溶气气浮超滤预处理工艺在大型海水淡化中应用

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气浮法在污水处理中的应用

新型气浮装置研发
针对传统气浮装置存在的缺陷，研究者开发出多种新型气浮装置，如高效浅层气浮装置、多功能组合式气浮装置等，这些新型装置具有更高的处理能力和更好的节能效果。
气浮法与其他工艺的联合应用
为了进一步提高污水处理效果，研究者将气浮法与其他工艺进行联合应用，如气浮-活性污泥法、气浮-生物膜法等，实现了优势互补，提高了整体处理效果。
气浮法的分类
按产生气泡的方式可分为
按设备类型可分为
溶气气浮法、充气气浮法和电解气浮法。
平流式气浮机、竖流式气浮机和辐流式气浮机。
按处理方式可分为
沉淀气浮法、过滤气浮法和化学气浮法。
C处理中的应用
01
02
03
去除悬浮物
气浮法可以有效去除生活污水中含有的悬浮物，如泥沙、悬浮颗粒物等，提高水质。
回收油类物质
气浮法可以用于含油污水中的油类物质回收，实现资源回收利用。
CHAPTER 03
气浮法处理污水的优势与局限性
气浮法处理污水的优势
高效去除悬浮物和胶体
气浮法能够有效地去除污水中的悬浮物和胶体，提高水质。
易于自动化
气浮法可以通过自动化控制系统实现连续稳定的运行，提高污水处理效率。
低能耗
通过向废水中通入空气或其它气体，使废水中的悬浮颗粒或油类附着在气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣或泡沫，从而把污染物从废水中分离出来。
气浮法的原理
当压力小于水面的大气压时，溶解在水中的气体就会释放出来，形成微小气泡。气泡在上升过程中会吸附水中的悬浮颗粒或油类，使它们一起上浮到水面。
通过刮渣设备可以将浮在水面上的浮渣或泡沫去除，从而达到净化废水的目的。
环境效益与经济效益

微滤膜和超滤膜在海水淡化应用分析

活性碳
超滤
反渗透
反洗水产水
浓水
EDI
主要污染物指标：悬浮物(ss)、浊度（NTU）、胶体等---超滤能去除的污染物
CODcr、BOD5、N-NH3、总磷（TP）、油等微生物（厌氧菌、好氧菌等）
超滤的污染物
TDS、硬度、碱度、总铁、二氧化硅、重金属、难溶盐等
湖北华电西塞山电厂2X680MW机组
• 补给水工艺流程：澄清水→（清水箱）→清水泵→（高效纤维过滤器＋双滤料过滤器）→超滤→保安过滤器 →反渗透装置→离子交换除盐→除盐水箱
• 8、分散清洗（Chemically Enhanced Backwash—CEB）
•
在中空纤维膜膜丝外侧即原水侧加入具有一定浓度和特殊效果的
药剂，通过循环流动、浸泡等方式，将膜外表面在过滤过程中形成的
污物清洗下来的方式。
• 9、化学清洗（Cleaning in place—CIP）
•
用配置好的酸碱清洗液或杀菌剂、化学药剂从进水侧进入超滤，
更换时滤芯累计使用时间h
2010年滤芯使用更换情况 1400 1200 1000
800 600 400 200
0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 全年更换次数
1#脱盐站 2#脱盐站 3#脱盐站
• 6、正洗（Forward wash/rinse）
•
利用超滤进水泵及其进水从超滤进水侧正洗阀进入，从浓水排放侧的正
洗排放阀排出，进一步冲洗超滤膜表面的污染物。
•
）
超滤膜及相关的水处理术语
• 7、气洗（Air Scrubbing）

海水淡化预处理超滤膜

海水淡化预处理超滤膜中国面临严峻的水资源问题，是水资源贫乏的国家之一,人均水资源拥有量仅为世界平均水平的四分之一左右.我国水资源的总体情况是国内的许多大的水体大多已被污染水资源浪费现象严重工业用水效率总体水平较低科研部门及发电厂、石化厂、炼钢厂等众多企业都迫切要求在水的利用方面开发新技术,来解决目前水资源短缺的问题,利用非传统的水资源海水、生活污水及工业废水成为共同的研究方向, 而海水淡化成为水处理行业一个新的方向，利用膜技术将海水作为一个可开发的水资源已成为众多研究学者面临的新课题。

国内顶级海水淡化发电厂通过对国内外超滤膜用于海水淡化事业的分析，采用双膜法超滤+反渗透工艺进行海水淡化，在保证超滤装置产水水质前提下，将研究的重点放在如何寻找超滤膜的最佳膜通量经实验研究表明，当操作压力为0.1MPa，进水温度25℃，进水流速为0.3ms超滤膜膜通量可以达到最佳值，为80Lm2h通过实验和实际工程应用表明，采用双膜法超滤+反渗透工艺进行海水淡化，超滤系统完全适用于海水淡化预处理工艺，技术性与经济性都是可行的.该海水淡化设备的工艺流程如下：海水提升泵→盘式过滤器→活性炭过滤器→UF超滤→自制海水专用滤芯→保安过滤器→高压泵→反渗透RO1→能量转化装置→反渗透RO1→生活用淡水→二级增压泵→反渗透RO2→弱碱性过滤→生饮引用淡水→开停机淡水冲洗水箱。

淡水水箱的作用是，停机前，对机组进行淡水冲洗，使机组中的含盐海水进行淡化冲洗，冲洗完成后，关闭进水阀，出水阀，作用相当于机组保护液，开机时将机组中的保护水用准备淡化的海水进行冲洗，几分钟后即可进行淡化操作，不需要反冲洗装置，与加药装置。

海水提升泵：根据后级的需求将海水从海里或海水水箱中抽出，其工作压力为0.2Mpa，流量根据海水淡化设备的日产淡水量决定。

盘式过滤器：将流经海水中可视的悬浮物、絮状物、海藻、泥沙及不可视的明胶体进行有效吸附过滤排放，以解轻活性碳过滤器与UF超滤膜的负担，有效地将大量的泥沙，悬浮物、絮状物、海藻类，进行大范围的清楚，盘式过滤器几乎不消耗能源。

气浮法在水处理方面有哪些应用

气浮法在水处理方面有哪些应用1. 城市污水处理气浮法在城市集中污水处理中广泛应用，通过气浮法可以有效地去除污水中的悬浮物、沉淀物、有机物等，提高了污水处理的效果。

