行選擇，最后達(dá)到水體淡化和污水凈化的目的。反滲透有很多種類，這些種類的區(qū)分主要從材質(zhì)和形式上進(jìn)行。近幾年，常用的反滲透膜材料是聚酰胺材料。反滲透膜在能耗方面有突出表現(xiàn)，化學(xué)藥劑用量不多，能耗低；沒有化學(xué)液體排出，對環(huán)境不能造成污染；在操作上，系統(tǒng)簡單可靠，操作尤為方便并且產(chǎn)出的水質(zhì)非常穩(wěn)定、硅含量低；此設(shè)備需要的空間面積比較小，省力省時省空間。

2 雙膜法工藝在煤化工中的運(yùn)用

2.1 雙模系統(tǒng)在濾水方面的應(yīng)用

在地表水中，比較常見的污染物主要是泥沙、膠體污染和一些微生污染物。使用雙膜法，主要是為了控制超濾的運(yùn)行狀態(tài)?，F(xiàn)實(shí)實(shí)踐表明，外壓作用下超濾出水的效果比較穩(wěn)定、可靠，出水的清潔度在0.5以下，同時SDI在3以下，雙膜法對原有水有超高的沖擊力。在水質(zhì)澄清過程中，要使每一步設(shè)備都能達(dá)到生產(chǎn)純凈水的要求，這樣才能使水的純凈度保持在20NTU以下，砂濾出水度應(yīng)該在10ntu以下。利用雙膜法要注意對微生物的控制。如果膜被微生物污染，那么就會在水中產(chǎn)生多種并且大量的細(xì)菌，致使雙模法達(dá)不到應(yīng)有的作用，提前進(jìn)入報廢階段，從而增加了煤化工產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。目前，在生產(chǎn)中，主要采用的設(shè)備是反滲透裝置，這種裝置能夠有效的對微生物細(xì)菌進(jìn)行控制，利用反滲透裝置還能有效的兼容一些殺菌劑的使用，這樣不僅能夠達(dá)到殺菌的作用還能使反滲透元件的到相應(yīng)的保護(hù)。在使用雙膜法的過程中，注意對溫度的控制，溫度對雙模系統(tǒng)會有很大的影響，把水溫控制在20攝氏度到25攝氏度內(nèi)是非常標(biāo)準(zhǔn)的，否則容易對雙模系統(tǒng)造成破壞。

2.2 雙膜法的使用經(jīng)驗(yàn)

一些水源的水質(zhì)比較差，波動性大但是從雙膜法的使用來看，反滲透需要保養(yǎng)和清洗，且保養(yǎng)的年限是兩年，超濾一年中有三四次即可。地表水的在雙模系統(tǒng)的作用下，能夠很好的控制泥沙和膠體污染物。要積極的調(diào)整預(yù)處理的出水設(shè)備，把這些設(shè)備調(diào)整到接近出水或?qū)崿F(xiàn)出水的目的，這樣做是為了防止污染物向后面的方向移動，以避免增加超濾系統(tǒng)運(yùn)行的負(fù)擔(dān)。微生物污染對雙模系統(tǒng)的運(yùn)行而言，是需要非常注意的，一旦遭到侵襲，不可逆轉(zhuǎn)，因?yàn)轭A(yù)防工作要比治理工作更具成本性，經(jīng)濟(jì)效益突出，所以要做好除菌的預(yù)防工作，維護(hù)雙模系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少微生物污染。在預(yù)防的過程中，主要使用的是氧化殺菌劑，殺菌劑的使用能夠?qū)ο到y(tǒng)的運(yùn)行管理起到突出作用，降低工作難度和運(yùn)營成本。在微生物細(xì)菌的抑制方面還可以使用阻垢劑，這種產(chǎn)品是由堿性配方制成，對減少微生物的滋生有促進(jìn)作用。

超濾原設(shè)計(jì)也被稱為是全流過濾，主要是在過濾的過程中排放濃度較弱的水，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢是能夠節(jié)約大量水資源，但是它的使用范圍有限定，僅僅適用于原水質(zhì)較好的情況，濁度低且懸浮物少，否則利用此方法很容易發(fā)生污染和堵塞的情況。對地表水來說，要采用的方式是錯流過濾法，這樣能夠有效的減少污染的存在，清潔水源。

2.3 雙膜法應(yīng)用建議

超濾的方法在出水效果方面有很突出的表現(xiàn)，濁度比較穩(wěn)定，但是會對原有的水質(zhì)造成污染，使黃色污染物加大，污染超濾系統(tǒng)的水閥門，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)表示，即使微量的細(xì)菌也不能放過，這些微量細(xì)菌很容易因?yàn)榉e累而形成大隱患。要利用超濾出水來加大活性炭的過濾和吸附作用，調(diào)整水系統(tǒng)的波動能力，這樣，反滲透的運(yùn)行才能更穩(wěn)定的運(yùn)行。

3 結(jié)語

綜上所述，我們對雙膜法的構(gòu)成以及運(yùn)用方式進(jìn)行了分析，得出只要能夠根據(jù)規(guī)范要求利用雙膜法就能對地下水的安全進(jìn)行維護(hù)的結(jié)論。但在操作過程中要謹(jǐn)記以下幾點(diǎn)，微生物污染要及時的防預(yù)，以免造成禍患，在微生物的預(yù)防方面要使用非氧化殺菌劑；要明確水質(zhì)波動會給地表水造成威脅，所以利用活性炭進(jìn)行吸附是比較好的辦法。謹(jǐn)記這些方法可以促進(jìn)水質(zhì)的優(yōu)化，促進(jìn)煤化工的進(jìn)步和發(fā)展。

[1]王強(qiáng).化學(xué)水處理工藝[M].北京：中國石化出版社，2011.

[2]康永.工業(yè)純水設(shè)備技術(shù),設(shè)備及應(yīng)用[M].北京：化學(xué)出版社，2012.