膜與膜集成技術的應用-wenkub.com
2025-10-20 10:22 本頁面
【正文】 這種 集成 膜法污水回用技術必將成為水資源再生領域的一項新型有效的水處理技術。 科學技術的發(fā)展已經(jīng)進入既高度分化又高度集成的歷史時期。通過膜的孔徑大小及分布特性測試 ，膜表面上孔的直徑細小而均勻，這使得膜不僅能生產(chǎn)高質(zhì)量的再生水 ,而且可以有效地防止細孔的污堵 ,獲得更高的產(chǎn)水通量 ,純水通量為(10kPa， 25℃）。見 下 圖 8。 東麗公司的MBR[11]廣泛應用于高濃度污水的達標排放、中水再利用和 RO 前處理等領域。 為了減輕超濾組件工作負荷 ,減少膜的沖洗和清洗頻率 ,延長膜使用壽命 ,超濾組件前設置了斜板沉降系統(tǒng)和砂濾過濾器 ,以降低超濾進水的濁度和污染程度 。 海水超濾預處理技術是近幾年發(fā)展起來的膜法預處理技術 ,主要用于海水反滲透 ( SWRO) 的預處理過程 , 該過程克服了反滲透傳統(tǒng)預處理工藝出水水質(zhì)不穩(wěn)定、膠體和溶解有機物去除效果 差以及使用多種化學試劑等諸多缺點和不足 , 具有廣闊的應用前景。 ( 3) 超濾出水水質(zhì)更穩(wěn)定 ,不受原水水質(zhì)變化的影響。超濾出水 SDI 值一般在 0. 2 到 1,濁度在 1NT U 以下 , 且水質(zhì)非常穩(wěn)定 ,不受原水水質(zhì)變化的影響。試驗運行期間，原水中 TOC 的含量為 ，波動較大，結果微濾出水中 TOC 的濃度也出現(xiàn)較大波動；而反滲透產(chǎn)水中的 TOC 基本穩(wěn)定，其去除率在 90%以上。這 是由于 MF 膜的孔徑較小，僅為 ，在投加少量絮凝劑情況下， MF 膜即 可截留水中幾乎全部的膠體和懸浮顆粒物。即使在長時間的強氧化劑中浸泡后，膜材質(zhì)的延展性和強度依然沒有改變。這就要求 UF/MF 膜必須具有較高的物理強度和良好的抗化學侵蝕能力。 圖 6 常規(guī)的污水處理排放和東麗膜法污水處理回用 系統(tǒng) 超濾 /微濾技術中超濾能夠分離溶解性的高分子物質(zhì)，微濾能夠分離所有懸浮微粒。保證了出水水 質(zhì)。 范正虹等 [10]以微絮凝和微濾作為反滲透的預處理工藝 ,采用連續(xù)流微濾 反滲透集成膜工藝 (圖 5)深度處理城市污水廠二級生物處理出水。超濾、微濾單元代替了復雜的傳統(tǒng)預處理工藝 ,而且出水品質(zhì)遠高于三級出水指標。因為國家對污水處理回用的 水質(zhì)有嚴格的標準，所以生物處理過的污水不能被直接再利用，同時還存在維護困難和占地面積較大的問題。所以目前人們將更多的注意力放在了膜集成技術的研究上 , 以期達到更好的水處理效果。 膜分離技術流程 見下圖 4。影響膜通量的因素有：溫度、壓力、固含量（ TDS）、離子濃度、黏度等。見下圖 3。 反滲透的截留對象是所有的離子 ,僅讓水透過膜 ,對 NaCl 的截留率在 98%以上，出水為無離子水。 對于納濾而言，膜的截留特性是以對標準 NaCl、 MgSO CaCl2 溶液的截留率來表征，通常截留率范圍在 60～ 90%，相應截留分子量范圍在 100～ 1000Da，故納濾膜能對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離，實現(xiàn)脫鹽與濃縮的同時進行。 對于超濾而言，膜的截留特性是以對標準有機物的截留分子量來表征，通常截留分子量范圍在 1000～ 300000Da，故超濾膜能對大分子有機物（如蛋白質(zhì)、細菌）、膠體、懸浮固體等進行分離，廣泛應用于料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源?？勺鳛橐话懔弦旱某吻濉⒈０策^濾、空氣除菌。微濾膜的材質(zhì)分為有機和無機兩大類，有機聚合物有醋酸纖維素、聚丙稀、聚 碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。 膜分離技術 膜分離技術分類 膜分離是借助于膜在某種推動力的作用下利用流體中各組分 對膜的滲透速率的差別而實現(xiàn)組分分離的過程 。 納濾膜組件見下圖 2. 圖 2. 納濾膜組件 采用納濾膜分離技術濃縮提純的優(yōu)點 [2]： （ 1） 濃縮純 化過程在常溫下進行 ， 無相變，無化學反應，不帶入其他雜質(zhì)及造成產(chǎn)品的分解變性，特別適合于熱敏性物質(zhì)。納濾膜對二價離子，功能性糖類，小分子色素，多肽，頭孢菌素等物質(zhì)的截留性高于 98%，而對一些單價離子，小分子酸堿，醇等有 3050%的透過性能，常用于溶質(zhì)的分級，溶液中低分子物質(zhì)的洗脫和離子組分的調(diào)整，溶液體系的濃縮等流體物質(zhì)的分離，精制，濃縮，脫鹽等工藝過程中。因其克服了蒸餾水中含有細菌尸體的缺點，且具有生物活性，所以更有利于病人恢復健康而備受醫(yī)學界推崇。 超濾膜技術 采用超濾膜以 壓力差 為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。它與傳統(tǒng)過濾的不同在于膜可以在分子范圍內(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。水回用的內(nèi)容十分廣泛，工藝方法較為復雜，尤其工業(yè)廢水，部門行業(yè)龐雜，水質(zhì)千變?nèi)f化，污水水質(zhì)與回用指標也不盡相同，任何單元技術都難以達到回用指標 ,單一的膜處理技術往往達不到理想的效果。因此在節(jié)約用水的同時， 需 開發(fā)新的水資源，如污水再資源化等勢在必行。而目前采用膜分離技術進行污水再資源化是最經(jīng)濟而又清潔的方法。所以目前人們將更多的注意力放在了膜集成技術的研究上 , 以期達到更好的水處理效果。膜的孔徑一般為微米級，依據(jù)其孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分為微濾膜、
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