煤矿井下水处理设备

煤矿井下水处理设备是指处理过程中无需添加混凝剂、絮凝剂，原水直接进入处理装置，去除原水中的煤末、砂石等悬浮物，过滤后的净水根据不同的环保需求可采取直接外排或进入后续深度处理系统等。

其选用的刚玉膜过滤装置是高度标准化、集成化、模块化的过滤系统。由膜组件按并列形式拼成膜堆，数个膜堆组成一个一个膜单元。膜单元再加上外围配套设备组成一套膜过滤成套设备，若干套膜过滤成套设备加上共用的反洗、清洗、空气擦洗、完整性检测、自动化控制系统等组成一个完整的膜过滤装置。可根据水量、建设环境不同进行组合。目前选用孔径在0.1um的孔径，过滤精度高，出水悬浮物在1mg/L以下，浊度接近于零。

煤矿井下水处理设备采用“直滤工艺”可替代当前普遍设计的“混凝沉淀+粗过滤器+超滤”的水处理工艺，是秉承公司“简化水处理工艺路线”研究中的又一重大突破。

（一）技术原理

直滤，本质还是过滤，依据的是“物理筛分”理论的膜分离技术。

膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在借助某种推动力（压力差、浓度差、电位差等）通过分离膜时，实现选择性分离的技术，其目的是净化、浓缩、分离、澄清等。

膜分离与传统过滤的不同在于，膜可以在分子（离子）范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。

（二）材质采用PTFE杂化膜

PTFE杂化膜是一种中空纤维膜，是有机改性高分子化合物PTFE与无机颗粒（刚玉、氧化铝、氧化锆、碳化硅）的杂化，因此它同时具有有机膜的柔性，又有无机膜的强度，故称为柔性陶瓷膜。是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。能在+250℃至-180℃的温度下长期工作。

（三）PTFE杂化膜的优势

（1）强度高，承受压力大，不易断丝

PTFE聚四氟乙烯分子链刚性较大，弹性模量高，不易变形。膜丝是由陶瓷颗粒及PTFE颗粒在高温条件下拉伸成型，在保持良好的柔性的同时，拥有很高的强度和韧性，在高压力下，膜丝都不会被压扁，能维持原状不变形。

（2）不易结垢、清洗费用低、使用寿命长

PTFE杂化膜材料主要为碳和氟，具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质，通过改善优化材料的亲水角，增强其亲水性，延缓了膜污堵倾向。PTFE具有塑料中最小的摩擦系数（0.04），润滑性高，耐磨性强（是碳钢、不锈钢的4倍），所以在使用过程中，膜表面不易结垢，在膜通量恢复上采用气（水）冲洗就可以（气反洗压力可达0.2MPa），清洗费用较一般有机膜和陶瓷膜材料有明显的降低，使用寿命也随之延长（可达8年以上）。

（3）耐化学腐蚀、耐候、无毒性

PTFE杂化膜材料具有化学惰性，除熔融金属钠和液氟外，可耐其它一切化学药品和有机溶剂（PH=0-14），在王水中煮沸也不起变化；具有优异的耐候性，不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极其稳定，长期使用温度可达220℃，在塑料中有更佳的老化寿命；具有生理惰性而无毒。

（4）通量大、抗冲击负荷能力强

PTFE杂化膜是裂向孔阵膜丝结构，具有80-85%的开孔率，过滤时能有效地降低阻力，大大提高透水性能，从而增加膜的通量，且具有优异的物理、化学性质，抗冲击负荷能力强，能适应所有水体的处理，特别是高SS、高COD等特点的高难度废水。

（5）易保存

PTFE杂化膜经对高分子亲水性改性而固定的处理，干、湿保存都可以，可贮存达10年以上不变质，再使用时无需任何处理亦能直接使用