在城市污水处理中，气浮法通常是在初级、中级处理后进行的最后一道处理工艺。

首先，污水被送入气浮池。

在池中，将气体和水混合形成微小的气泡，然后与浮力比较相近的悬浮物和油脂自然上浮被移除。

池底的清水则被送到下一阶段的处理。

2. 工业废水处理气浮法在工业生产中的应用也很广泛，特别是对于高浓度、难处理的废水，气浮法能够削减污水中的碳氢化合物，有机物、颜料、污泥等大量有害污染物质。

在某些工业行业中，如印染、造纸、皮革等，气浮法被用于重要的废水处理过程。

随着现代工业的高速进展，工业废水的处理成了亟待解决的环境问题之一，通过气浮法将水中的悬浮物、油脂、有机物等物质去除，有效降低了废水的污染物含量。

3. 海水淡化海水淡化是一种技术，通过将盐水转化为淡水，解决了很多沿海地区的饮水问题。

气浮法可用于海水淡化的预处理过程，通常与反渗透（RO）工艺搭配使用，可以有效地去除海水中的悬浮物和颗粒物，提高反渗透膜的寿命。

在这个过程中，水被注入气浮池并用气体饱和，形成气泡，这些气泡在水中携带悬浮物体，其中包括海藻、沙子、细菌等，使其上浮到水面，然后去除。

通过这种方法，可以避开RO过程受到悬浮体沉积和生物膜污染等问题的侵害。

4. 饮用水处理气浮法也适用于饮用水处理，特别是在对混合水源进行饮用水处理中应用广泛。

饮用水处理的工艺重要有化学沉淀、七级过滤、混凝沉淀、砂滤等技术，气浮法则是这些技术的优化方案，能有效地去除水中的胶体物、悬浮物、泥沙等杂质。

在饮用水处理中，气浮法要求低电量消耗，由于在水的后处理过程中，能耗是日益突出的一个问题，而气浮法的能耗更低。

5. 矿物处理矿物处理是气浮法的一项创新应用。

在矿物处理过程中，由于常常需要处理高度浓缩的溶液和矿浆，使得气浮法能够更好地去除其中的碎石、矿物等颗粒物质，以及重金属离子等，大大提高了矿化学产物纯度。

国产超滤膜在海水淡化预处理工艺中的应用

图 2 超滤系统管路压力变化 Fig.2 Pressure fluctuation of ultrafiltration system line
37.5 37.0 36.5 36.0 35.5 35.0 34.5 34.0 33.5 33.0
3 超滤装置运行效果
3.1 初试运行情况初始运行时，采用超滤膜产品使用手册中推荐的操作参数，具体运行参数如表 2 所示。
正常产水 30 min，进行 1 次常规反洗，常规反冲洗时投加浓度为 2 mg/L 的次氯酸钠；常规反洗 10 次，进行 1 次化学增强反洗，其中化学清洗药剂除采用浓度为 20 mg/L 的次氯酸钠，还增投浓度为 2%的
国产超滤膜在海水淡化预处理工艺中的应用苏慧超等，两种药剂交替进行投加。柠檬酸钠， 3.3 产水量性能对比选取系统运行一段时间的数据进行分析，对比工艺优化前后，超滤产水量的性能变化情况见图 4。
增强反洗依然不能保证系统要求的产水量时，则需要暂时停机，进行化学恢复性清洗；或者通过适当提
高系统的操作压力，来保证产水量。试运行情况表明，由于原水浊度较大，依照超滤膜使用手册中推荐的操作参数，化学增强反洗周期较长，产水量衰减较快，不能长时间保证系统产水要求，很快就需停机进行化学恢复性清洗，因而，对超滤膜组件的操作工艺进行优化设计非常必要。 3.2 工艺参数优化根据原水水质情况以及实际运行情况，对超滤膜组件的运行参数进行优化调整。根据以往工程运行的实际经验，可通过适当提高清洗频率以及增加清洗药剂的方式来改善清洗效果，以此对运行参数进行调整，优化后的操作参数如表 3 所示。
预处理工艺设计产水量为 750 m3/d，采用 “自清洗过滤器+超滤装置+保安过滤器” 的工艺组合，其

