超滤膜在水处理应用
超滤的作用
超滤的作用超滤作为一种常见的膜分离技术,广泛应用于水处理、食品加工、药品制造、环境保护等领域。
其主要作用是通过膜孔径的选择性,将溶液中的悬浮物、胶体、微生物、重金属离子等大分子物质和一部分其他杂质分离出来,从而提高水质和产品纯度。
以下将分别从水处理和食品加工两个方面来阐述超滤的作用。
首先是超滤在水处理中的作用。
随着人口的不断增长和工业发展,水资源面临着枯竭和污染的双重压力。
超滤技术可以有效地去除水中的悬浮物、胶体、细菌病毒等有害物质。
它与传统的过滤技术相比,具有更高的分离效率和更低的能耗。
超滤膜的孔径一般在0.001~0.1微米之间,可以实现对大部分有害物质的拦截。
此外,由于超滤膜具有良好的亲水性和抗污性,因此它能够在长时间使用后仍然保持较高的通量,延长了设备的使用寿命,并降低了维护成本。
通过超滤技术处理后的水质,可以达到国家饮用水水质标准,保障人们的健康用水需求。
其次是超滤在食品加工中的作用。
食品加工过程中的杂质往往会影响产品的质量和口感。
超滤技术可以有效地去除食品中的悬浮物、蛋白质、胶体等物质,从而提高产品的纯度和透明度。
比如在果汁生产中,超滤膜可以去除果汁中的果肉和果皮残留物,使果汁更加纯净和口感更好。
在乳制品生产中,超滤技术可以去除乳液中的蛋白质、乳糖等,得到更浓缩的乳制品,提高了产品的乳化性和稳定性。
此外,超滤技术还可以用于蛋白质的提取、酵素的分离等过程,有效地提高产品的纯度和产量。
总的来说,超滤技术具有广泛的应用前景和重要的经济价值。
它不仅可以提高水质和产品质量,还可以减少废物的排放和能源的消耗,对于保护生态环境和可持续发展具有积极的意义。
随着膜材料和膜工艺的不断创新和完善,相信超滤技术在未来会有更广泛的应用,并为人类的生活带来更多的便利和福祉。
超滤膜的应用与原理
超滤膜的应用与原理应用介绍超滤膜(Ultrafiltration Membrane)是一种常用的膜分离技术,主要用于分离和浓缩溶液中的大分子物质和悬浮物。
超滤膜能够移除溶液中的高分子聚合物、胶体和微生物,广泛应用于水处理、食品和饮料工业、制药工业等领域。
工作原理超滤膜是一种半透膜,由于具有较大的孔径(通常为几纳米至几十纳米),使得溶液中的溶质、胶体和微生物无法通过膜孔,但溶剂和低分子量物质可以通过膜孔。
超滤过程是通过施加一定压力将原料液体推入超滤膜的一侧,并在压力差的作用下,让溶剂和小分子通过膜孔,而大分子被滞留在膜表面,从而实现分离的过程。
应用领域1.水处理领域:超滤膜常用于水处理中的脱盐、除菌和除臭等过程。
它可以有效去除水中的悬浮物、胶体、细菌和病毒,提供清洁、安全的饮用水。
此外,超滤膜还可以用于处理工业废水和污水,去除有害物质。
2.食品和饮料工业:超滤膜在食品和饮料工业中的应用非常广泛。
它可以用于去除牛奶中的脂肪和细胞、浓缩果汁、澄清啤酒、去除蛋白质等。
超滤膜能够保持食品和饮料的原始口感和营养成分,提高产品质量。
3.制药工业:超滤膜在制药工艺中的应用越来越重要。
它可以用于浓缩和纯化抗生素、脱除药物中的无效成分、去除微生物等。
超滤膜在制药领域中具有高分离效率、低能耗和占地面积小的优势。
4.生物技术:超滤膜在生物技术中起着关键的作用。
它被用于澄清和浓缩发酵液、分离和提纯重组蛋白、分离细胞和培养基等。
超滤膜具有滤液清澈、分离效率高、易于操作等优势。
主要优势1.高效分离:超滤膜能够有效地分离和去除溶液中的大分子物质和悬浮物,具有高分离效率。
2.营养保留:超滤膜在处理食品和饮料时能够保留产品中的营养成分,不会对产品造成损失。
3.操作简便:超滤膜的操作相对简单,只需施加一定压力即可实现分离过程。
4.低能耗:与传统的分离方法相比,超滤膜具有低能耗的优势,有利于节约能源和降低成本。
使用注意事项1.清洗维护:超滤膜在使用过程中需要进行定期清洗和维护,以保证膜的正常运行和延长使用寿命。
水处理膜组件的优缺点及其适用范围
水处理膜组件的优缺点及其适用范围
水处理膜组件是一种广泛应用于水处理领域的关键技术,主要有反渗透膜、超滤膜和微滤膜。
它们的优缺点及适用范围如下:
1. 反渗透膜(RO膜):
优点:高效去除溶解性盐类、无机物质、有机物、微生物和悬浮物等,具有良好的水质稳定性和可调节性。
能够适用于多种水源,包括海水和淡水,广泛应用于海水淡化、饮用水处理、废水处理等领域。
缺点:能耗较高,需要一定的压力才能实现膜的通量。
对于有机污染物和胶体悬浮物的去除效果相对较差。
2. 超滤膜(UF膜):
优点:能够有效去除微生物、胶体、胶团、胶原蛋白、蛋白质、悬浮物等大分子物质,具有良好的阻隔效果。
广泛应用于饮用水处理、废水处理、工业液体分离等领域。
缺点:对于溶解性盐类和无机物质的去除效果较差,不能用于海水淡化和去除溶解性物质的应用。
