煤礦井下水處理設備是指處理過程中無需添加混凝劑、絮凝劑，原水直接進入處理裝置，去除原水中的煤末、砂石等懸浮物，過濾后的凈水根據(jù)不同的環(huán)保需求可采取直接外排或進入后續(xù)深度處理系統(tǒng)等。

其選用的剛玉膜過濾裝置是高度標準化、集成化、模塊化的過濾系統(tǒng)。由膜組件按并列形式拼成膜堆，數(shù)個膜堆組成一個一個膜單元。膜單元再加上外圍配套設備組成一套膜過濾成套設備，若干套膜過濾成套設備加上共用的反洗、清洗、空氣擦洗、完整性檢測、自動化控制系統(tǒng)等組成一個完整的膜過濾裝置?？筛鶕?jù)水量、建設環(huán)境不同進行組合。目前選用孔徑在0.1um的孔徑，過濾精度高，出水懸浮物在1mg/L以下，濁度接近于零。

煤礦井下水處理設備采用“直濾工藝”可替代當前普遍設計的“混凝沉淀+粗過濾器+超濾”的水處理工藝，是秉承公司“簡化水處理工藝路線”研究中的又一重大突破。

（一）技術原理

直濾，本質還是過濾，依據(jù)的是“物理篩分”理論的膜分離技術。

膜分離技術是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在借助某種推動力（壓力差、濃度差、電位差等）通過分離膜時，實現(xiàn)選擇性分離的技術，其目的是凈化、濃縮、分離、澄清等。

膜分離與傳統(tǒng)過濾的不同在于，膜可以在分子（離子）范圍內(nèi)進行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。

（二）材質采用PTFE雜化膜

PTFE雜化膜是一種中空纖維膜，是有機改性高分子化合物PTFE與無機顆粒（剛玉、氧化鋁、氧化鋯、碳化硅）的雜化，因此它同時具有有機膜的柔性，又有無機膜的強度，故稱為柔性陶瓷膜。是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作。

（三）PTFE雜化膜的優(yōu)勢

（1）強度高，承受壓力大，不易斷絲

PTFE聚四氟乙烯分子鏈剛性較大，彈性模量高，不易變形。膜絲是由陶瓷顆粒及PTFE顆粒在高溫條件下拉伸成型，在保持良好的柔性的同時，擁有很高的強度和韌性，在高壓力下，膜絲都不會被壓扁，能維持原狀不變形。

（2）不易結垢、清洗費用低、使用壽命長

PTFE雜化膜材料主要為碳和氟，具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質，通過改善優(yōu)化材料的親水角，增強其親水性，延緩了膜污堵傾向。PTFE具有塑料中最小的摩擦系數(shù)（0.04），潤滑性高，耐磨性強（是碳鋼、不銹鋼的4倍），所以在使用過程中，膜表面不易結垢，在膜通量恢復上采用氣（水）沖洗就可以（氣反洗壓力可達0.2MPa），清洗費用較一般有機膜和陶瓷膜材料有明顯的降低，使用壽命也隨之延長（可達8年以上）。

（3）耐化學腐蝕、耐候、無毒性

PTFE雜化膜材料具有化學惰性，除熔融金屬鈉和液氟外，可耐其它一切化學藥品和有機溶劑（PH=0-14），在王水中煮沸也不起變化；具有優(yōu)異的耐候性，不吸潮，不燃，對氧、紫外線均極其穩(wěn)定，長期使用溫度可達220℃，在塑料中有更佳的老化壽命；具有生理惰性而無毒。

（4）通量大、抗沖擊負荷能力強

PTFE雜化膜是裂向孔陣膜絲結構，具有80-85%的開孔率，過濾時能有效地降低阻力，大大提高透水性能，從而增加膜的通量，且具有優(yōu)異的物理、化學性質，抗沖擊負荷能力強，能適應所有水體的處理，特別是高SS、高COD等特點的高難度廢水。

（5）易保存

PTFE雜化膜經(jīng)對高分子親水性改性而固定的處理，干、濕保存都可以，可貯存達10年以上不變質，再使用時無需任何處理亦能直接使用