海水淡化中的预处理技术及其关键部件

海水淡化中的预处理技术及其关键部件海水淡化是一种重要的技术手段，可以将海水中的盐分和杂质去除，转变为可供人类使用的淡水资源。

然而，在海水淡化过程中，由于海水中的盐分和杂质浓度较高，会影响淡化设备的正常运行和水质处理效果。

因此，预处理技术及其关键部件在海水淡化中起着关键作用。

预处理技术是指在海水淡化过程中，对原始海水进行预处理，以提高后续淡化设备的效率和运行稳定性。

常见的海水淡化预处理技术包括：沉淀、过滤、气浮、活性炭吸附等。

沉淀是一种常用的预处理技术，通过让海水中的悬浮物沉淀下来，以减少后续设备中的杂质含量。

该技术通常通过加入化学混凝剂，使悬浮物凝聚成较大的团块，然后利用重力沉降的原理，使其分离出来。

常用的化学混凝剂包括铝盐类和铁盐类等。

沉淀预处理的关键部件包括反应槽、混凝剂加入系统和固液分离设备等。

过滤是另一种常见的海水淡化预处理技术，通过筛网或滤芯等过滤介质，去除海水中的悬浮物和颗粒物。

过滤预处理的关键部件包括滤网、滤芯、过滤器等。

滤网通常采用不同孔径的网纱，根据悬浮物的大小选择合适的网眼大小，以确保过滤效果。

滤芯则是一种空心结构，通常由多孔陶瓷或其他材料制成，可以过滤出更小尺寸的颗粒物。

气浮是一种利用气泡将悬浮物浮起并分离的预处理技术。

该技术通过在海水中注入微小气泡，在气泡的浮力作用下，悬浮物上浮到液面，再利用物理方法将其分离出来。

气浮预处理的关键部件包括气浮装置和气液分离设备等。

气浮装置通常采用喷射式气浮装置或气浮浮子，通过将气泡均匀分布在水中，提高悬浮物的上浮速度和去除效果。

气液分离设备则用于将气泡与悬浮物分离，常用的设备包括沉降池和旋流分离器等。

活性炭吸附是一种常用的去除有机物的预处理技术。

活性炭具有大量微孔和表面积大的特点，可以有效吸附海水中的有机物。

活性炭吸附预处理的关键部件包括活性炭吸附器和再生设备等。

活性炭吸附器通常采用固定床或流动床结构，将待处理的海水通过活性炭床，使有机物被吸附在活性炭表面。

超滤用于高浊度海水淡化反渗透预处理的现场试验

第40卷第2期2007年4月武汉大学学报(工学版)Engineering Journal of Wuhan University Vol.40No.2Apr.2007收稿日期:2005211220作者简介:张敬东(19662),女,湖北枝江人,副教授,主要从事水与废水处理的教学和科研工作.基金项目:国家863重点项目(编号:2002AA526015).文章编号:167128844(2007)022*******超滤用于高浊度海水淡化反渗透预处理的现场试验张敬东1,刘炎伟1,罗发奎1,曾惠明1,2,刘芬芬1,周江华1,周　媛1,叶春松2(1.武汉大学资源与环境科学学院环境工程系,湖北武汉　430079;2.武汉大学动力与机械学院水质科学系,湖北武汉　430072)摘要:实验通过采用6种超滤膜对某海域高浊度海水进行反渗透前的预处理,结果显示,超滤出水浊度<0.2N TU ,SDI <3,对细菌的去除率大于99%,对水中的有机物、胶硅、铁的去除率分别为10%～80%,40%～85%和60%～90%.不同类型的超滤膜通过周期性的反洗可以使跨膜压差有较好的恢复率,这表明了超滤作为高浊度海水反渗透预处理是可行的.关键词:超滤;高浊度;海水;反渗透中图分类号:TM 621.9 文献标志码:APilot study of ultraf iltration for high turbidity sea w aterdesalination pretreatment prior to reverse osmosisZHAN G Jingdong 1,L IU Yanwei 1,L UO Fakui 1,ZEN G Huiming 1,2,L IU Fenfen 1,ZHOU Jianghua 1,ZHOU Yuan 1,YE Chunsong 2(1.School of Resources and Environmental Science ,Wuhan University ,Wuhan 430079,China ;2.School of Power and Mechanical Engineering ,Wuhan University ,Wuhan 430072,China )Abstract :The six various ult rafilt ration membranes were used to pretreat high t urbidity seawater prior to reverse o smo sis.Experimental result s showed t hat t urbidity of permeant water reached below 0.2N TU ,and SDI below 3.The ultrafilt ration also removed more t han 99%bacteria ,10%～80%or 2ganic matters ,40%～85%colloid silicon and 60%～90%iron.TM P of all t he six membranes recovered well after backwashed periodically.It is shown t hat it is possible to pret reat high t urbidity seawater by t he ult rafilt ration.K ey w ords :ultrafilt ration ;high t urbidity ;seawater ;reverse osmosis 超滤和反渗透工艺组合已成为海水淡化的主要发展趋势.超滤作为海水RO 预处理,具有孔径可以过滤出溶液中的细菌、胶体、悬浮物、蛋白质等大分子物质,抗污染抗氧化能力强,成本相对低等优势[1].我国还未有利用超滤处理高浊度海水的先例,本次试验针对中国东南某海域高浊度海水,对6家公司提供的超滤设备和膜组件进行工艺可行性研究,以及运行参数的优化调试,并分析出水质和膜清洗后的恢复性能,研究超滤作为海水淡化的反渗透预处理的可行性.1　试验装置与试验方法1.1　试验装置与流程试验流程见图1,海水由流量为8.33L/s 、扬程为30m 的潜水泵从距岸边100m 处提供,然后通过混凝装置处理后供给超滤装置.将6套超滤装　第2期张敬东,等:超滤用于高浊度海水淡化反渗透预处理的现场试验置分别编号为1号～6号,各家膜参数见表1.为了提高膜的透过通量,保证超滤膜的正常稳定运行,在超滤前须对海水进行预处理,但超滤的预处理不像反渗透那么严格[2].常采用的超滤预处理有混凝、活性碳吸附等.试验采用混凝去除海水中的部分胶体颗粒,通过盘滤器进一步去除其中的悬浮物杂质后进入超滤膜设备.图1　试验系统流程图从表1可见1号直接处理海水,且无微过滤器;1号、5号、6号为外压式设备,2号、3号、4号为内压式设备;5号为错流过滤,其余为全流过滤.同时表1反映了膜的基本参数和运行时参数可优化的范围.所有设备在PL C 控制下自动运行.1.2　试验方法海水经过混凝处理后浊度保持在15N TU 左右,然后进入原水箱,由提升泵压入膜组件.1号、2号、3号、6号的膜通量和跨膜压差由PL C 在线自动记录,4号、5号的膜通量和跨膜压差为人工记录.海水和膜前膜后水质指标按照国家标准测定,试验仪器和检测方法如下:(1)试验仪器OA KTON 温度/p H 计,HAC H2100P 浊度仪,上海分析仪器厂721分光光度计,M ILL I 2PU RE SDI 测定仪,SH IMADZU 电子天平,重庆分析仪器厂恒温培养箱.(2)检测方法表1　膜设备参数表项目1号2号3号4号5号6号水源海水混凝出水混凝出水混凝出水混凝出水混凝出水过滤器无滤网55μm 100μm 100μm 滤网类型外压式内压式内压式内压式外压式浸没式运行方式全流过滤全流过滤全流过滤全流过滤错流过滤全流过滤材质PVDFPES/PV PPESPESMPESPVDF截留分子量/kDa 80～120150～200150100100100膜面积/m 235.335464570111.6膜元件尺寸/mm 165(φ)×1717(L )200(φ)×1500(L )225(φ)×1500(L )250(φ)×1680(L )204(φ)×2000(L )690×104×684产水流量/(m 3・h -1) 1.5～3 4.9～7.0 2.7～6.9 5.4～9 2.1～5.64～7.3过滤时间/min 15～6020～3530～4530～453018～55反洗时间/s 30～6030～6030～60756060反洗频率次/min -115～6020～3530～4530～453018～55气洗频率次/min -11～2次/d无无无3018～55 COD :重铬酸盐法(G B/T 1191421989);p H :玻璃电极法(G B/T 690421986);浊度:分光光度法(G B/T 1215121989);SDI :淤泥密度指数测试法(ASTM/D 418921995);细菌总数:G B/T 18204.922000;硅:硅钼蓝光度法(G B/T 1215221989);全铁:邻菲啰啉分光光度法(G B/T 14427293).2　结果与讨论2.1　海水水质本次现场试验选用东南某海湾高浊度海水.试57武汉大学学报(工学版)2007验期间基本水质情况见表2.表2　海水水质水质指标平均值波动范围p H8.198.08～8.26温度/℃27.921.6～31.8浊度/N TU 30519.5～2800SS/(mg ・L -1)212.624.6～875COD/(mg ・L -1) 5.4 2.9～8.14Fe/(mg ・L -1) 3.0 1.2～5.9Si/(mg ・L -1)9.5 2.3～19.7细菌总数/(个・mL -1)290150～430 试验海水浊度变化如图2所示,可以看出海水浊度波动范围很大,有时1d 无明显变化,有时从20N TU 到2000N TU ,与潮位有一定的关系.图2　海水浊度波动范围监测图2.2　6套超滤装置运行期间的通量和压差变化1号～6号超滤装置运行期间的通量和压差变化情况依次如图3～图8所示. 图3～图8显示了6套超滤设备的运行情况,1号、2号、3号、4号从6月1日运行到8月6日,5号、6号从7月5日开始运行.1号用的是变频泵,因此通量和压差略有波动.1号设备跨膜压差在7月25日明显增高,是因为此时将反洗周期由之前的30min 增加到45min ,由于导致压差增大,故仍采用30min.7月27日用2%的柠檬酸浸泡1号膜1h ,由图3可见化学清洗后通量、压差恢复性能良好;2号设备通量和压差改变比较频繁,但是采用HCl (600mg/L )和NaClO (200mg/L )进行定期清洗,使膜的运行相当稳定;3号设备的跨膜压差在7月10日有一次明显的下降,是因为之前的化学加强清洗(CEB )只用10mg/L HCl ,7月10日以后采用10,60mg/L NaClO 交替清洗,并且浸泡时间由2min 延长到5min ;4号膜设备采用20mg/L NaClO 和p H =2的HCl 交替进行化学加强清洗;5号膜设备每3～5d 采用p H =3～3.5的柠檬酸清洗1次,因此其压差在运行阶段会周期性的下降;6号则是50mg/L NaClO 和p H =2的HCl.从6套设备的通量和压差图可以看出,压差都稳步上升,经过周期性的反洗、CEB 和化学清洗,压差有较好的恢复.1号、5号、6号3套外压式设备比内压式设备的跨膜压差高,通量低,但CEB 耗药量少.2.3　6套超滤设备出水水质由于铁和硅容易沉积结垢,使得反渗透膜发生严重的堵塞.而p H 过高或过低都会引起膜的降解,同时,海水中的有机物和微生物容易堵塞或分解反渗透膜[3].所以本试验也对超滤后水体中的SDI 、浊度、p H 、COD 、胶硅以及全铁进行分析监测,以确保出水水质可达到反渗透膜进水水质要求.1号～6号超滤设备运行出水上述指标的变化情况如图9～图14所示. 从图9～图14可以看出,1号膜设备的出水p H 值保持在8.2左右,5号膜设备的出水p H 在7.2～7.8之间,其他的在7.8～8.0之间.这和超滤进水p H 值有关,1号设备直接处理海水,因此出水和海水的p H 值相当;5号所处理的混凝水p H 值比其他的要低;6套超滤设备出水浊度皆小于0.2N TU ,为无浊水,满足反渗透出水要求;超滤出水SDI 整体呈上升趋势,但基本保持在3以下,5号膜设备由于双皮层、低通量、低进水p H 和错流过滤等原因,因此SDI 较低;超滤出水COD 值与进水COD 浓度有关.随着运行时间的增加,出水COD 有增大的趋势(从1mg/L 到6.0mg/L ),去除率呈下降趋势(从80%降到10%),然后保持稳定;超滤出水胶硅为0.5～2.0mg/L ,去除率较稳定地保持在40%～85%.超滤出水总铁保持在100μg/L 以下,开始有略微上升的趋势,后期比较稳定,去除率保持在60%～90%;海水的细菌总数为150～430个/mL ,通过膜的筛分作用,细菌基本被截留,检测6套超滤出水细菌均小于3个/mL ,去除率在99%以上.3　结论与建议(1)经过2个多月的中试,6套设备在不同参数下连续稳定运行,压差在允许范围内稳步上升,经过周期性的反洗和化学清洗,膜恢复性能良好.因此几种类型的超滤膜从运行参数数据上看,都能67　第2期张敬东,等:超滤用于高浊度海水淡化反渗透预处理的现场试验适应该海域高浊度海水进行反渗透淡化前的预处理步骤.(2)超滤出水p H值为7.2～8.2,浊度<0.2 N TU,SDI<3,胶硅去除率为40%～85%,Fe去除率为60%～90%,COD从80%降到10%,细菌去除率>99%.因此,几种类型的超滤膜出水水质指标满足反渗透进水要求.(3)内压式超滤膜比外压式超滤膜通量大,压差77武汉大学学报(工学版)2007 小,耗能低,但反洗时加药量大,外压式抗冲击负荷大,但能耗高.6套超滤设备的回收率都大于90%.参考文献:[1]　刘莱娥.膜分离技术[M].北京:化学工业出版社, 1998.[2]　邵　刚.膜法水处理技术[M].河北:冶金工业出版社,1992.[3]　冯逸仙.反渗透水处理系统工程[M].北京:中国电力出版社,2005.87。