3. 微滤膜(MF膜):
优点:能够有效去除微生物、胶体、颗粒物质等,对溶解性盐类和有机物质的去除效果较差。
具有良好的稳定性和耐酸碱性,适用于胶体悬浮液过滤、饮用水预处理等领域。
缺点:不能实现溶解性盐类和有机物质的高效去除,适用范围相对较窄。
综上所述,不同的水处理膜组件具有各自的优缺点和适用范围。
根据实际需求,可以选择合适的膜组件来进行水处理,以达到理想的处理效果。
环境工程水处理中超滤膜技术的应用
环境工程水处理中超滤膜技术的应用摘要:现如今,水资源匮乏现象引起了国家的高度重视。
而超滤膜技术在水资源处理中的有效运用能够大幅度提升水资源的处理质量,在环境友好型社会的建立过程中占有发挥着重要作用。
基于此,本文主要分析了环境工程水处理中超滤膜技术的应用。
关键词:生态环境;水资源处理;超滤膜技术引言超滤膜技术这种深度改善水资源的水处理技术在我国环境保护工程的未来发展建设过程中将具有十分广阔的应用前景,随着现代科学技术的不断发展和创新,超滤膜技术在未来城市饮用水处理中将能够得到更优的改善,为人们的日常生活提供更加优质的水净化服务1超滤膜技术的基本概念1.1超滤技术用于分离液体中的溶质与溶液的过滤技术主要是通过转化压力为推动力,推动液体穿过滤膜,将溶质分隔在膜的一侧、溶液分隔在膜的另一侧,膜技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透,这四种膜分离技术可以将不同体积的溶质分离开来。
四种滤膜有着各自的分离范围,从上到下,滤膜孔径越来越小,其中超滤膜的孔径大致在微滤和纳滤之间,且有一定的范围重叠。
1.2超滤原理超滤又称作超过滤,其工作原理与日常生活中漏勺的使用原理类似。
超滤就是创造出一张只有水分子结构能通过而其他杂质分子无法通过的膜状物,从而通过筛选的作用把有害物质有效过滤出来。
随着科学技术的不断进步,超滤膜的膜面也由原本的单面膜增加到了多面膜,超滤技术的过滤水平也因此得到有效提升[1]。
1.3微透过原理超滤膜的表面附有500万个过滤分子,而这些分子的体积却只有0.002μm3。
在水资源的处理过程中,超滤膜表面的分子会阻止污染物质经过,因而能保证经过超滤膜的物质纯净、无害,而这种工作原理又被称为微透过原理。
并且超滤膜的膜布本身就能对水中的有害物质进行过滤,加之过滤分子,形成了双重的过滤效果,使得水资源的利用性得到有效提升。
1.4超滤膜材料现代技术的发展使得超滤膜的膜材料选择变得非常丰富,一般来说超滤膜制膜材料会选用有机高分子材料,包括纤维素酯类、聚砜类、聚烯烃类、氟材料、聚氯乙烯几大类,这些材料都有着柔韧性和亲水性,使用稳定,成本适中;而近几年来开发的新型制膜材料利用了无机材料,包括陶瓷、玻璃、氧化铝、氧化锆和金属等,这些材料耐高温、不易老化、可再生性强,不过因为还在实验室研究阶段,暂未投入商品化生产。
超滤技术方案
超滤技术方案引言:随着水资源的日益匮乏和水质污染问题的日益严重,如何提供安全、健康的饮用水和工业用水成为了当今社会面临的重要问题。
超滤技术作为一种高效、可靠的水处理技术,被广泛应用于饮用水和工业用水处理领域。
本文将介绍超滤技术的原理、应用领域、优势和发展趋势,以及一个基于超滤技术的典型方案。
一、超滤技术的原理超滤技术是利用超滤膜对水中的悬浮物、胶体、细菌、病毒等微小颗粒进行筛选分离的一种膜分离技术。
超滤膜具有微孔结构,可以阻拦直径大于膜孔的颗粒,同时允许水分子和溶解物通过,实现对水中杂质的去除。
其原理基于物质在分子级别上的大小、形状和电荷之间的差异。
二、超滤技术的应用领域1. 饮用水处理:超滤技术能够有效去除水中的有机物、胶体、微生物等污染物,提供清洁、健康的饮用水。
2. 工业用水处理:超滤技术在工业用水处理中广泛应用于废水再利用、工艺水处理和水资源回收等领域,可以降低水资源消耗,减少废水排放。
3. 生活污水处理:超滤技术可以对生活污水进行处理,去除悬浮物、有机物和微生物等污染物,提供符合排放标准的废水。
三、超滤技术的优势1. 高效去除污染物:超滤技术能够高效地去除水中的悬浮物、胶体、细菌和病毒等,提供清洁、安全的水质。
2. 运行成本低:超滤技术相较于传统的水处理方法,具有较低的运行成本,减少了消耗的能源和化学药剂。
3. 操作简便:超滤技术的操作和维护相对简单,不需要复杂的设备和专业的操作人员。
4. 模块化设计:超滤技术可根据需要进行模块化设计,灵活性大,可适应不同规模和水质要求的应用场景。
四、超滤技术发展趋势1. 膜材料的改进:为了提高超滤膜的除污能力和敏感性,研究者们不断改进和创新膜材料,如纳米材料等,以提高超滤技术的性能。
2. 能源消耗的降低:随着科学技术的不断发展,超滤技术中的能源消耗也在逐渐降低,使得技术更加可持续和环保。
