無(wú)煙煤濾料廠家：改性無(wú)煙煤濾料是什么

　　無(wú)煙煤濾料廠家：改性無(wú)煙煤濾料是什么

　　改性無(wú)煙煤濾料掛膜分離技術(shù)(又稱膜過(guò)濾技術(shù))是指借助膜的選擇滲透作用，在外界能量或化學(xué)位差的推動(dòng)下對(duì)混合物中溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集的技術(shù)。由于在無(wú)煙煤濾料膜分離過(guò)程中。無(wú)需加熱，物質(zhì)不發(fā)生相變(個(gè)別除外，如滲透燕發(fā))，無(wú)化學(xué)反應(yīng).不破壞生物活性，分離效果好，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易，維修方便，因此膜分離技術(shù)在化工、食品、醫(yī)藥、石油、紡織、輕工、冶金、電子等釵域都得到較好的應(yīng)用。另外，膜過(guò)程特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理，所以在食品加工、醫(yī)藥、生化技術(shù)等領(lǐng)域無(wú)煙煤濾料具有獨(dú)特的適用性，膜分離技術(shù)被認(rèn)為是20世紀(jì)末至21世紀(jì)中期最有發(fā)展前途的高新技術(shù)之一。

　　改性無(wú)煙煤濾料--復(fù)合吸附工藝活性炭與多孔軟陶粒均勻混合，組成既有機(jī)械強(qiáng)度高的特點(diǎn)，又具有密度低、孔隙率高、吸污能力強(qiáng)的特性，有良好的耐酸、耐堿、耐鹽性等特點(diǎn)的復(fù)合濾料，并與矣氧預(yù)氧化聯(lián)用，形成無(wú)煙煤濾料--復(fù)合吸附組合工藝，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)水處理工藝不足之處。

　　改性無(wú)煙煤濾料組合復(fù)合濾料反應(yīng)原理：活性炭是一種非極性吸附劑，易吸附非極性分子，且孔隙范圍較陶粒大，吸附不同分子宜徑的污染物范圍較陶粒更廣。而陶粒為無(wú)機(jī)吸附材料，是極性很強(qiáng)的吸附劑，對(duì)極性分子和不飽和分子有很強(qiáng)的親和。力，對(duì)非極性分子中極化率大的分子也有較高的選擇吸附優(yōu)勢(shì)。對(duì)當(dāng)前飲用水中常見(jiàn)的污染物NH3-N。氯化消毒副產(chǎn)物CHCI3以及其他一些極性小分子有機(jī)物，陶粒的吸附能力遠(yuǎn)超活性炭。另外，由于陶粒帶有金屬離子、不飽和電荷，可通過(guò)離子交換吸附、配合反應(yīng)、共沉淀等作用去除水中的重金屬離子。因此。活性炭與陶粒聯(lián)合使用，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，能夠更加全面和徹底地去除水中污染物質(zhì)。改性無(wú)煙煤濾料組合復(fù)合濾料工藝特點(diǎn)：無(wú)煙煤濾料一復(fù)合吸附組合工藝深度處理飲用水采用先無(wú)煙煤濾料氧化后吸附，在吸附中又繼續(xù)氧化，這樣可以使濾料的吸附作用發(fā)揮更好。復(fù)合濾料能比較有效地去除小分子有機(jī)物，難以去除大分子有機(jī)物，而水中一般大分子有機(jī)物較多，所以復(fù)合金剛砂濾料的表面積將得不到充分地利用，勢(shì)必加速飽和可使水中大分P轉(zhuǎn)化為小分子縮短運(yùn)行周期。如果在復(fù)合濾料前投加無(wú)煙煤濾料進(jìn)行預(yù)氧化改變其分子結(jié)構(gòu)形態(tài)，提供了有機(jī)物進(jìn)人濾料較小的可能性，同時(shí)加速了濾料大孔內(nèi)與表面的有機(jī)物的氧化分解，減輕了濾料的負(fù)擔(dān)，其充分吸附未被氧化的有機(jī)物，提高其使用周期。孔隙，使其充分吸附未被氧化的有機(jī)物，提高其使用周期。