超滤技术在反渗透海水淡化预处理中的应用

ｐｅｒａｍｅｔｆｅｗｔｒｒａａｙｅｒｔｔｎｏｓａａｅａｅｎｌｚｄ．Ｄｕｉｇｉｏｔｓｉｇ，ｉｆｕｎｅｆｉｅｅｔｅｒｎｐｌｔｅｔｎｎｅｃｏｄｆｒｎＭＷＣＯｈｒｆｈｒｔｏｌｕａｉａｉｎ
摘要：该文介绍了超滤技术，分析了超滤技术应用于海水淡化预处理的技术优势，考察丁趟滤系统在反渗透海水淡
化预处理工程中的运行情况．验采用５ｕ和ｌｕ聚砜中空纤维膜组件，论了超滤膜孔径、作压力、滤时实０ｋＯｋ讨操过
ｍｍｒｎ，ｏｅａｉｎｐｅｓｒｎｉｒｔｎｔｎｔｅｒｍｏａｆｔｒｉｉ，ＣｅｂａｅｐｒｔｒｓｕｅａｄｆｔｉｉｏｈｅｖｌｏｕｂｄｔｏｌａｏｍｅｙＯＤ（ｒｎｌａｉｎｆｘｉＣ）ａｄｆｔｔｕｓｉｒｏｌ
ｉｖｓｉａｅｓｎ０ｋｎｕｐｌｓｌｍｅｈｌｗｆｂｒＵＦｍｅｒｎｎｅｔｔｄｕｉｇ５ｕａｄ１ｋｏｙｕｆｏｌｅｍｂａｅ．ＳｆＵＦｉａｉｎｗｓｍｅｓｒｄｇ０ｉｏｉＤＩｏｆｈｒｔｏａａｕｅ
Ｖｏ．２Ｎｏ．１１６
Ｄｅｅ．２ｏ０６
文章编号：０７２６（０６０ —６００１０。８１２０）６０１—５
超滤技术在反渗透海水淡化预处理中的应用
刘继全，方建慧，邓・，施利毅英
（卜海大学理学院，海２０４）一卜０４４

超滤在海水淡化中的应用

国内未形成统一标准；
政府企业创新经费投入不足。
Membrane , For Better Tomorrow
Membrane , For Better Tomorrow
中东48%，亚太地区 14%
非洲6%
Membrane , For Better Tomorrow
海水淡化主要市场
海水淡化厂在亚洲的分布
Membrane , For Better Tomorrow
海水淡化主要市场
海水淡化厂在中国的分布
占比41%
Membrane , For Better Tomorrow
超滤前景分析
机遇：
市场需求旺盛，膜过滤市场发展迅速；超滤膜目前还处于战国时期；

RO膜技术的发展，使得超滤得到广泛的应用；
水处理标准越来越严，深度处理促进了膜分离技
术广泛应用。
Membrane , For Better Tomorrow
超滤前景分析
挑战：
生产厂家众多，竞争激烈；需要有较强的技术支持作为支撑；
超滤膜海水淡化工程案例
凯发海水淡化工程案例2
目的：SWRO生产锅炉给水，超滤系统产能：8，300m3/d 地点：印度尼西亚，苏门塔娜岛背景：棕榈油炼油厂坐落在苏门塔娜岛农村，依靠深井水或卡车从其它省份运来的地表水给炼油厂锅炉提供洁净水，因而供水不稳定。由于工厂位于海边，希望通过海水淡化获得可持续水源。
东丽（PVDF),膜天膜(PVDF),欧美环境（PVDF),立升（PVC),艾科（PES，PVC，
PVDF)，北京赛诺（PVDF),青岛海诺（PVDF)等等。
Membrane , For Better Tomorrow

气浮工艺应用于水环境生态修复

气浮技术应用于水环境生态修复1 气浮技术概述气浮为一种高效、快速的固液分离技术。

它是利用高度分散的微气泡作为载体粘附废水中的悬浮物，使其密度小于水而上浮到水面以实现固液分离过程。

它可用于水中同体与固体、固体与液体、液体与液体乃至溶质中离子的分离 1。

与沉淀工艺相比，气浮工艺所需药剂量较少；占地而积仅为沉淀法的1/8～1/2；处理后水浊度及SS低，排出的泥渣含水率低于沉淀法排出的泥浆，给污泥的进一步处理带来了较大的便利。

根据气泡的产生方式不同，气浮可分为电解凝聚气浮、散气气浮和溶气气浮等，其中部分回流加压溶气气浮是国内外常用的气浮法。

目前，由于改进了气浮系统中的溶气装置，并使用了高效的溶气释放器，气浮分离技术在水处理领域得到了广泛应用。

工业废水方面：炼油、造纸、印染、电力、电镀、化T 、化纤、毛纺、皮革、电泳漆、食品、机械行业等；城市给水方面：水库水源水、河湖水源水等低温、低浊、富藻水体的净化处理等嘲。

气浮工艺对于水体中隐孢子虫的去除有很好的效果，在滤池反冲洗废水处理和海水淡化的预处理上气浮也有应用。

另外，气浮工艺还应用于污泥浓缩，垃圾渗滤液处理、重金属离子的分离等。

城镇污水处理方面则较多应用在一级强化处理。

气浮技术具有如下优点：1．水力停留时间短，设备占地小。

2．表面负荷高。

3．净化程度高，悬浮物去除率达90％以上。

4．浮渣含水率低，浮渣体积约比沉淀污泥少2～10倍。

5、适宜于间歇操作。

6、池体构造简单，建筑费用低。

2 气浮技术理论气浮技术理论体系主要分为热力学理论、动力学理论、流体力学理论。

2.1 热力学理论热力学理论从接触角和表面自由能角度人手，研究絮体颗粒与微气泡的粘附机理。

该理论认为：压力溶气水中通过溶气释放器释出的微气泡，在其气泡外层包着一层透明的弹性水膜，除排列疏松的外层(流动层)泡膜在上浮过程中受浮力和阻力的影响而流动外，其内层(附着层)泡膜与空气一起构成稳定的微气泡而上浮；经过絮凝剂脱稳凝聚、絮凝形成的柔性网络结构絮粒，具有一定的过剩自由能和憎水基团；二者之间的粘附结合过程是体系自由能降低的热力学自发过程。