3. 自动化控制系统的应用:超滤技术的自动化控制系统的应用将使整个系统运行更加稳定、可靠,并且减少人为操作的错误。
超滤技术的应用及发展趋势
超滤技术的应用及发展趋势超滤技术是一种通过使用过滤膜分隔物质的方法。
它通常用于从溶液中分离固体或高分子物质。
该技术在水处理、食品加工、制药和生物技术等领域有广泛的应用。
下面将重点讨论超滤技术的应用及发展趋势。
一、应用1.水处理:超滤技术在水处理中用于去除悬浮颗粒、有机物、微生物和溶解质等。
它被广泛应用于饮用水和工业废水处理中。
超滤技术可以有效去除水中的微生物,如病毒、细菌和寄生虫卵等,提供清洁的饮用水。
此外,超滤技术还可以用于去除水中的重金属、有机物和悬浮固体,使废水符合排放标准。
2.食品加工:超滤技术用于乳制品、果汁、啤酒和酒精等液体的澄清和浓缩。
它可以去除悬浮固体、细菌和酵母等。
超滤技术还可以用于提取果汁中的胶体和可溶性物质,以改善产品的质量和口感。
3.制药:超滤技术在制药中用于分离和浓缩药物、细胞颗粒、蛋白质和多肽等。
它可以去除细菌、病毒和微粒等杂质,提高产品的纯度和活性。
此外,超滤技术还用于药物的包装和控释系统的制备。
4.生物技术:超滤技术在生物技术中常用于生物大分子如蛋白质、核酸和多肽的纯化和分离。
它可以去除杂质,提高产品的纯度和活性。
超滤技术还可以用于细胞培养和微生物发酵的浓缩和分离。
二、发展趋势1.提高膜材料的选择和开发:超滤膜的材料决定了其分离性能和稳定性。
目前,研究人员正在开发新型的膜材料,以提高超滤膜的通量、抗污染性和耐温性。
2.提高超滤系统的运行效率:提高超滤系统的运行效率是当今的研究热点之一、研究人员正在研究新的超滤系统设计和操作策略,以提高系统的分离效果和减少能耗。
3.开发先进的超滤设备和技术:随着超滤技术的不断发展,越来越多的先进设备和技术被应用于实际生产中。
如膜模块的改进、膜元件的自动化控制和在线监测技术等。
4.结合其他分离技术:超滤技术常常与其他分离技术如微滤、蒸发浓缩和冷冻干燥等结合使用,以提高产品的纯度和浓缩度。
5.向综合化和智能化方向发展:超滤技术正朝着综合化和智能化方向发展。
超滤在水处理中的应用
超滤在水处理中的应用超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜系统,平均孔径在3-100nm,超滤膜是一种能够将溶液进行净化,分离,浓缩的膜分离技术,其截留机理主要是筛分作用,但有时候膜孔比溶剂分子大,又比溶质分子大,股膜便面的化学特性也起到截留的作用,以膜两侧的压力差为推动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当水流过膜表面时,只容许水及低分子量溶质通过,从而达到溶液的净化,分离,与浓缩的目的。
一、超滤在水中的应用1、饮用水处理超滤一般能出去水中包括水蚤、藻类,原生动物,细菌甚至病毒在内的微生物,与第二代处理工艺结合能充分发挥各工艺的优点,对水中的致病微生物,浊度,天然有机物,微量有机污染物,氨氮等有较好的出去效果,从而满足人们对水质越来越高的要求。
2、废水处理根据超滤膜各项特点,无论在生活污水还是在工业废水中得到广泛应用,生活污水经过超滤是处理水质变好从而回用,而工业废水中由于一般技术部能达标,采用超滤技术能充分处理废水。
1) 生活污水处理城市污水处理厂废水,可采用超滤膜技术进行处理,处理后的水质较好,可用于中水回用,且反应器占地面积小,设备投资低,可广泛应用于小区中水回用。
2) 含油废水处理含油废水存在的状态分三种:浮油,分散油,乳化油,钱两种较容易处理,可采用机械分离,絮凝沉淀,活性炭吸附等处理使分降到很低,但乳化油含有表面活性剂和气同样作用的有机物,油分以微米级大小的离子存在水中,重力分离和粗粒化法都比较困难,超滤膜能达到目的,他使水和低分子有机物透过膜,从而实现油水分离,例如油田含油量废水中通常含油量为100-1000mg/l,故排放前必须进行除油处理应用中空纤维超滤膜技术,使废水处理后达到100mg/l。
3) 食品工业废水处理食品工业中牛奶,饮料,淀粉,酵母,豆腐,肉类等加工过程中形成的废水,含有大量的蛋白质,淀粉,酵母,乳糖及脂肪等,都有一定的回收价值,而这类废水中的BOD,COD有较高,会对环境造成污染,用一般生化法较难处理,且无非回收其中有用的物质,用超滤法可以实现利用又可达到净化的目的。
中空纤维超滤膜在水处理应用中的工艺
中空纤维超滤膜在水处理应用中的工艺中空纤维超滤膜是一种常用于水处理的膜分离技术。
它通过将水分子和溶质分子隔离开来,实现水的净化和废水的处理。
中空纤维超滤膜具有高效、节能、易操作等优点,广泛应用于饮用水净化、工业废水处理、海水淡化等领域。
