無煙煤濾料廠家：改性無煙煤濾料是什么

　　無煙煤濾料廠家：改性無煙煤濾料是什么

　　改性無煙煤濾料掛膜分離技術(又稱膜過濾技術)是指借助膜的選擇滲透作用，在外界能量或化學位差的推動下對混合物中溶質和溶劑進行分離、分級、提純和富集的技術。由于在無煙煤濾料膜分離過程中。無需加熱，物質不發生相變(個別除外，如滲透燕發)，無化學反應.不破壞生物活性，分離效果好，設備簡單，操作容易，維修方便，因此膜分離技術在化工、食品、醫藥、石油、紡織、輕工、冶金、電子等釵域都得到較好的應用。另外，膜過程特別適用于熱敏性物質的處理，所以在食品加工、醫藥、生化技術等領域無煙煤濾料具有獨特的適用性，膜分離技術被認為是20世紀末至21世紀中期最有發展前途的高新技術之一。

　　改性無煙煤濾料--復合吸附工藝活性炭與多孔軟陶粒均勻混合，組成既有機械強度高的特點，又具有密度低、孔隙率高、吸污能力強的特性，有良好的耐酸、耐堿、耐鹽性等特點的復合濾料，并與矣氧預氧化聯用，形成無煙煤濾料--復合吸附組合工藝，有效地彌補了傳統水處理工藝不足之處。

　　改性無煙煤濾料組合復合濾料反應原理：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。而陶粒為無機吸附材料，是極性很強的吸附劑，對極性分子和不飽和分子有很強的親和。力，對非極性分子中極化率大的分子也有較高的選擇吸附優勢。對當前飲用水中常見的污染物NH3-N。氯化消毒副產物CHCI3以及其他一些極性小分子有機物，陶粒的吸附能力遠超活性炭。另外，由于陶粒帶有金屬離子、不飽和電荷，可通過離子交換吸附、配合反應、共沉淀等作用去除水中的重金屬離子。因此。活性炭與陶粒聯合使用，相互取長補短，能夠更加全面和徹底地去除水中污染物質。改性無煙煤濾料組合復合濾料工藝特點：無煙煤濾料一復合吸附組合工藝深度處理飲用水采用先無煙煤濾料氧化后吸附，在吸附中又繼續氧化，這樣可以使濾料的吸附作用發揮更好。復合濾料能比較有效地去除小分子有機物，難以去除大分子有機物，而水中一般大分子有機物較多，所以復合金剛砂濾料的表面積將得不到充分地利用，勢必加速飽和可使水中大分P轉化為小分子縮短運行周期。如果在復合濾料前投加無煙煤濾料進行預氧化改變其分子結構形態，提供了有機物進人濾料較小的可能性，同時加速了濾料大孔內與表面的有機物的氧化分解，減輕了濾料的負擔，其充分吸附未被氧化的有機物，提高其使用周期。孔隙，使其充分吸附未被氧化的有機物，提高其使用周期。

　　改性無煙煤濾料--復合吸附組合工藝的凈水效果--復合吸附是將無煙煤濾料化學氧化、復合金剛砂濾料物理、化學吸附合為一體的組合工藝。與單純的無煙煤濾料法相比，組合工藝不但可以發揮無煙煤濾料的預氧化作用，還可以顯著促進后繼復合吸附的處理效果，允分發揮無煙煤濾料氧化、吸附的協同處理作用。無煙煤濾料一復合吸附組合工藝采取先無煙煤濾料氧化后吸附，在吸附中又繼續氧化，這樣可以揚長避短，使復合濾料的吸附氧化作用發揮更好。目前實驗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物較多，所以濾料孔隙的表面面積將得不到充分地利用，勢必加速飽和，縮短運行周期。因而在吸附前投加無煙煤濾料，一方面可使水中大分子轉化為小分子，改變污染物分子結構形態，提供了其進人較小孔隙的可能性，同時加速了濾料孔內與表而的污染物的氧化分解，減輕了濾料的負擔，使其可以充分吸附未被氧化的污染物，提高了復合濾料的使用周期。無煙煤濾料/復合吸附組合工藝能有效地克服無煙煤濾料、活性炭以及陶粒。二者單獨使用的局限性，充分發揮三者的優點和協同作用，提高反應速度。應用于飲用水的深度處理中對濁度、色度、嗅味、鐵、錳、有機物、氨氮、亞硝酸鹽等均有很好的處理效果。