溶气气浮机的优点及适用介绍

溶气气浮机的优点及适用介绍引言溶气气浮机是一种广泛应用于水处理行业的设备，它可以有效地去除水中的悬浮物、胶体物及某些溶解物等，具有处理效果好、运行费用低等优点。

本文将介绍溶气气浮机的优点及适用情况。

溶气气浮机的优点1. 处理效果好溶气气浮机可以去除水中的悬浮物、胶体物、油脂等，其去除率达到了90%以上，效果十分显著。

在水处理场合中，这种设备能够有效地去除水中的污染物，改善水的质量。

2. 运行费用低相比于传统的机械式过滤器，溶气气浮机的运行费用低很多。

因为其过滤介质为气泡，不需要频繁更换或清洗过滤器，整个设备的维护成本更少。

此外，气浮机的体积小、占地面积少，可以在狭小的场地内安装，节约了运营成本。

3. 自动化程度高溶气气浮机的控制系统较为先进，可以实现远程监控、自动控制等功能。

一旦发生故障，可以立即通过手机或电脑进行远程监控，方便快捷地进行维护。

4. 处理水量大溶气气浮机适用范围广，可以处理各种规模的水处理工程，从小型家庭过滤器到大型污水处理厂。

同时，由于溶气气浮机不需要利用机械过滤，可以处理大量的水，处理量比传统机械过滤器更高。

溶气气浮机的适用情况1. 污水处理溶气气浮机在市政污水处理厂、工业废水处理厂中被广泛应用。

通过气浮机进行脱水压缩，可以将浮油、悬浮固体、有机物等污染物快速浮起，减少水残留。

2. 饮用水处理在一些地区，地下水中含有氨氮、铁、锰、硫化氢等物质，使用溶气气浮机去除这些杂质，可以保证水的健康与安全。

3. 清洗液处理在印刷、电子、钢铁、油漆等工业领域，溶气气浮机可以处理生产过程中的清洗液，去除其中悬浮物等污染物，提高处理水质量。

结论溶气气浮机是一种高效的水处理设备，具有处理效率高、运行成本低、自动化程度高等优点。

它被广泛应用于污水处理、饮用水处理、清洗液处理等领域，可以有效地去除水中的污染物，使得水更加清洁、卫生。

海水淡化超滤预处理中膜过程优化及前处理工艺设计

摘要反渗透海水淡化已成为解决全球水资源危机的重要战略手段。

超滤可高效去除悬浮物、胶体，为反渗透提供高品质进水，已经取代砂滤等传统技术，成为反渗透海水淡化预处理首选工艺。

然而，膜污染等问题仍严重影响超滤的使用效果。

因此，开展针对海水的超滤膜过程及组合工艺研究，解决膜污染等问题，将有助于优化超滤操作参数，充分发挥系统性能，对反渗透海水淡化工程稳定运行具有重要意义。

试验对海水预处理超滤过程工艺进行研究，考察了海水对膜通量的影响，分析不同物理清洗工艺跨膜压差的恢复效果，研究了不同过滤方式下的膜阻力，考察了不同运行方式下的膜污染速率。

结果表明，海水水质及水温对超滤通量影响显著；气擦洗、气水双洗是较为有效的物理清洗工艺，气水双洗可实现TMP100%恢复；过滤试验海水时，错流过滤较全量过滤膜总阻力仅降低2%~3%；低通量的运行方式膜过滤性能更好，系统更稳定，40L/(m2·h)通量，40min方式运行时，平均膜比通量14.07L/(m2·h·mH2O)，膜污染速率K仅为0.76m-1。

试验对短流程超滤海水淡化预处理工艺的处理效果、稳定性进行研究，结果显示，在70、80L/(m2·h)通量下，产水浊度<0.2NTU，SDI15值<2.5。

中试运行中TMP、膜比通量保持稳定。

过滤水质相对较好的海水时超滤表现出更佳的过滤性能与稳定性，TMP保持27.5~51.4kPa，膜比通量保持14.33~18.67L/ (m2∙h∙mH2O)。

进行了包括混凝沉淀、砂滤、超滤在内的联合预处理中试研究，优化了混凝沉淀的操作条件，研究不同组合工艺对膜污染速率的影响情况，考察不同工艺处理效果。

结果显示，联合预处理工艺可有效降低跨膜压差、提高膜比通量，混凝沉淀+砂滤+超滤工艺的膜过滤性能改善效果>混凝沉淀+超滤>砂滤+超滤，较直接超滤过滤时平均膜比通量可分别提高43.1%、24.6%、11.3%、膜污染速率分别降低了50.6%、36.5%、21.4%。

海水淡化中超滤预处理的研究

海水淡化中超滤预处理技术的分析摘要：该文介绍了超滤（UF）技术,分析了超滤技术应用于反渗透（RO）海水淡化预处理的技术优势，并研究超滤膜的口径、操作压力、过滤时间等因素对预处理效果（浊度和污染指数）的影响。

还列举了超滤在海水淡化预处理污染问题的成因和常用的对策。

关键词：超滤预处理浊度污染指数膜污染前言水是生命的源泉,是社会经济发展的命脉,是人类宝贵的、不可替代的自然资源。

海水淡化作为一种解决水资源短缺的重要战略手段，在世界范围内发挥着越来越重要的作用。

国际脱盐协会的最新统计资料表明，到2002年初，全世界脱盐装置淡水总产量达3.24×107t/d，并且还将以10%~30%的年增长率攀升。

目前，蒸馏法和反渗透法是主要的淡化方法.但由于海水中的盐度、硬度、总固溶物及其它杂质的含量均较高，易造成反渗透膜污染和结垢,蒸馏淡化装置结垢等问题，导致运行、维护费用、能耗及造水成本增加，因此必须对进料海水进行适当的预处理.合理的预处理是淡化装置成功运行的决定性因素之一。

海水超滤预处理技术是近几年发展起来的膜法预处理技术，主要用于海水反渗透(SWRO)的预处理过程，该过程克服了反渗透传统预处理工艺出水水质不稳定、胶体和溶解有机物去除效果差以及使用多种化学试剂等诸多缺点和不足，具有广阔的应用前景。

1、超滤技术应用于海水淡化的优势分析1.1 超滤技术海水淡化预处理以超滤（UF）作为RO的预处理可构成UF/RO集成技术新型的毛细管型UF 膜可以处理高度污染的表层海水.该型UF膜器的特点是具有频繁、短时、自动清洗毛细管膜的功能，且具有在较低的错流流速下运行的能力。

其UF膜为、毛细管状(中空纤维)，截留分子质量为(150~200x103u)可确保RO在高通量和高截留率下操作，水回收率为=65%,产水量提高10%,预处理能耗约为0.15~0.3，淡化水成本约可降低10%。

V anHoof等经过2500h的测试，有98.4%的测试数据的SDI＜3，说说明该UF预处理的出水水质相当不错。

溶气式气浮技术在污水处理中的应用

溶气式气浮技术在污水处理中的应用摘要：胜利油田孤岛采油厂生产的原油属于热采高含水稠油，污水处理难度大，外输污水含油一直维持在1000-3000mg/l以上，对该单位的生产经营造成了严重的影响。

去年在该地区的孤三联合站采用气浮装置处理污水，取得了比较理想的效果。

关键词：气浮装置；重力除油；污水含油量；平均腐蚀率一、引言胜利油田孤岛采油厂生产的原油属于热采高含水稠油，污水处理难度大，外输污水含油一直维持在1000-3000mg/l，最高时可达4000-5000mg/l，多年以来，仅靠重力除油方式已不能解决外输污水含油超标的问题。

2008年采油厂经过多次论证实验，决定在孤三联投入使用辽宁华孚-爱德摩环保设备有限公司的气浮污水处理技术，该系统于2009年3月正式投产运行，大大改善了外输污水水质。

该系统主要设备有螺杆式空压机2台，吸附式制氮机2台，浮选机4台，箱式压滤机2台，各种加药设备5套，污泥提升螺杆泵2套。

二、污水水质分析1、来水水质特点：孤三联污水站接收孤三联原油处理站的来水。

井排来液经分离器气液分离后，原油、污水进入3号罐（5000m3一次沉降罐）进行油水分离。

分离后的污水直接进入污水处理站。

1）进站含油高。

一般在6000-8000 mg/L，生产出现波动时，最高可达到15000mg/L以上。

2）矿化度高。

来水矿化度在16000-17000 mg/L。

3）细菌含量高。

SRB菌含量在6000个/ml，TGB菌含量在600个/ml，铁细菌含量在0.6个/ml。

4）来水呈弱酸性。

来水的pH值为6.5，带有一定的腐蚀性。

2、污水处理工艺。

油站来水在经过重力除油后虽然有所降低，但是污水含油依然很高，在1000-3000 mg/L，悬浮物在100-300 mg/l，与规定指标相差很大。

3、采用的主要措施。

污水水质指标超出油田标准的几倍甚至几十倍，联合站只有被动的采取以下几点措施：一是平稳调节分离器压力，减少沉降罐乳化带波动；二是严格要求一次沉降罐的油厚控制在1.5-2米；三是加大污水罐的收油力度，控制除油罐油厚小于0.5米。