前处理主要目的是去除水中的悬浮物、胶体颗粒、沉淀物等杂质,以保护中空纤维超滤膜的运行。
常见的前处理步骤包括:1.絮凝:通过添加絮凝剂使得碎小的悬浮颗粒聚集成较大的絮凝体,方便后续的过滤和沉淀。
2.曝气:通过利用气体注入和搅拌来改善水体中的氧化还原条件,提高絮凝效果。
3.调整pH值:根据水质的特点,通过加碱或加酸来调整pH值,有利于絮凝效果的提高。
超滤过程是中空纤维超滤膜工艺的核心部分,它通过施加一定的压力将水体和溶质分离开来。
具体工艺步骤如下:1.进料:将待处理水通过泵送到中空纤维超滤膜设备中。
2.过滤:水在中空纤维膜内外形成压差,通过膜内的孔隙将水分子传递到膜外,而较大的溶质分子则被截留在膜内。
3.清洗:定期进行在线或离线的清洗操作,以去除膜表面堆积的污物,保持膜的通透性。
后处理主要是对超滤后的水体进行处理,以满足特定的水质要求。
典型的后处理步骤包括:1.加药:通过添加消毒剂、除垢剂等化学物质,消除或控制细菌、病毒和膜的污垢,提高水的质量。
2.稳定:对处理后的水进行调整,使其符合饮用水标准或工业用水标准。
3.中水回用:根据实际需求,将处理后的水进行再利用,减少水资源的浪费。
除了上述的基本工艺步骤,中空纤维超滤膜工艺还可以根据应用场景的不同而进行调整和优化。
例如,在饮用水净化中,可能需要增加一些额外的工艺步骤,如活性炭吸附和臭氧氧化等,以去除水中的有机物和微污染物。
总之,中空纤维超滤膜在水处理应用中的工艺包括前处理、超滤过程和后处理三个步骤。
通过合理的工艺设计和操作控制,可以实现水的净化和废水的处理,提高水资源的利用效率。
超滤 用途
超滤用途超滤技术是一种利用超滤膜进行物质分离和浓缩的方法。
超滤膜具有小孔径、高通透性和抗污染等特点,广泛应用于水处理、食品加工、医药、化工、环保等领域。
下面将详细介绍超滤技术的用途。
1. 水处理超滤技术在水处理过程中起着重要作用。
首先,超滤膜能够有效去除水中的悬浮物、胶体粒子、微生物、部分有机物和重金属离子等杂质,提高水的质量。
其次,超滤膜还可以用于海水淡化和废水处理,将海水转化为可饮用水或工业用水,降低水的盐度和COD等污染物的浓度。
此外,超滤膜还可用于水中微污染物的去除,如有机溶剂、农药残留、药物废水等。
2. 食品加工在食品加工过程中,超滤技术广泛应用于酸奶、果汁、啤酒、酒精、酒类饮料的澄清和浓缩。
超滤膜可以去除悬浮物、混浊物、菌体、酵母、杂质等,使得产品透明度更好、口感更佳、品质更高。
同时,超滤还可以将果汁、酸奶等液体浓缩,减少产品体积,方便储运和加工。
3. 医药在医药工业中,超滤技术常用于血液分离、药物纯化和浓缩。
超滤膜可以去除血液中的蛋白质、代谢产物、溶解性废物等有害物质,使血浆更纯净。
此外,超滤还可以用于药物的纯化和浓缩,提高药物的纯度和效果。
4. 化工在化工工业中,超滤技术主要用于液体分离和杂质去除。
超滤膜可以将不同粒径的物质分离开来,实现物质的提纯或废物的回收利用。
此外,超滤还可以用于有机溶剂的浓缩和再生,提高有机溶剂的回收率。
5. 环保超滤技术在环保领域有着广泛的用途。
首先,超滤膜可以用于工业废水的处理和污水的处理,去除废水中的悬浮物、膜可溶物、胶体物质等,降低废水的浊度和COD等污染物的浓度。
其次,超滤还可以用于水中富营养化物质的去除,如藻类、浮游生物等,减少水体的富营养化现象。
此外,超滤膜还可以用于大气污染控制,去除大气中的颗粒物、污染物和微生物等,净化大气环境。
综上所述,超滤技术在水处理、食品加工、医药、化工、环保等领域有着广泛的用途。
随着科技的不断进步和超滤技术的不断发展,相信超滤技术的应用领域还将不断扩大,为人们的生产和生活带来更多的便利和效益。
超滤膜的应用及原理
超滤膜的应用及原理1. 超滤膜的概述超滤膜(Ultrafiltration membranes,简称UF膜)是一种常见的分离膜,常用于液体分离和浓缩。
它通过分子大小的筛选作用,能够从液体中分离出较大分子和颗粒,如蛋白质、胶体、细菌等。
超滤膜广泛应用于水处理、生物医药、食品与饮料等领域。
2. 超滤膜的应用领域超滤膜在各个领域中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:2.1 水处理领域•饮用水净化:超滤膜可以去除水中的悬浮物、细菌、病毒、有机物等,提供清洁的饮用水。
•工业废水处理:超滤膜可以有效去除工业废水中的颗粒、有机物,提高水的回用率。
•海水淡化:超滤膜可以用于海水淡化过程中的初步过滤,有效阻止海盐、海藻等进入淡水系统。
2.2 生物医药领域•药物制造过程中杂质的去除:超滤膜可以用于药物制造过程中对溶液的分离与浓缩,去除其中的杂质,提高产品的纯度。
•生物制剂的提纯:超滤膜可以用于生物制剂(如蛋白质)的分离、浓缩与纯化过程,提高生物制品的质量。
