荊 遠,劉忠軍,趙明慧,姬 帥
(西安石油大學材料科學與工程學院,陜西西安710065)
膜分離技術是污水處理領域發展最迅速、應用最廣泛的技術之一〔1〕,其優點在于過程簡單、低溫無相變、高效節能等〔2〕,廣泛用于石油、化工、環保、煤化工等〔3〕過程工業的過濾及分離工序中。按膜分離材料材質的不同,可分成有機膜、陶瓷膜和金屬膜〔4〕。有機膜制備工藝簡單、成本低,但耐熱性差、強度低、不易清洗、使用壽命短〔5〕;陶瓷膜對料液的適應性優于有機膜,但脆性高,在使用過程中易失效;金屬膜力學性能好、可焊接〔6〕,耐高溫、耐熱震性能好,因此具有更廣闊的應用范圍〔7〕。
過濾技術按過濾方式可粗略分成死端和錯流過濾。其中錯流過濾是原液通過外力在膜管內沿膜管表面流動,通過控制膜管內外壓差從而實現液-固或液-液分離的一種技術〔8〕。與死端過濾方式不同,錯流過濾的料液流動方向不是垂直而是平行于濾材表面〔9〕。該技術優勢在于原液流經膜面時產生的切向力可將膜表面滯留的顆粒帶走,從而抑制濾餅沉積,通過對濃差極化現象的控制,使濾膜具有較高的穩定通量和分離效能。
煤炭在我國能源結構中占據主導地位〔10〕,其開采過程會伴隨產生大量廢水〔11〕。若不經處理直接排放,勢必會破壞環境,同時造成水資源的嚴重浪費〔12〕。將處理后的煤礦礦井水作為煤礦機加工用水或生活用水,不僅可解決礦區缺水問題,又可實現對礦井水資源的充分利用,具有明顯的經濟和社會效益?!?br>