溶气气浮工作原理

溶气气浮工作原理溶气气浮工作原理溶气气浮是一种常用于水处理和废水处理的物理处理方法。

它通过将气体溶解于水中，再通过释放气体的方式将溶解的气体聚集起来，从而实现固体悬浮物的去除。

本文将深入探讨溶气气浮的工作原理，并分享我的观点和理解。

第一部分：介绍溶气气浮的基本原理和过程在溶气气浮过程中，溶解气体的主要是微细气泡，通常使用气体喷嘴或气体吸附剂将气体注入水中。

当气体溶解在水中时，气泡的大小从微米到亚微米，这使得气泡与悬浮物质之间的接触面积大大增加。

随后，通过适当的气体释放方式，如减压释放或机械搅拌，溶解的气泡被释放出来形成微小气泡团。

这些微小气泡团接触到悬浮物质后，由于气泡与悬浮物质之间的粘附力和浮力的作用，可以将悬浮物质带到水面上形成浮渣。

第二部分：溶气气浮的关键参数和影响因素溶气气浮的效果受到多个参数和影响因素的影响。

其中最重要的参数是气体添加量、气泡大小和气泡悬浮时间。

适当的气体添加量可以确保充分的气泡生成，而气泡大小和悬浮时间则决定了气泡与悬浮物质之间的接触时间和粘附效果。

水中的pH值、温度和溶气物质的性质也会对溶气气浮的效果产生影响。

第三部分：溶气气浮在水处理中的应用溶气气浮广泛应用于水处理领域，特别是在固体悬浮物和浊度较高的水体处理中效果显著。

它可以用于饮用水净化、污水处理、纸浆和造纸工业、矿业废水处理等。

在饮用水净化中，溶气气浮可以有效去除水中的悬浮颗粒和浑浊物质，提高水的透明度和质量。

在污水处理中，溶气气浮可以去除污水中的悬浮颗粒和有机物质，从而达到净化水质的目的。

我的观点和理解：从我的角度来看，溶气气浮是一种高效且有效的水处理方法。

它通过溶解气体和悬浮物质之间的相互作用，将悬浮物质从水中去除，从而净化水质。

溶气气浮具有操作简单、处理效果显著和适用范围广等优点。

然而，溶气气浮也存在一些挑战，如气体的选择和控制、气泡生成和释放的过程控制等。

对于不同的水处理需求，选择合适的气体和适当的操作条件非常重要。

涡凹-溶气组合气浮工艺在污水预处理中的应用

涡凹-溶气组合气浮工艺在污水预处理中的应用摘要：采用涡凹-溶气组合气浮工艺对污水进行预处理，运行效果显示，该工艺对污水中的油和悬浮物具有显著的去除效果，对后续生化处理单元的稳定运行具有重要意义。

关键词：涡凹气浮；溶气气浮；组合气浮工艺；污水预处理某污水处理场建有化工污水处理和腈纶污水处理两套污水处理装置，原设计均采用射流气浮分别作为来水中油和悬浮物的去除工艺，以达到后续生化系统所需要的进水水质的指标要求。

但是，在实际运行过程中发现，射流气浮工艺存在溶气水不稳定、产生气泡大、溶气效果较差的问题，且溶气释放器经常堵塞影响形成有效的溶气水，导致射流气浮工艺对污染物的去除效率低。

因此，为了提高装置运行水平，将原有射流溶气气浮工艺改造为涡凹气浮与溶气气浮组合的两级气浮工艺，提高了装置对污染物的去除效率。

1射流溶气气浮工艺介绍射流溶气气浮工艺的工作原理主要为：空气通过溶气泵送入压力溶气罐内，在0.5MPa压力下被强制溶解在水中，在突然释放的情况下，溶解在水中的空气析出，形成大量致密的微气泡群在缓慢上升过程中吸附在悬浮物密度下降而上浮，达到去除悬浮物、油和COD等污染物的目的[1-2]。

工艺流程简图见图1。

图1 射流溶气气浮工艺流程简图2涡凹-溶气组合气浮工艺介绍涡凹-溶气组合气浮工艺分为前段CAF涡凹气浮段和后段DAF溶气泵气浮段。

CAF段用于去除水中大部分的油和悬浮颗粒物，可应对高浓度废水及冲击负荷；DAF段用于进一步分离水中的细小絮体，保证高效稳定的出水效果。

CAF涡凹气浮段主要由曝气区、气浮区、回流管、刮渣系统等几部分组成，其工作原理为：加药混凝后的污水首先进入涡凹曝气区，通过涡凹曝气机底部的中空叶轮的快速旋转在水中形成了一个真空区，此时水面上的空气通过涡凹曝气机的中空轴抽送至水下，并在底部叶轮快速旋转产生的三股剪切力下被粉碎成微气泡。