2.3 食品与饮料领域•饮料澄清:超滤膜可以用于饮料生产过程中的澄清,去除悬浮物、色素和微生物等。
•乳制品加工:超滤膜在乳制品加工过程中可以用于乳清的分离与浓缩,提高产品的品质。
3. 超滤膜的工作原理3.1 分子筛选作用超滤膜的工作原理基于分子的大小和溶质的分配系数。
超滤膜由许多孔径相对较大但相对较小的孔道组成,当液体通过膜表面时,只有小于膜孔径的溶质和溶剂分子才能通过孔道。
3.2 力学分离作用超滤膜的工作也以力学作用为基础,当液体通过膜表面时,较大分子和颗粒会被膜上的孔道截留,只有较小分子和溶剂分子能通过膜,实现溶质的分离。
4. 超滤膜的性能指标超滤膜的性能主要包括以下几个方面:4.1 孔径大小超滤膜的孔径决定了其分离的分子大小范围。
孔径越小,膜的分子筛选作用越严格,分离效果越好。
4.2 通量通量是指单位时间内通过膜的溶液体积。
通量越大,表示膜对溶液有更高的透过性,能更快速地完成分离和浓缩过程。
超滤膜技术在水处理的应用阐述
超滤膜技术在水处理的应用阐述一、超滤技术处理废水的基本原理超滤(UltraFiltration ,简称UF)是溶液在压力作用下,溶剂与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧,而高分子溶质或其它乳化胶束团被截留,实现从溶液中分离的目的。
它的分离机理主要是靠物理的筛分作用。
超滤分离时是在对料液施加一定压力后,高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附,在孔内被阻塞而截留及膜表面的机械筛分作用等三种方式被超滤膜阻止,而水和低分子物质通过膜。
超滤膜比微滤膜孔径小,在0.7~7 kg/cm2 的压力下,可用于分离直径小于10μm 的分子和微粒[1]。
它主要应用于生活污水、含油废水、纸浆废水、染料废水等废水处理。
超滤材料大多数是有机高分子膜,目前无机膜材料也开始制备和应用。
二、超滤膜技术在水处理中的应用1.含油废水的处理含油废水存在的状态分三种:浮油、分散油、乳化油。
前两种较容易处理,可采用机械分离、凝聚沉淀、活性炭吸附等技术处理,使油分降到很低。
但乳化油含有表面活性劑和起同样作用的有机物,油分以微米级大小的离子存在于水中,重力分离和粗粒化法都比较困难,而采用超滤膜技术,它使水和低分子有机物透过膜,在除油的同时去除COD及BOD,从而实现油水分离。
如,油田含油废水中通常油量为100~1000mg/L,超过国家排放标准(<10mg/L),故排放前采用先进的高效衡压浅层气浮技术和中空纤维膜分离技术进行了分离,在操作压力为0.1MPa、污水温度40℃时,膜的透水速度可达60~120L/(m2·h),出水中含油量为痕迹,悬浮物固体含量平均值为0. 32mg/ L,悬浮物粒径中值平均值为0. 82μm,完全达到了特低渗透油田回注水的水质标准。
2.造纸废水的处理超滤膜技术应用于造纸废水中,主要是对某些成分进行浓缩并回收,而透过的水又重新返回工艺中使用。
一般,造纸废水膜分离技术研究主要包括:回收副产品,发展木素综合利用;制浆废液的预浓缩;去除漂白废水中的有毒物质等。
超滤膜技术在环境工程水处理中的应用
超滤膜技术在环境工程水处理中的应用郭晓煜摘㊀要:随着科技的不断发展,水处理技术也得到了进步㊂在环境工程水处理过程中,利用超滤膜技术,能够有效地提高对污水处理的效率,促进了对水资源的循环利用㊂首先,对传统的水处理技术和超滤膜技术进行说明,并对超滤膜技术在环境工程水处理中存在的问题进行论述,其次,对超滤膜技术在环境工程水处理的运用和优化进行探讨,以供读者参考㊂关键词:超滤膜技术;环境工程;水处理技术;技术配置一㊁引言传统的水处理技术存在二次污染的缺陷,如今已经不能满足对水处理的需求㊂随着超滤膜技术的广泛运用,水处理效果得到了明显的改善㊂因此,对超滤膜技术进行合理运用,可以有效地处理水污染问题㊂二㊁传统的水处理技术和超滤膜技术(一)传统的水处理技术传统的水处理技术是对水资源进行简单净化,除去水资源中的悬浮颗粒㊂同时,由于传统的水处理技术需要使用消毒剂,会造成水资源的二次污染,降低了水处理的效果㊂(二)超滤膜技术超滤膜技术通过运用微孔原理将水资源中的杂质和颗粒进行过速分离,达到了对水资源净化的目的,保证了水资源的清洁和安全㊂同时,该水处理过程利用膜两侧的压力差来分离水和污染物,能够有效地减少水资源中的杂质,并且整个水处理过程无污染㊂因此,超滤膜技术在海水淡化㊁电镀工业废水和油质废水净化领域得到了广泛运用㊂三㊁超滤膜技术在环境工程水处理中存在的问题(一)污染处理问题运用超滤膜技术对水资源进行净化,污水中的细菌会吸附在膜的表面,减低了对水资源净化的效果㊂此外,在对膜进行清洁时,使