　　改性無(wú)煙煤濾料--復(fù)合吸附組合工藝的凈水效果--復(fù)合吸附是將無(wú)煙煤濾料化學(xué)氧化、復(fù)合金剛砂濾料物理、化學(xué)吸附合為一體的組合工藝。與單純的無(wú)煙煤濾料法相比，組合工藝不但可以發(fā)揮無(wú)煙煤濾料的預(yù)氧化作用，還可以顯著促進(jìn)后繼復(fù)合吸附的處理效果，允分發(fā)揮無(wú)煙煤濾料氧化、吸附的協(xié)同處理作用。無(wú)煙煤濾料一復(fù)合吸附組合工藝采取先無(wú)煙煤濾料氧化后吸附，在吸附中又繼續(xù)氧化，這樣可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，使復(fù)合濾料的吸附氧化作用發(fā)揮更好。目前實(shí)驗(yàn)巾使用的活性炭及陶粒能比較有效地去除小分子污染物，而水中一般大分子有機(jī)物較多，所以濾料孔隙的表面面積將得不到充分地利用，勢(shì)必加速飽和，縮短運(yùn)行周期。因而在吸附前投加無(wú)煙煤濾料，一方面可使水中大分子轉(zhuǎn)化為小分子，改變污染物分子結(jié)構(gòu)形態(tài)，提供了其進(jìn)人較小孔隙的可能性，同時(shí)加速了濾料孔內(nèi)與表而的污染物的氧化分解，減輕了濾料的負(fù)擔(dān)，使其可以充分吸附未被氧化的污染物，提高了復(fù)合濾料的使用周期。無(wú)煙煤濾料/復(fù)合吸附組合工藝能有效地克服無(wú)煙煤濾料、活性炭以及陶粒。二者單獨(dú)使用的局限性，充分發(fā)揮三者的優(yōu)點(diǎn)和協(xié)同作用，提高反應(yīng)速度。應(yīng)用于飲用水的深度處理中對(duì)濁度、色度、嗅味、鐵、錳、有機(jī)物、氨氮、亞硝酸鹽等均有很好的處理效果。

　　濁度的去除。水中存在的有機(jī)物易吸附在顆粒表面引起空間位阻穩(wěn)定(stericstabilization) ,無(wú)煙煤濾料能有效地氧化分解這些有機(jī)物，從而誘導(dǎo)顆粒脫穩(wěn)。采用預(yù)無(wú)煙煤濾料化可以提高吸附過(guò)濾過(guò)程對(duì)濁度的去除率。

　　色度的去除。無(wú)煙煤濾料有突出的脫色能力，天然水中的色度主要來(lái)源于腐殖酸的分解物，分解物中存在的不飽和部分是這些物質(zhì)顯色的原因，稱之為發(fā)色團(tuán)。無(wú)煙煤濾料可以使C==C雙鍵斷裂，生成酮類、醛類或梭酸類物質(zhì)，共扼部分通過(guò)氧化被破壞，色度就得到有效的去除。但這并不意味著引起色度的有機(jī)物能夠被徹底氧化為CO2和H20，只是發(fā)色團(tuán)受到了破壞而已。去除色度效果好，主要是歸因于無(wú)煙煤濾料氧化、活性炭和陶粒吸附的綜合作用。需要指出的是，對(duì)色度去除的總效果還包括無(wú)煙煤濾料化后水中有機(jī)物可吸附性和可生化性的改變。

　　嗅和味的去除。引起水中嗅和味的有機(jī)物一般都是在有機(jī)物的厭氧分解過(guò)程中產(chǎn)生的。無(wú)煙煤濾料去除水中嗅和味的效率非常高，起作用的不僅是無(wú)煙煤濾料分子，還包括其自我分解產(chǎn)物--氫氧自由基。與色度相同，無(wú)煙煤濾料對(duì)引起嗅和味的物質(zhì)的去除作用也是由于它能破壞引起嗅和味的不飽和鍵。無(wú)煙煤濾料氧化可使土臭素(geosmin)和甲基異等異、嗅味物質(zhì)的濃度降低85%左右。另外，由于引起嗅和味的硫化物、氨等無(wú)機(jī)物質(zhì)具有揮發(fā)性并且分子小，極性強(qiáng)，能被陶粉有效的吸附。因此，無(wú)煙煤濾料--復(fù)合吸附組合土藝對(duì)嗅和昧的去除率可以達(dá)到100%。

　　鐵和錳等重金屬的去除。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)鐵或錳乞自由離子形式存在于水中時(shí)，比無(wú)煙煤濾料弱的氧化劑也可將它們氧化，通過(guò)有效地曝氣即可達(dá)到去除鐵、錳的目的。似是當(dāng)鐵或錳與腐殖質(zhì)或其他有機(jī)物共存時(shí)。可能會(huì)以一種復(fù)雜的有機(jī)物形式出現(xiàn)，一般氧化劑往往不足以破壞這種結(jié)構(gòu)，在這種情形下使用無(wú)煙煤濾料這樣的強(qiáng)氧化劑可以破壞這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，達(dá)到去除水中鐵、錳等重金屬的目的。Fee+在遇到空氣時(shí)能很容易被氧化，殘余Fe3也很容易被氧化，F(xiàn)e(OH)3絮體在過(guò)濾單元中能被有效去除。Mn2不能被O2氧化，但是能有效地被O3氧化為MnO(OH)2，原理為：2Mn2+ + 2O3 + 2H3 O-2MnO(OH)2+O2，無(wú)煙煤濾料化后的水經(jīng)過(guò)復(fù)合濾料時(shí)，能夠被有效的去除。而且在吳氧投O3/Mn2+>1.78時(shí)進(jìn)一步氧化成MnO4-。MnO(OH)2絮體能在過(guò)濾中被有效去除，而MnO4不能以這種方式去除，但是MnO4-能有效地被催化還原為MnO2，并吸附到活性炭或陶粒表面，形成MnO(OH)2后在堿性環(huán)境里能通過(guò)離子交換作用去除水中Mn2+。