分散后的气泡主要粒径在30～110μm之间，其中80～100μm的主要起气浮作用的气泡比例达到85%以上。

超滤技术应用于海水淡化预处理的技术优势

摘要: 该文介绍了超滤技术 ,分析了超滤技术应用于海水淡化预处理的技术优势 ,考察了超滤系统在反渗透海水淡化预处理工程中的运行情况.实验采用 50 ku和 10 ku聚砜中空纤维膜组件 ,讨论了超滤膜孔径、操作压力、过滤时间对预处理出水浊度、COD(Cr)和膜过滤通量的影响 ,分析了超滤系统出水污染指数(SDI)随时间的变化情况.关键词: 超滤;海水淡化预处理; 浊度;COD(Cr) ;SDI中图分类号: TQ 028.8 文献标识码: AApplication of Ultrafiltration in Pretreatment of Seawater DesalinationLIUJi2quan , FANGJian2hui , DENG Ying, SHILi2yi(School of Sciences, Shanghai University, Shanghai 200444 , China)Abstract: Ultrafiltration techniques are introduced in this paper. Advantages of ultrafiltra tion applied in the pretreatment of seawater are analyzed. During pilot testing, influence o f different MWCO ultrafiltration membrane, operation pressure and filtration time on the rem oval of turbidity, COD(Cr) and filtration flux isinvestigated using 50 ku and 10 ku polysulfone hollowfiber UF membrane. SDIof UFfiltration w as measuredagainst time to evaluate performance of pretreatment systems.Key words: ultrafiltration; pretreatment of seawater; turbidity; COD(Cr) ; SDI反渗透(RO)海水淡化作为解决淡水资源危机的有效途径之一 ,已经在许多国家和地区得到了广泛的应用.在反渗透海水淡化工程中 ,预处理是一个必不可少的步骤.预处理的目的是除去原水中的悬浮固体、微生物和细菌 ,调节进水 pH 值和水温 ,防止金属氧化物和微溶盐的沉淀等1 - 3 ,使进水达到反渗透进水要求.反渗透海水淡化常规预处理方法有加氯杀菌、在线凝聚和絮凝、多介质过滤、加酸调节pH值、加防垢剂和还原剂、保安过滤等.传统预处理中的多介质过滤器和筒式过滤器并不能完全去除胶体和悬浮物质 ,出水水质会产生波动4 ,另外传统的加药处理方式会对反渗透膜和环境造成污染5.超滤(UF)是一种能够将溶液进行净化、分离或者浓缩的膜法分离技术 ,它的孔径近似为 0. 002～0.200μm,3 6介于纳滤和微滤之间 ,可以截留相对分子量为10 ～10 的物质6-7 .超滤技术应用的历史虽不长 ,但因其具有独特的优点 ,已成为当今世界膜分离技术领域中的重要分支 , 并已获得了较显著的社会、经济和环境效益8 .超滤可以有效除去水中的悬浮物、胶体 ,对有机物的去除效果与原水中有机物的种类和分子量分布有关 ,一般来说 ,超滤对大分子量的有机物去除效果较好9 .本工作对超滤技术在反渗透海水淡化预处理中的应用作了初步研究.1 实验部分1.1 预处理工艺流程设计在确定海水淡化给水预处理工艺流程时 ,主要根据待处理的海水水质来选择合适的处理工艺 ,同时考虑使用地点、方式、管理水平以及反渗透海水淡化膜的性能等因素 ,做到既降低成本、简化操作 ,又能满足反渗透进水的水质要求.超滤作为一种新型的反渗透海水淡化预处理方式 ,与常规预处理相比 ,具有设计易于标准化、操作易于自动化、无需连续投入化学药剂、可降低能耗和人力等优点.超滤可取代传统的加次氯酸钠杀菌、凝聚、澄清、过滤等步骤1.由于超滤出水水质好 ,用超滤作为预处理 ,可以提高反渗透膜元件的设计流量 ,延长反渗透膜元件清洗间隔时间 ,降低其清洗强度和清洗难度 ,延长反渗透膜元件的使用寿命3 .本预处理工艺采用了超滤技术.海水淡化预处理实践工程建在宁波市镇海七里屿海岛上 ,海水中总悬浮固体量在 1 500～4 000mgΠL之间.为了减轻超滤组件工作负荷 ,减少膜的冲洗和清洗频率 ,延长膜使用寿命 ,超滤组件前设置了斜板沉降系统和砂滤过滤器 ,以降低超滤进水的浊度和污染程度.由于超滤对小分子的有机物去除率低 ,所以超滤出水又经碳滤 ,以吸附小分子的有机物.预处理工艺流程如图1 所示.超滤膜采用大连天邦公司生产的BW型聚砜中空纤维超滤膜组件 ,截留分子量(MWCO) 为50 ku和10 ku.超滤系统采用5 支膜组件并联 ,错流、内压式的过滤方式 ,设计流量为 1. 5 tΠh. 超滤膜组件前用50μm 的叠片式过滤器作为保安过滤器 ,工艺流程如图2 所示.斜板沉降槽处理量为4 tΠh左右 ,满足预处理系统的要求;海水经斜板沉降槽、砂滤和叠片式过滤器初步除浊后 ,浊度降至 10～50 NTU.经超滤处理后 ,海水浊度可降到0.1 NTU 以下 ,完全符合反渗透进水要求 ,同时 COD(Cr)值也有一定程度的下降.对于超滤不能去除的小分子天然有机物 ,后置活性碳过滤器可以将其吸附除去.1.2 实验水质实验研究用水为宁波市镇海区海水 ,实验阶段水质指标见表1.1.3 分析方法WTW Cond 330i 型电导率ΠTDS测定仪(德国)测定电导率和溶解性总固体(TDS) ;HACH2COD测定仪(美国)测定 COD(Cr) ;HACH浊度仪(美国)测定浊TM度;罗迪 EZ SDI 型全自动 SDI 仪(美国)测定 SDI;PHS23B 型 pH 计(上海理达)测定 pH 值;重量法测定悬浮固体;络合滴定法测定总硬度.2 结果与讨论2.1 超滤膜孔径对预处理效果的影响实验采用MWCO为 50 ku 和 10 ku 的超滤膜来考察膜孔径对预处理效果的影响. 过滤采取恒压、错流的方式.通过实验结果分析了超滤膜截留分子量对出水水质以及膜过滤通量的影响.2.1.1 两种超滤膜对浊度去除效果的比较实验过程中超滤进水浊度为 10～50 NTU ,操作压力维持为 0. 1 MPa. 两种膜对浊度的去除效果如图3 所示.从实验结果可以看出 , 两种膜的出水浊度相差不大 ,截留分子量为 10 ku 的膜比截留分子量为50 ku 的膜平均出水浊度稍低 ,但二者出水浊度均小于 0. 1 NTU ,都能满足反渗透海水淡化的进水要求.2.1.2 两种超滤膜对 COD(Cr)去除效果的比较在0.1 MPa 的操作压力下,实验对两种超滤膜的进水和出水的COD(Cr)进行分析,所得结果见图4.海水中的有机物种类繁多且分子量分布宽 ,从机械筛分理论上讲 ,10 ku 膜比 50 ku 膜的膜孔径小 ,10 ku 的膜去除有机物的效果应该更明显一些 ,但从实验结果(图 4)可以看出 ,两种膜对 COD(Cr)去除效果相差并不是很明显 ,有些情况下 50 ku 膜对COD(Cr)去除率高于 10 ku 膜 ,这说明超滤去除有机物的主要机理不是简单的机械筛分作用 ,膜的特性如膜表面电荷、憎水性、粗糙度等是影响有机物去除效果的主要因素10 ,也就是说膜表面对有机物的吸附是超滤去除有机物的主要机理.由于实验所采用的两种膜的材料相同 ,膜性质相似 ,故它们去除有机物的效果相近.另外 ,从图4 中还可以看出 ,出水 COD(Cr)随进水COD(Cr) 的波动而波动 ,但波动幅度不大. 进水COD(Cr)越高 ,超滤对其去除效果越好.这可能是由于引起海水 COD(Cr)值波动的主要是一些工业污染的大分子有机物所致 ,超滤能较好地去除这些有机物.2.1.3 两种超滤膜过滤通量比较两种超滤膜在一定操作压力下的过滤通量情况如图5 所示.从表面上看 ,两种膜的膜面积相同 ,50ku膜的膜孔径比10 ku膜大 ,在一定的操作压力下 ,其过滤通量应该大一些 ,但事实并非如此.两种膜在压力0.1 MPa 下运行时 ,50 ku 膜的过滤通量比 10ku 膜大 , 但在压力 0.2 MPa 运行时 , 10 ku 膜的过滤通量反而比50 ku膜大 ,可以推测两种膜的过滤通量受操作压力的影响不相同.从图 6 中可以更明显地看出 ,10 ku膜的过滤通量随压力的增加上升较快.这可能是因为 10 ku 膜的孔径较小 ,而孔隙率大 ,其过滤通量受压力的影响较大.2.2 操作压力对预处理效果的影响50 ku 的超滤膜和 10 ku 的超滤膜出水水质相差不大 ,考虑到实际应用中能耗的因素 ,选取 50 ku的超滤膜 ,做操作压力对预处理效果的实验.2.2.1 操作压力对出水浊度的影响超滤对悬浮物质的主要分离机理是筛滤.在压力的作用下 ,海水中的水分子和溶质离子从高压侧透过膜到低压侧(滤液) ;而悬浮颗粒组分被膜阻挡 ,尔后以浓缩液排出.因此出水浊度主要受膜性能的影响 ,操作压力对出水浊度的影响不大(见图6).2.2.2 操作压力对出水 COD(Cr)的影响操作压力对 COD(Cr)去除的影响如图 6 所示.对 COD(Cr)大致在40 mgΠL 左右的进水进行超滤处理 ,出水 COD(Cr)在 10～16 mgΠL 之间 ,COD(Cr)去除率在70 %左右 ,且出水 COD基本不受操作压力的影响.2.2.3 操作压力对过滤通量的影响提高操作压力可以获得较高的渗透通量(见图7).随着操作压力的增加 ,过滤通量明显增加 ,二者基本上成线性关系.但操作压力增加会使预处理系统单位时间内的能耗增大.一般情况下超滤系统的操作压力维持在 0.1 MPa 左右 ,既能获得较高的过滤通量 ,又能使超滤系统在较低的能耗下运行.2.3 过滤时间对预处理效果的影响在操作压力为0.1 MPa 下 ,用50 ku的超滤膜考察过滤时间对预处理效果的影响.2.3.1 过滤时间对出水浊度的影响过滤时间对出水浊度的影响见图 8. 在过滤初期 ,随着过滤时间的增加 ,浊度逐渐下降 ,直至出水浊度相对稳定.这是因为在过滤的过程中 ,被超滤膜截留的污染物部分随着浓缩液排出超滤系统 ,部分附着在超滤膜的表面形成一层滤饼.在过滤初期 ,污染物在超滤膜表面形成的滤饼层较疏松 ,对海水中的悬浮颗粒起不到预过滤作用.随着超滤的进行 ,被截留的污染物越来越多 ,膜表面的滤饼层也越来越厚 ,滤饼层会被压得很致密 ,滤饼层的孔隙减小 ,对污染物质起到了预过滤的作用 ,所以出水浊度会逐渐降低.当致密的滤饼层形成后 ,出水浊度相对稳定 ,不再随过滤时间增加而降低.2.3.2 过滤时间对出水 COD(Cr)的影响过滤时间对出水 COD(Cr)的影响见图 8.在 6 h内对超滤出水 COD(Cr) 进行分析 ,其值在 10～35mgΠL 之间波动 ,但随过滤时间并没有明显的变化趋势.可见过滤过程中形成的滤饼层对海水中的有机物没有起到预过滤的作用 ,出水 COD(Cr)的波动主要受进水水质的影响.2.3.3 过滤时间对过滤通量的影响过滤通量与过滤时间的关系如图 9 所示.随着过滤的进行 ,过滤通量逐渐下降 ,直至达到一个相对的稳定值.通量的下降并不随过滤时间的增加成正比关系 ,而是在过滤初期下降明显 ,随着过滤的进行 ,通量下降的幅度逐渐减缓 ,这主要是由浓差极化现象引起的.在过滤初期 ,被膜截留的溶质沉积在膜表面 ,致使膜表面的溶质浓度迅速增高 ,大大高于主体溶液的浓度 ,产生严重的浓差极化现象 ,所以膜通量下降较快.在实际操作中 ,应适当提高膜表面溶液的流速 ,以降低浓差极化的影响.2.4 超滤系统出水污染指数(SDI)监测SDI值是表征预处理的出水中胶体和悬浮颗粒含量的有效方法之一 ,是确保反渗透等膜分离过程有效运行的重要指标.常规的预处理方法很难保证出水 SDI值小于5 ,且很不稳定.图10 是超滤系统在0 . 1 MPa 的操作压力下 ,对50 ku超滤膜出水30 d内的 SDI监测数据.超滤预处理系统的出水 SDI值在 1.5～2.0 之间 ,远远低于常规预处理方法的出水 SDI值 ,且非常稳定.此出水水质可以确保反渗透系统在高通量和高截留率下工作 ,从而提高海水淡化效率 ,降低海水淡化成本.3 结论在反渗透海水淡化工程中 ,预处理工程是一个重要环节 ,它约占总投资费用的 40 %. 而传统的预处理方式 ,由于其过程繁琐、工艺复杂 ,成了束缚反渗透海水淡化发展的一个重要因素.超滤作为一种新型的海水淡化预处理方式 ,它工艺简单、操作方便、处理效率高、出水水质好 ,是一种理想的预处理方式.在海水淡化预处理实践工程中 ,成功地运用了超滤对海水进行预处理 ,并且获得了良好的效果.参考文献:1 苏保卫 ,王越 ,王志 ,等.海水淡化的膜预处理技术研究进展J .中国给水排水 ,2003 ,19(8) :30232.2 谭永文 ,沈炎章 ,卢光荣 ,等.500 t/日反渗透海水淡化示范工程J .膜科学与技术 ,2000 ,20(2) :4 9254.3 陈良刚 ,陈清.超滤膜用于反渗透的前置处理J . 膜科学与技术 ,2003 ,23(4) :45 60.4 CHUA K T, HAWLADER M N A, MALEKB A.Pretreatment of seawater: Resultsof pilot trials in S ingaporeJ .Desalination, 2003 , 159:225 243.5 TENG C K, HAWLADER M 2N A, MALEK A. 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溶气气浮技术