用的化学试剂也会对水资源造成污染,甚至出现水污染加剧的现象㊂(二)能耗节约问题超滤膜技术通过膜两侧的压力差来实现对水资源的净化,因此在使用过程中需要企业提供足够的能源,会造成能源消耗的问题㊂企业应当结合水资源净化的实际需求,选择合适的超滤膜组合㊂(三)技术配置存在的不足之处运用超滤膜技术对水资源进行净化,需要合理地使用各项技术,才能够提高水处理的经济效益㊂企业结合水资源的特点,运用超滤膜技术时需要合理的选用其他技术,提高水资源处理的效果㊂但在超滤膜技术的实际运用过程中,存在超滤膜技术组合不合理,增加了水处理的成本㊂四㊁超滤膜技术在环境程水处理的运用(一)日常水资源处理随着工业的不断发展,水污染的问题日益加剧㊂水污染不仅会给环境造成污染,同时也会造成水资源匮乏㊂因此,水资源的净化和人们的发展有着紧密的联系㊂通过合理运用超滤膜技术对水资源进行净化,能够给人们的生活提供更多客源使用的水资源㊂(二)电镀工业废水处理工厂的种类和数量不断增多,造成的工业废水也越来越多㊂其中,电镀工业废水不仅含有重金属离子,同时含有各类对环境造成污染的酸碱类物质㊂利用传统的水处理技术处理电镀工业废水,企业对废水处理的成本投入大,且容易造成二次污染㊂通过运用超滤膜技术,不仅可以有效减低处理电镀工业废水的成本,同时能够提高电镀工业废水处理的效果㊂(三)油质废水净化处理运用超滤膜技术净化油质废水,需要结合油质废水的实际成分,选择合理的油质废水净化技术㊂例如,油质废水中存在浮油,首先应当对油质废水进行过滤,除去油质废水中的浮油,之后在运用超滤膜技术处理油质废水中的其他杂质,提高油质废水净化处理的效果㊂五㊁超滤膜技术在环境工程水处理过程中的优化(一)提升超滤膜技术组合使用的合理性提高超滤膜技术对水资源的处理效果,可以设计组合的形式更好的发挥超滤膜技术的作用,例如,对于水资源中的大颗粒杂质,可以使用活性炭进行吸附处理,提高超滤膜技术组合的整体效果㊂(二)避免存在超滤膜污染的情况为了减低水资源中的有害物质对膜造成污染,在运用超滤膜技术时,应当对水资源中的成分进行分析,结合水资源中的有害物质制订相应的防治方案,确保对膜的污染降到最低㊂(三)增强对于超滤膜新型技术的开发研究运用超滤膜技术净化水资源,水资源中的有害物质会对膜造成污染,因此对膜的清洗工作也成为超滤膜技术运用的重要内容㊂为了提高超滤膜技术运用的效率,可以对超滤膜技术使用的膜进行开发研究,同时改善化学清洗流程,提高对水资源净化的效果㊂(四)积极地引进优秀的专业技术人才水处理企业应当积极地引进优秀的专业技术人才,提高超滤膜技术的运用效果㊂由于超滤膜技术的运用目前处于发展阶段,水处理企业对超滤膜技术研究缺乏人才㊂因此,水处理企业应当引进国外先进的技术,培养更多的超滤膜研究的人才,改善超滤膜技术运用的水平㊂六㊁结语综上所述,超滤膜技术可以为我们提供更多可以使用的水资源㊂针对超滤膜技术运用过程中存在的问题,水处理企业可以提升超滤膜技术组合使用的合理性,减少有害物资对膜的污染,增强对于超滤膜新型技术的开发研究,加大对相关技术人才的培养,确保水处理处于良好的发展状态㊂参考文献:[1]王端鑫.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用探讨[J].环境与发展,2019,31(12):81-82.[2]刘志强.超滤膜技术在环境水处理中的应用[J].化工管理,2019(36):117-118.[3]凌梅.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].河南建材,2019(6):212,214.作者简介:郭晓煜,南京环美科技股份有限公司㊂251。
超滤膜技术在现代化净水厂的应用
超滤膜技术在现代化净水厂的应用
超滤膜技术是一种使用超滤膜进行过滤和分离的技术,主要应用在现代化净水厂中。
该技术可以有效地去除水中的杂质和污染物,提供清洁、安全的饮用水。
超滤膜是一种孔径在0.01-0.1微米的半透膜,可以拦截大小范围内的微生物、有机物、悬浮物和胶体等。
在净水厂中,超滤膜一般被安装在反渗透膜前,起到预处理的作用。
它
可以有效地去除水中的悬浮物、泥沙、微生物等,避免这些物质进入和破坏反渗透膜系
统。
1. 预处理:超滤膜可以作为反渗透膜前的预处理工艺,通过去除水中的悬浮物、泥沙、藻类和微生物等,减少反渗透膜系统的进料水质污染,延长反渗透膜的使用寿命。
2. 废水处理:现代化净水厂中的废水经过超滤膜处理后可以得到高质量的回用水。
废水中的有机物、微生物和胶体等可以通过超滤膜的拦截作用得到有效去除,使废水达到
国家排放标准,减少对环境的污染。
3. 海水淡化:超滤膜可以应用在海水淡化处理过程中,去除海水中的悬浮物、胶体
和微生物等,减少反渗透膜的堵塞和腐蚀,提高淡化水的产水率和水质。