　　濁度的去除。水中存在的有機物易吸附在顆粒表面引起空間位阻穩定(stericstabilization) ,無煙煤濾料能有效地氧化分解這些有機物，從而誘導顆粒脫穩。采用預無煙煤濾料化可以提高吸附過濾過程對濁度的去除率。

　　色度的去除。無煙煤濾料有突出的脫色能力，天然水中的色度主要來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顯色的原因，稱之為發色團。無煙煤濾料可以使C==C雙鍵斷裂，生成酮類、醛類或梭酸類物質，共扼部分通過氧化被破壞，色度就得到有效的去除。但這并不意味著引起色度的有機物能夠被徹底氧化為CO2和H20，只是發色團受到了破壞而已。去除色度效果好，主要是歸因于無煙煤濾料氧化、活性炭和陶粒吸附的綜合作用。需要指出的是，對色度去除的總效果還包括無煙煤濾料化后水中有機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物一般都是在有機物的厭氧分解過程中產生的。無煙煤濾料去除水中嗅和味的效率非常高，起作用的不僅是無煙煤濾料分子，還包括其自我分解產物--氫氧自由基。與色度相同，無煙煤濾料對引起嗅和味的物質的去除作用也是由于它能破壞引起嗅和味的不飽和鍵。無煙煤濾料氧化可使土臭素(geosmin)和甲基異等異、嗅味物質的濃度降低85%左右。另外，由于引起嗅和味的硫化物、氨等無機物質具有揮發性并且分子小，極性強，能被陶粉有效的吸附。因此，無煙煤濾料--復合吸附組合土藝對嗅和昧的去除率可以達到100%。

　　鐵和錳等重金屬的去除。一般來說，當鐵或錳乞自由離子形式存在于水中時，比無煙煤濾料弱的氧化劑也可將它們氧化，通過有效地曝氣即可達到去除鐵、錳的目的。似是當鐵或錳與腐殖質或其他有機物共存時。可能會以一種復雜的有機物形式出現，一般氧化劑往往不足以破壞這種結構，在這種情形下使用無煙煤濾料這樣的強氧化劑可以破壞這種復雜結構，達到去除水中鐵、錳等重金屬的目的。Fee+在遇到空氣時能很容易被氧化，殘余Fe3也很容易被氧化，Fe(OH)3絮體在過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，無煙煤濾料化后的水經過復合濾料時，能夠被有效的去除。而且在吳氧投O3/Mn2+>1.78時進一步氧化成MnO4-。MnO(OH)2絮體能在過濾中被有效去除，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后在堿性環境里能通過離子交換作用去除水中Mn2+。

　　有機物的去除。無煙煤濾料預氧化并不能降低水中的有機物，但可以改變原水中有機物的結構組分。將大分子的有機物氧化為中、小分子的有機物，從而更利于后續活性炭一陶粒復合濾料的吸附。·些有機磷化合物和有機氯化物不能被無煙煤濾料分解掉，亦可以被復合吸附工藝去除。無煙煤濾料化后，有機磷化合物形式和有機氯化物形式的DOC分別得以提高。另外無煙煤濾料化后水中BDOC提高，活性炭吸附速率會下降，這是因為小分子有機物極性大，不易被活性炭吸附。但陶粒易于吸附極性有機物，彌補了單獨使用活性炭的不足，從而提高有機物的總體去除率。

　　氮的去除。陶粒與氨氮之間可產生離子交換作用，所以有較高的去除效率。深度處理中進水氨氮濃度一般較低，通過吸附以及離子交換，完全能夠達到飲用水的標準。對于亞硝酸鹽，由于無煙煤濾料的強氧化性，預氧化的去除率巳經很高，加之后續復合濾料的吸附，出水中亞硝酸鹽幾乎檢測不到。