溶气气浮技术溶气气浮技术是一种应用广泛的水处理技术，主要用于去除水中的悬浮物和溶解气体。

它通过将气体溶解到水中，形成微小气泡，然后利用气泡与悬浮物颗粒相互作用的原理，使悬浮物颗粒浮起，从而实现固液分离的目的。

溶气气浮技术具有高效、节能、操作简单等优点，在水处理领域得到了广泛应用。

溶气气浮技术的工作原理是利用气体溶解性的特点，将气体溶解到水中。

溶解气体通常是空气中的氧气或二氧化碳，也可以使用其他气体，如氮气或臭氧。

溶解气体进入水中后，会形成微小气泡，这些气泡直径一般在10-100微米之间。

这些微小气泡具有很高的比表面积和较长的滞留时间，可以与悬浮物颗粒充分接触，形成气固两相混合物。

在溶气气浮过程中，气泡与悬浮物颗粒之间的作用力主要有两种：一种是浮力，即气泡与颗粒之间的浮力作用；另一种是附着力，即气泡与颗粒之间的附着力作用。

浮力是气泡浮起的主要原因，而附着力则是颗粒与气泡之间的相互作用力。

当浮力大于颗粒的重力时，颗粒就会被气泡带到水面上浮起，从而实现颗粒的分离。

溶气气浮技术的应用范围广泛，可以用于处理各种不同类型的水体，包括工业废水、城市污水、农田排水等。

它可以有效去除水中的悬浮物颗粒，包括悬浮固体、胶体、悬浮油等。

同时，溶气气浮技术还可以去除水中的溶解气体，如二氧化碳、硫化氢等有害气体，以及一些有机物质，如苯、甲苯等。

通过溶气气浮技术处理后的水质清澈透明，达到了国家相关标准要求。

溶气气浮技术在实际应用中，需要根据不同的水质特点和处理要求进行调整和优化。

首先，需要确定适当的气体种类和溶解度，以及气体的添加量和压力。

其次，需要选择合适的气液分离设备，如气浮池、旋流器等。

最后，还需要考虑水体的混合和搅拌方式，以促进气泡与悬浮物颗粒的接触。

溶气气浮技术是一种高效、节能的水处理技术，通过利用溶解气体形成微小气泡，与悬浮物颗粒相互作用，实现了水中悬浮物的去除。

它可以广泛应用于各个领域的水处理，有效改善水质，保护环境。

超滤用于海水淡化预处理的应用研究

超滤用于海水淡化预处理的应用研究摘要：海水淡化预处理的效果在一定程度上取决于反渗透系统的性能，这种现象在部分水质较差的地点更为明显。

诸多相关案例证明在海水淡化预处理中加入超滤能够让淡化效果明显好转。

但当前的超滤预处理工艺正在不断发展过程中，为了能够让处理所得到的结果更好，应针对不同条件做出不同的系统设计。

在部分情况下，需要结合超滤和传统的预处理技术这两种方法。

为了得到如何能够有效处理渤海湾地区海水的以超滤为技术核心的集成预处理工艺，某公司在渤海湾地区进行了三次中试。

在这三次当中，有两次使用了直接超滤的处理工艺，一次使用了混凝和超滤集成的预处理工艺。

结合现场的不同情况，将其分为了不同的阶段。

关键词：超滤；海水淡化引言某公司一共进行了三次海水淡化预处理中试，每次试验过程都使用了不同的系统来进行超滤，其中包含加压式、浸没式、超滤与传统方法相互结合的各种模式。

中试的具体目的是找到一种能够把超滤当成核心工艺的海水预处理方法，应用在渤海湾海水淡化预处理工艺当中。

1.实验内容1.1实验过程为了确保试验数据的真实可靠，三次试验都使用了24h不间断的运行方式，三次试验的具体条件各不相同，有两组的试验地址在海水引潮湾附近，将海水直接抽入超滤系统的原水罐当中，使用了连续膜过滤系统、浸没式膜过滤系统。

另外一组则使用了混凝沉淀预处理和超滤相互结合的方式，海水被抽水泵从海平面一米之下的地点抽到相关设备当中，相关设备当中使用三氧化铁当成混凝剂，经过处理之后的海水抽入中间水箱，最终通向CMF系统当中。

CMF的中央处理单元是中空纤维，同时配合上相对应的管路、闸门以及自动清洗装置等，设备当中同时还有化学加药装置，从而使其能够形成连续的闭环系统。

SMF使用的是开放式的中空纤维膜元件，膜元件放置在盛满水的膜池中，用真空泵所形成的的抽吸引发负压，从而达到净化的效果。

实验当中使用了多种方法从而让膜污染得到控制，同时也可以用来让膜通量得到恢复。