双膜法介绍资料-xg

铁氧化物沉淀
？
！堵塞膜元件的流道
？
！膜表面结垢
？
！污染膜表面
？
！破坏膜材料
•砂滤 •微滤 •超滤
•加阻垢剂 •软化等
•活性炭吸附 • 超滤 •杀菌
•加还原剂 •活性炭吸附
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反渗透的预处理方法
• 常规法：絮凝+澄清+过滤
• 微滤（MF） • 超滤（UF）
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传统予处理工艺面临的问题
废水中COD、NH3-N、微生物、胶 体、悬浮物等含量高， 传统予处理的“多介质”+“活 性炭”过滤不能很好控制SDI。 我国北方的大部分江、河纳 污现象严重。 传统予处理工艺的纯水系统， 目前大都运行状况不佳。
水中的SDI值高，RO膜、保安过滤器易污堵
RO膜频繁清洗，寿命缩短，造成运行成本、维护费用增加 以超滤为预处理的膜法新工艺解决这一困扰，成为传统水处理工艺的最佳替代
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超滤与传统预处理的比较
能有效去除胶体、细菌、病毒等物质 出水水质好且稳定 装置紧凑，占地少，管理维护方便
延长RO膜的使用寿命
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超滤的过滤、正洗、反洗
过滤
正洗
反洗
29
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超滤运行制水
透过液出 浓水 出 透过液出 原水 进 下向流
上向流
优点
避免污染物
原水 进
浓水 出
在局部过度堆 积
平衡了膜的
运行负荷
透过液 出 透过液 出
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超滤反洗与清洗
透过液 进 污染物排出 反洗状态 透过液 出
清洗液 出
清洗状态
污染物排出
清洗液 进
超滤膜结构特点

完全不对称结构以便最好 的清洗性和最小的膜阻力

无内部内阻力 均匀微孔分布的膜


多种规格纤维内径
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传统膜结构特点
进水侧
传统膜断面

易结垢 通量衰减快 清洗恢复困难
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膜操作特点
供水
外压式 产水 内压式
产水

供水

开放通道
外→内
易堵塞 源于纤维死角，外侧 无均匀的流道
反渗透良好运行的关键－解决膜的污堵问题
6
SDI——膜污染的关键！
恒定压力下，过滤500mL水，
耗时Ti
继续过滤15分钟，再收集500mL水，
耗时Tf
SDI 15＝100×（1-Ti / Tf）/15
当水质较差时，可以测定5分钟SDI5
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解决RO膜的污堵问题——予处理工艺的选择
颗粒 悬浮物 胶体 难溶盐在浓水侧， 浓缩后结晶析出 油、脂、有机物吸 附在膜表面，微生 物繁殖，胶体吸附 自由氯、臭 氧等氧化剂
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微滤或超滤部分
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UF膜的功能
UF能去除什么？ UF能降低什么？
硅
颗粒 菌类 病毒 原生动物 蛋白
胶体 藻类
硅
胶体 颗粒 UF不能去除什么？ 盐
肠形
热原体菌 油和脂
汽油
酒精 小分子有机物
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超滤法——先进的预处理
超滤膜膜元件
超滤装置 超滤膜膜纤维
产水
纯水
锅炉用水 各种工业过程工艺用水
饮用水
海水淡化、苦咸淡化 食品、饮料行业纯净水
地表水
水的精制
软化 去除农药等有机物
废水回用 地下水
循环冷却用水 工业及市政废水回用
废 水
浓缩分离
浓水
源自文库
各种有用物质的分离、
回收、精制、浓缩等
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RO控制过程
pH
加 酸 进 水
PI
CI
PI
PI
PI
FT
CI
产 水
阻垢剂
内→外
不易堵塞 进料中的微粒通过空心纤 维的开放通道，无死角
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流程模式的选取
原水中悬浮物和胶 体含量较低时采用
原水 原水 UF 产水 原水 浓水
原水中悬浮物和胶 体含量较高时采用
UF 浓水 产水
死端模式
死端模式特点
投资成本低 能耗低
循环模式
循环模式特点
投资成本高 能耗高
易堵塞
不易堵塞
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UF膜水处理应用



原水前处理（地表、地下、自来水） 替代澄清池 替代砂滤 RO 前处理 离子交换前处理 纯化处理 去除颗粒（如18兆欧水） 去除微生物及热原体 RO 或离子交换后处理 水循环和回用 生化处理后 澄清后（二级和三级）
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中空纤维超滤膜
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12
以超 / 微滤作预处理对RO膜的影响
不同预处理工艺对RO膜的影响
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传统预处理
10 8 6 4 2 1~3个月 0
超滤膜预处理
6~8年 3~5年
6~12个月
清洗周期
使用寿命
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以300t/h系统为例，比较膜过滤与多介质过滤
运 行 费 用 低!
MMF+ACF运行费 UF运行费用 0.2
投 资 相 当!
4
反渗透设备及反渗透膜
超薄脱盐层 (约:2000埃)
支撑层 (约:50μ m)
无纺布 (约:110μ m)
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反渗透进水水质要求
• • • • • • 温度 PH 余Cl2 浊度 SDI15 CODMn 5~45°C = 3-11 < 0.1ppm < 1NTU < 4 （推荐< 3） < 2mg/L （抗污染膜可放宽）
双膜法工艺介绍
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传统制水工艺的革新
传统除盐水制备工艺
澄清 多介质 活性炭
一级除 盐
混床
消耗大量酸、碱，污染环境
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双膜法的概念
原 水
超滤膜 UF 反渗透膜 RO
离子交换系统 IX
高 纯 水
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反渗透——脱盐系统的核心
• 循环水排污水回收利用，采用反渗透脱盐较经济 • 含盐量超过500mg/L，反渗透脱盐比离子交换经济 • 原水含盐量越高，反渗透经济性越明显 • 反渗透用来脱盐，水中其它杂质宜在预处理中去除
减少了化学药剂投加量 运行费用低
浊度，NTU
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 5 10
进水 絮凝过滤出水 超滤出水
15
20
25
30
35
40
运行时间，天
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膜法预处理的优势
★ 稳定的产水质量甚至进水质水质有突变时 ★ 降低操作费用 ★ 改善下游RO系统的工作情况 ★ 代替澄清池和砂过滤器 ★ 较小的占地面积 ★ 系统简单
PI
FT
浓 水
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300 MMF+ACF投资 UF投资
200
0.1
100
0
0
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预处理比较结论
• 在反渗透的预处理的选择上： • 微/超滤较传统的预处理更能保证反渗透的 进水水质。 • 微/超滤较传统的预处理可将反渗透通量改 善30%。 • 微/超滤较传统的预处理可在反渗透清洗频 率方面有更多改善 • 微/超滤较传统的预处理可提高反渗透膜寿 命
透过液 进
透过液 出
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反渗透部分
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反渗透原理
脱除盐份 清除硬度
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反渗透膜元件结构
中心管 进水
ATD
产水
膜片
纯水收 集流道
膜片 进水 外殼材料 流道
膜外壳
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反渗透系统组成
膜组件
压力容器
高压泵 滑架 控制仪表 清洗装置
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RO膜的用途
河 水 海 水
超纯水
半导体、液晶产业用水