《饮用水膜处理技术》PPT课件

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超滤技术的应用 1
超滤技术最初用于化工和医药行业, 20世纪80年代开 始用于饮用水处理。
法国于1988年建成的Amoncourt水厂是世界上第一家采 用UF工艺的水厂。
近年来,超滤在水厂得到了广泛应用,而且处理规模也 越来越大。应用超滤工艺的水厂中净化规模在 20×104m3/d以上的已有数座,超滤水厂的总处理量已 超过800×104m3/d。
对于地下水水源，较多地使用超滤和纳滤技术。 而对于苦咸水、受到重金属污染的水源，则使用反渗透技术。
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膜过滤方式

膜的种类－螺旋型
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膜的种类－板片型
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膜的种类－中空纤维型
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膜的种类－管状型
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第1部分 微滤技术
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微滤技术的特点
微滤膜的孔径范围为0.1~10μm，操作压力为0.1-0.3MPa。 微滤技术介于常规过滤和超滤之间,可有效去除水中的泥沙、胶体、大分子化
被确定为未来饮用水处理主流技术 。 膜分离技术代表着未来水处理发展的时代潮流,被称为
21世纪的净水技术。
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膜处理技术的本质和分类
膜分离技术是一种以压力为推动力、利用不同孔 径的膜进行水与水中颗粒物质（广义上的颗粒， 可以是离子、分子、病毒、细菌、黏土、沙粒等） 筛除分离的技术。
根据膜孔径从大到小排列，可以把膜滤分为微滤、 超滤、纳滤和反渗透4种。其中微滤和超滤膜技术 由于操作压力小、成本低而引起世界各国研究者 的重视.
在亚洲,超滤膜技术的应用在近几年的增长也比较 显著。新加坡已建成一期规模为27. 5×104m3/d 的大型水厂，日本的超滤膜产水能力已接近 400×104m3/d。
北美地区已有250多座超滤水厂,累计处理量达到 300×104m3/d。在美国1×104m3/d以上的自来水厂已有 42座,总处理量占美国自来水供应量的2. 5%，并且许 多新建水厂和老水厂改造项目越来越多地采用超滤工 艺。
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超滤技术的应用 2
在欧洲,超滤工艺在水厂中的应用更为广泛,以小 型水厂居多,但处理能力为1×104m3/d以上的水厂 已有33座。英国已有100多家水厂采用超滤膜技术, 总产水能力已达到110×104m3/d。
纳滤膜被称为低压反渗透膜,它的截留物质介于反渗 透和超滤膜之间,可以有效地截留多价离子如钙和锰, 但对单价离子如钠的截留效果差;
反渗透几乎能截留水中的所有溶质,包括单价离子等
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膜分离图谱 3
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膜滤处理工艺的选择
在饮用水的膜滤处理工艺中,对于微污染的地面水源, 较广泛地使用微滤和超滤技 术。
新西兰的Tauranga市建成了一座处理量为3.6×104 m3/d的MF水厂,用于解决饮水中难以用氯杀灭的杆菌芽 孢问题。
1999年在美国的Manitowoc建成了处理量为 5.5×104m3/d的MF水厂,用于除去原水中的隐孢子虫， 对隐孢子虫的去除率可达99.99%。
1998—2000年全世界已建成和正在建设中的微滤膜的 水处理能力为140万m3/d ，其中75%是水净化用膜。
超滤膜的孔径为0.05μm~1 nm,操作压力一般为0.3~1MPa，膜的透过速率为 0.5~5 m3/(m2·d)。可以去除相对分子质量在300～300000之间的大分子、细 菌、病毒和胶体微粒。
超滤膜有多种类型,在水厂应用较多的超滤膜其材料主要为聚偏氟乙烯(PVDF) 和聚氯乙烯(PVC),运行方式可分为浸入式和压入式。
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微滤膜对对浊度的去除效果
尽管进水浊度波动较大,但膜出水浊度<1 NTU,对 浊度的去除率>90%。
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微滤膜对CODMn的去除效果
微滤膜对CODMn的去除率为3%~35%(平均为21%)。 其它研究结果也表明,超滤对有机物的去除率一般
都在20%以下。
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第2部分 超滤技术
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超滤技术的特点
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微滤膜的截留作用机理
微滤膜具有比较整齐、均匀的多孔结构,具 有孔隙率高、膜质地薄、驱动压力低等特性。其截 留作用不仅与孔径大小有关,还与微粒等杂质与孔壁 之间的相互作用有关。
叶凌碧等通过电镜观察认为,MF膜的截留作 用机理大体分为以下几种： 机械截留作用,即直接的筛分作用;物理作用或吸附 截留作用,这主要基于吸附和电性能的影响; 架桥作用,在孔径入口处,微粒通过架桥作用也同样 可以被截留; 网络模型的网络内部截留作用,这种截留是将微粒截 留在膜的内部,而不是表面。
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微滤技术的应用 2
1995年法国利安水务公司控股的东莞新纪元微滤 设备有限公司在广东省东莞市建成一座地表水源 的微滤净化厂。该水厂一期工程设计产水量为6 000 m3/d，采用烧结(PE)管式微滤组件和原水絮 凝后直接过滤工艺。
1996年该公司又设计建设顺德微滤水厂,原水取自 珠江西江的李家沙水道,于1996年9月12日建成调 试运行,1997年1月30日甲乙双方通过验收。
第4章 饮用水膜处理技术
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膜处理技术
膜处理技术是从20世纪70年代开始发展起来的水处理 新技术，在90年代得到飞速发展。
膜分离是一种物理过滤过程,故不会产生副产物。 因其具有占地面积小、出水水质稳定、易进行自动控
制等优点,在水处理领域受到了广泛的重视。 在国际水协( IWA)第三届“前沿技术”国际会议上已
膜材料主要有乙酸纤维膜、芳香族聚酰胺膜、聚 砜膜、聚丙烯膜、无机陶瓷膜等。膜组件的形式 主要有板式、卷式、中空纤维、管式等。
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膜分离图谱 1
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膜分离图谱 2
微滤膜的孔径通常大于0.1μm,主要是分离去除水体 中的悬浮物、颗粒物,部分去除细菌和病毒;
超滤膜的孔径范围在0.01～0.1μm,对水体中的颗粒 物、细菌、病毒、胶体、大分子有机物等污染物有很 好的去除效果,
合物等杂质颗粒及部分去除细菌、病毒、大肠杆菌等微生物。 微滤可以替代饮用水常规处理的混凝、沉淀、过滤，在一个设备中实现常规
工艺多个处理构筑物才能完成的净水效果。
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微滤技术的应用 1
自1987年在美国科罗拉多州建成世界上第一座膜分离 净水厂(产水量105 m3/d,外压式中空纤维聚丙烯微滤 膜,孔径0.2μm)。目前微滤技术已经成功地用于小型 地表水净水厂。