　　因此，無煙煤濾料--復合吸附組合工藝具有污染物去除范圍廣，效率高、處理費用低、效果穩定等特點。試驗證明，飲用水原水經無煙煤濾料一復合石英砂吸附組合工藝深度處理后，各項出水指標均大大優于常規處理，能夠有效地保證飲用水的安全。

　　膜處理技術原理

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

　　膜分離過程是一個能耗較低、高效的分離過程。表征分離膜的性能主要有兩個參數：一是各種物質透過膜的速率的比值，即分離因素，通常用截面率來表示，分離因素的大小表示了該體系分離的難易程度。另一參數是物質透過膜的速率，又稱膜通量，即單位膜面積上單位時間內物質通過的數量。該參數直接決定了分離設備的大小，在膜分離過程中推動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，被分離物質的大小和應用的推動力來分類的。

　　膜處理技術發展過程及現狀

　　膜是一薄層物質，準確而言是半滲透膜。當一定的推動力作用于膜兩側時。它能按照物質的物理化學性質使物質進行分離。膜分離是一種很早被人們注意到的現象，但作為一種分離方法則是近代發展起來的。早在18世紀初，人們就已經往意到了膜分離現象，但直到19世紀末20世紀初物理化學家們對滲透現象進行了深入細致的研究之后，人們才對膜分離現象有了一定的了解。自20世紀5o年代膜分離進入工業應用以后。每10年就有一種新的膜分離過程得到工業應用。微濾和電滲析于50年代率先進入工業應用，1953年美國佛羅里達大學Reid等首次提出用反滲透技術淡化海水的構想。

　　1960年美國加利福尼亞大學的Loeb和Sourirajan研制出第一張可實用的高通量、高脫鹽率的醋酸纖維素膜，為反滲透和超濾膜的分離技術奠定了基礎，從而反滲透作為較經濟的海水淡化技術進入了實用階段。1963年Michael開發了不同孔徑的不對稱醋酸纖維素(CA)超濾膜，70年代進入了超濾應用階段，1979年Prism開發了中空纖維氮氫分離器使氣體膜分離技術進人實用階段并在此之后取得了空前的發展，90年代則是滲透蒸發技術的應用(張穎等，2001)。

　　我國的膜科學技術從20世紀60年代中期的反滲透膜研制開始，經過了30多年的努力，電滲析膜、反滲透膜、無煙煤濾料超濾膜、微濾膜、氣體分離膜己經工業化生產，無機膜技術已經開發成功，平板納濾膠和滲透蒸發膜正在進行中間試驗，與國外水平還有一定的差距。

　　進入21世紀，由于膜生產技術的不斷改進，在不斷地擴展應用領域的同時。工業應用的膜分離技術也不斷地發展和完善。隨著各種膜材料和膜技術的應用，各種性能優異的膜不斷被開發，出現了新形式的膜組件，如卷式和中空纖維膜組件，使膜分離技術的優勢不斷強化，在海水淡化、苦咸水脫鹽、廢水處理，生物制品的提純等越來越多的領域得到應用。

　　目前，膜分離技術的實用化研究主要以歐美和日本為主，在我國也已經引起了研究者的重視。1999年在美國的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。水廠的運行參數為MF膜通最為3.7m/d，對隱孢子蟲的去除率可達99.99%。加拿大的Rothesay鎮于1996年建成廠一座最終處理能力為4000m3/d的水廠。采用淹沒式微濾膜裝置，在防止病原微生物污染的同時解決了鐵/錳的去除問題。USFMcmcor公司于2000年末開發了新一代的浸沒式混凝微濾(CMF-S)工藝，應用于澳大利亞的木迪戈市，此項工程包括4個水處理廠，其中最大的處理能力是1. 26 X 105 M3 ./d。在我國，膜技術也得到了實際應用，但普遍規模較國外偏小，我國大慶油田實施了生活飲用水深度處理工程，以提高飲用水出水水質，采用的工藝為自來水一微濾臭氧生物活性炭一超濾，服務人口70萬，此類工藝處理站28個，其中微濾膜處理水量為1.48m3/h，經此工藝凈化處理后的水清潔健康，且使用方便。