5. 饮用水处理:超滤膜是现代化净水厂中重要的组成部分,通过去除水中的悬浮物、微生物、重金属和有机污染物等,提供清洁、安全的饮用水。
超滤膜技术在现代化净水厂中的应用,有效地改善了水体的质量,减少了水中的污染
物和杂质,保障了人们的饮用水安全。
未来,随着科技的不断进步,超滤膜技术将会更加
成熟和先进,为人们提供更加高品质的水资源。
超滤膜的作用
超滤膜的作用
超滤膜是一种常用的膜分离技术,广泛应用于水处理、食品和饮料加工、生物制药等领域。
它是一种具有特殊孔径的膜,能够有效地分离不同分子大小的物质。
超滤膜的主要作用是实现物质的分离和浓缩。
它能够将溶液中大分子物质如蛋白质、碳水化合物等完全截留在膜表面,而将水分子和小分子溶质通过膜孔径透过。
通过调整超滤膜的孔径大小,可以实现对不同大小分子的选择性分离。
超滤膜还可以用于去除悬浮颗粒、胶体、细菌和病毒等微生物。
由于超滤膜的孔径通常在0.1-0.01微米之间,比细菌和病毒的
直径小得多,因此可以有效地将它们截留在膜表面,达到杀菌和除病毒的目的。
此外,超滤膜还可以用于浓缩溶液。
当需要将溶液中的目标物质浓缩到一定程度时,可以通过超滤膜将水分子从溶液中迅速去除,从而实现目标物质的浓缩。
总的来说,超滤膜在水处理、食品和饮料加工、生物制药等领域发挥着重要作用。
它能够实现物质的分离和浓缩,去除悬浮颗粒、胶体、微生物等,为各种工艺过程提供了高效、可靠的膜分离技术。
超滤膜作用
超滤膜作用超滤膜是一种常见的分离膜,在水处理、饮水净化、食品加工等领域有着广泛的应用。
其作用主要是通过筛选分子大小来分离和去除溶液中的杂质、微生物和大分子物质,以实现净化、浓缩和分离的目的。
超滤膜是一种中空纤维膜或平板膜,具有相对较大的孔径,通常为0.001-0.1微米。
相比传统的过滤方法,超滤膜的孔径要小得多,可以有效地从溶液中去除微小颗粒和溶质。
其工作原理是通过强制性的压力差,使溶液经过膜孔的筛选作用,小分子溶质和溶剂通过膜孔穿过膜,而较大分子的溶质被滞留在膜表面形成浓缩液,从而实现了分离和净化。
超滤膜的作用可以从以下几个方面来理解:1. 去除微生物:超滤膜的孔径较小,可以有效地隔离和去除溶液中的微生物,如细菌、病毒等。
这对于水处理和饮水净化来说尤为重要,可以使水质得到有效净化,从而保证饮水的安全。
2. 分离溶质:超滤膜可以根据分子大小的差异来分离和去除液体中的溶质。
通过调整膜的孔径和操作参数,可以选择性地分离出不同分子大小的溶质,从而实现溶液的浓缩和纯化。
3. 去除杂质:超滤膜还可以去除溶液中的杂质,如悬浮固体、胶体粒子等。
这对于食品加工中的液体处理、医药制造中的溶液纯化等都有着重要的意义,可以提高产品质量和安全性。
4. 提高产率和效率:超滤膜可以实现物质的浓缩和分离,从而提高生产过程中的效率和产率。
通过超滤膜的运用,可以充分利用原料和溶液中的有效成分,减少能源和材料的消耗,从而达到节约和环保的目的。
总之,超滤膜作为一种先进的分离技术,具有广泛的应用前景。
它可以有效地去除水中的污染物和微生物,使水质得到净化和保护;同时,它还可以分离和浓缩液体中的有用成分,提高生产效率和产品质量。
随着技术的进步,超滤膜的性能和应用范围将会不断扩大,为各行各业带来更多的福利。
超滤技术在饮用水深度处理上的应用
超滤技术在饮用水深度处理上的应用【摘要】超滤技术在饮用水深度处理上起着越来越重要的作用。
本文首先介绍了超滤技术的发展历程和饮用水深度处理的重要性。
接着详细分析了超滤技术在饮用水处理中的原理、优势和特点,并列举了一些应用案例。
还展望了超滤技术在饮用水处理中的未来发展和可能面临的挑战。
最后总结了超滤技术在饮用水深度处理上的重要性,指出其为饮用水质量提升带来的改变,并探讨了未来超滤技术在饮用水处理中的发展方向。
通过本文的介绍,读者能够了解到超滤技术在饮用水深度处理中的重要作用,以及未来发展的潜力和挑战。
【关键词】超滤技术、饮用水、深度处理、原理、优势、特点、应用案例、未来发展、挑战、重要性、质量提升、改变、发展方向1. 引言1.1 超滤技术的发展历程超滤技术起源于20世纪60年代初期,最初主要用于工业废水处理领域。
随着科技的不断进步和人们对饮用水质量的需求不断提高,超滤技术开始被应用于饮用水处理领域。
在过去的几十年里,超滤技术经历了从初期实验室研究到现在成熟应用的发展历程。
通过不断的技术改进和创新,超滤技术在饮用水处理中的应用范围不断扩大,效果也越来越显著。
超滤技术的不断发展与完善,为保障人们的饮用水安全做出了积极贡献。
超滤技术的发展历程体现了人类对提高饮用水质量和保护环境的不懈追求和努力。
1.2 饮用水深度处理的重要性饮用水深度处理对人类健康至关重要。