　　有機(jī)物的去除。無(wú)煙煤濾料預(yù)氧化并不能降低水中的有機(jī)物，但可以改變?cè)�水中有機(jī)物的結(jié)構(gòu)組分。將大分子的有機(jī)物氧化為中、小分子的有機(jī)物，從而更利于后續(xù)活性炭一陶粒復(fù)合濾料的吸附。·些有機(jī)磷化合物和有機(jī)氯化物不能被無(wú)煙煤濾料分解掉，亦可以被復(fù)合吸附工藝去除。無(wú)煙煤濾料化后，有機(jī)磷化合物形式和有機(jī)氯化物形式的DOC分別得以提高。另外無(wú)煙煤濾料化后水中BDOC提高，活性炭吸附速率會(huì)下降，這是因?yàn)樾》肿佑袡C(jī)物極性大，不易被活性炭吸附。但陶粒易于吸附極性有機(jī)物，彌補(bǔ)了單獨(dú)使用活性炭的不足，從而提高有機(jī)物的總體去除率。

　　氮的去除。陶粒與氨氮之間可產(chǎn)生離子交換作用，所以有較高的去除效率。深度處理中進(jìn)水氨氮濃度一般較低，通過(guò)吸附以及離子交換，完全能夠達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于亞硝酸鹽，由于無(wú)煙煤濾料的強(qiáng)氧化性，預(yù)氧化的去除率巳經(jīng)很高，加之后續(xù)復(fù)合濾料的吸附，出水中亞硝酸鹽幾乎檢測(cè)不到。

　　因此，無(wú)煙煤濾料--復(fù)合吸附組合工藝具有污染物去除范圍廣，效率高、處理費(fèi)用低、效果穩(wěn)定等特點(diǎn)。試驗(yàn)證明，飲用水原水經(jīng)無(wú)煙煤濾料一復(fù)合石英砂吸附組合工藝深度處理后，各項(xiàng)出水指標(biāo)均大大優(yōu)于常規(guī)處理，能夠有效地保證飲用水的安全。

　　膜處理技術(shù)原理

　　改性無(wú)煙煤濾料復(fù)合濾料掛膜分離過(guò)程是以選擇性透過(guò)膜為分離介質(zhì)，在兩側(cè)加以某種推動(dòng)力時(shí)。原料側(cè)組分選擇性透過(guò)膜，從而達(dá)到分離或提純的目的。不同的膜分離過(guò)程中所用的膜具有一定的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和選擇特性，被膜隔開(kāi)的兩相可以是液態(tài)，也可以是氣態(tài)。推動(dòng)力可以是壓力梯度、濃度梯度、電位梯度或溫度梯度，所以不同的膜分離過(guò)程的分離體系和適用范圍也不同。利用膜技術(shù)處理廢水，不發(fā)生相變化以及化學(xué)反應(yīng)，因而不消耗相變能，所以功耗少。在膜分離過(guò)程中，一種物質(zhì)得到分離。另一種物質(zhì)被濃縮，濃編與分離并存，可回收有價(jià)值物質(zhì)。膜技術(shù)處理廢水不需從外界投加藥刑，不會(huì)損壞對(duì)熱敏感或熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，具有選擇透過(guò)性，并且膜孔徑可以按人的愈愿來(lái)改變，故能分離粒徑不同的物質(zhì)，回收純化物質(zhì)。但不改變其性質(zhì)(茁來(lái)直等，2006)。

　　膜分離過(guò)程是一個(gè)能耗較低、高效的分離過(guò)程。表征分離膜的性能主要有兩個(gè)參數(shù)：一是各種物質(zhì)透過(guò)膜的速率的比值，即分離因素，通常用截面率來(lái)表示，分離因素的大小表示了該體系分離的難易程度。另一參數(shù)是物質(zhì)透過(guò)膜的速率，又稱膜通量，即單位膜面積上單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)通過(guò)的數(shù)量。該參數(shù)直接決定了分離設(shè)備的大小，在膜分離過(guò)程中推動(dòng)力和膜本身的特性是決定膜通址和膜的選擇性的基本因素，通常膜是按照分離原理，被分離物質(zhì)的大小和應(yīng)用的推動(dòng)力來(lái)分類的。

　　膜處理技術(shù)發(fā)展過(guò)程及現(xiàn)狀

　　膜是一薄層物質(zhì)，準(zhǔn)確而言是半滲透膜。當(dāng)一定的推動(dòng)力作用于膜兩側(cè)時(shí)。它能按照物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)使物質(zhì)進(jìn)行分離。膜分離是一種很早被人們注意到的現(xiàn)象，但作為一種分離方法則是近代發(fā)展起來(lái)的。早在18世紀(jì)初，人們就已經(jīng)往意到了膜分離現(xiàn)象，但直到19世紀(jì)末20世紀(jì)初物理化學(xué)家們對(duì)滲透現(xiàn)象進(jìn)行了深入細(xì)致的研究之后，人們才對(duì)膜分離現(xiàn)象有了一定的了解。自20世紀(jì)5o年代膜分離進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用以后。每10年就有一種新的膜分離過(guò)程得到工業(yè)應(yīng)用。微濾和電滲析于50年代率先進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用，1953年美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)Reid等首次提出用反滲透技術(shù)淡化海水的構(gòu)想。

　　1960年美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的Loeb和Sourirajan研制出第一張可實(shí)用的高通量、高脫鹽率的醋酸纖維素膜，為反滲透和超濾膜的分離技術(shù)奠定了基礎(chǔ)，從而反滲透作為較經(jīng)濟(jì)的海水淡化技術(shù)進(jìn)入了實(shí)用階段。1963年Michael開(kāi)發(fā)了不同孔徑的不對(duì)稱醋酸纖維素(CA)超濾膜，70年代進(jìn)入了超濾應(yīng)用階段，1979年P(guān)rism開(kāi)發(fā)了中空纖維氮?dú)浞蛛x器使氣體膜分離技術(shù)進(jìn)人實(shí)用階段并在此之后取得了空前的發(fā)展，90年代則是滲透蒸發(fā)技術(shù)的應(yīng)用(張穎等，2001)。

　　我國(guó)的膜科學(xué)技術(shù)從20世紀(jì)60年代中期的反滲透膜研制開(kāi)始，經(jīng)過(guò)了30多年的努力，電滲析膜、反滲透膜、無(wú)煙煤濾料超濾膜、微濾膜、氣體分離膜己經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)，無(wú)機(jī)膜技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功，平板納濾膠和滲透蒸發(fā)膜正在進(jìn)行中間試驗(yàn)，與國(guó)外水平還有一定的差距。

　　進(jìn)入21世紀(jì)，由于膜生產(chǎn)技術(shù)的不斷改進(jìn)，在不斷地?cái)U(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)。工業(yè)應(yīng)用的膜分離技術(shù)也不斷地發(fā)展和完善。隨著各種膜材料和膜技術(shù)的應(yīng)用，各種性能優(yōu)異的膜不斷被開(kāi)發(fā)，出現(xiàn)了新形式的膜組件，如卷式和中空纖維膜組件，使膜分離技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不斷強(qiáng)化，在海水淡化、苦咸水脫鹽、廢水處理，生物制品的提純等越來(lái)越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。

　　目前，膜分離技術(shù)的實(shí)用化研究主要以歐美和日本為主，在我國(guó)也已經(jīng)引起了研究者的重視。1999年在美國(guó)的Manitowoc建成了處理貧為5.5X104M3/d的Mr水廠，用于除去原水中的隱孢子蟲(chóng)。水廠的運(yùn)行參數(shù)為MF膜通最為3.7m/d，對(duì)隱孢子蟲(chóng)的去除率可達(dá)99.99%。加拿大的Rothesay鎮(zhèn)于1996年建成廠一座最終處理能力為4000m3/d的水廠。采用淹沒(méi)式微濾膜裝置，在防止病原微生物污染的同時(shí)解決了鐵/錳的去除問(wèn)題。USFMcmcor公司于2000年末開(kāi)發(fā)了新一代的浸沒(méi)式混凝微濾(CMF-S)工藝，應(yīng)用于澳大利亞的木迪戈市，此項(xiàng)工程包括4個(gè)水處理廠，其中最大的處理能力是1. 26 X 105 M3 ./d。在我國(guó)，膜技術(shù)也得到了實(shí)際應(yīng)用，但普遍規(guī)模較國(guó)外偏小，我國(guó)大慶油田實(shí)施了生活飲用水深度處理工程，以提高飲用水出水水質(zhì)，采用的工藝為自來(lái)水一微濾臭氧生物活性炭一超濾，服務(wù)人口70萬(wàn)，此類工藝處理站28個(gè)，其中微濾膜處理水量為1.48m3/h，經(jīng)此工藝凈化處理后的水清潔健康，且使用方便。