饮用水是人类生活中必不可少的资源,而水质的好坏直接关系到人们的健康。
随着环境污染的加剧和城市化进程的不断推进,水源的污染问题日益突出,传统的水处理技术已经不能满足人们对高质量饮用水的需求。
进行饮用水的深度处理变得尤为重要。
饮用水深度处理可以去除水中的有害物质和微生物,包括重金属、有机物、微生物等,保证饮用水的安全性和卫生性。
只有经过深度处理的饮用水才能真正达到符合国家标准的水质要求,避免对人体健康造成潜在的危害。
饮用水深度处理还可以改善水质的口感和透明度,提升人们对水的消费体验,从而鼓励更多人选择饮用水,逐步减少对其他不健康饮料的消费,对于促进人们的健康生活方式也起到了积极的作用。
环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用
环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用一、超滤膜技术的基本原理超滤膜技术是一种利用膜分离原理进行水处理的技术。
其基本原理是利用膜孔的大小,将水中的悬浮固体、胶体颗粒和高分子物质等截留在膜表面,而将水分子和溶解在水中的小分子物质通过膜孔,实现固液分离的目的。
超滤膜通常采用微孔膜,其孔径一般在0.01~0.1微米之间,可以有效地去除水中的微生物、病毒和有机物质,达到净化水质的效果。
二、超滤膜技术的应用领域1. 饮用水处理超滤膜技术可以用于饮用水处理厂的预处理,去除水中的浊度、胶体颗粒、微生物和有机物质,提高水质的卫生安全性。
超滤膜技术还可以用于去除水中的异味和色度,改善水的口感和透明度。
2. 工业废水处理在工业生产中,会产生大量的废水,其中含有大量的重金属离子、有机物质和高浓度的污染物。
超滤膜技术可以高效地将废水中的有害物质和污染物截留,使废水经过处理后达到排放标准,减少对环境的污染。
3. 农村生活污水处理在农村地区,建立生活污水处理系统已成为一项紧迫的任务。
超滤膜技术适用于农村地区的小型污水处理厂,可以将居民生活污水中的有机物质、微生物和氮磷等营养物质有效去除,实现生活污水的资源化利用。
4. 海水淡化随着淡水资源的日益减少,海水淡化技术成为解决淡水短缺问题的重要手段。
超滤膜技术可用于海水淡化厂的预处理和产水后的二次处理,帮助提高淡水产量和质量。
5. 污水再生利用超滤膜技术可以将污水中的有机物质、微生物和胶体颗粒去除,使污水处理后的水质达到国家标准,可以再生利用于农田灌溉、工业生产和生活用水等领域。
三、超滤膜技术的发展趋势1. 技术不断创新随着纳米技术、生物技术和材料科学的不断发展,超滤膜技术的膜材料和制备工艺不断更新换代。
新型膜材料的应用,使超滤膜技术在水处理中的应用效果更加显著,降低了能耗和成本。
2. 多膜组合技术近年来,多膜组合技术成为超滤膜技术发展的趋势之一。
通过在超滤膜系统中采用不同孔径和材质的膜组合,可以提高系统的密闭性和截留率,有效降低系统的运行成本。
超滤技术在水处理中的应用
超滤技术在水处理中的应用水是人类生命中必不可少的元素,但是随着经济发展和人口增长,水资源越来越受到限制和污染,因此开发新技术来净化和提高自来水的品质、量和稳定性变得非常重要。
在此背景下,超滤技术作为一种重要的水处理技术成为了研究和开发的重点。
超滤技术的原理是通过一定的压力将水通过半透膜滤器中的纤维孔隙,从而达到过滤污染和杂质的目的。
这种技术可以去除通常难以消除的细菌、病毒、颜色、味道、气味、悬浮物和溶解物等有害物质,比如有机物、重金属、农药和化学物质等。
超滤技术有两种类型:一种是外压式超滤(Pouress membrane Ultrafiltration,PMUF),另一种是内压式超滤(Submerged membrane Ultrafiltration,SFUF)。
外压式超滤是将污染水通过内置的膜滤器滤过,通过外力造成的压差差异使得水中的杂质顺着膜滤器向一侧聚集,从而实现了水的过滤;而内压式超滤则是将膜直接浸入底部的水中进行过滤。
相比于外压式超滤来说,内压式超滤设备的使用寿命更长、滤污能力更高、泄漏几率更低。
超滤技术被广泛用于市政自来水处理、工业废水处理和海水淡化等领域。
最流行的应用是市政自来水处理,因为超滤技术的过滤孔隙很小,可以有效地去除水中的细菌和病毒等有害物质,从而提高自来水的卫生标准和口感;另外,超滤技术可以大幅度减少各类污染物以及异味,大限度保证了市政自来水水质的优良性。
此外,由于超滤技术是一种物理性的过滤技术,所以该技术处理后的水品质稳定、使用成本低、运作费用不高。
除了市政自来水处理以外,超滤技术还被广泛应用在工业废水处理中。
大型纺织、印染厂、纸浆造纸厂等工业企业在产生废水时,若采用传统的处理方法往往存在着较大的难点。
而超滤技术通过将废水流过超滤膜,能够无损处理一些含有高浓度渣、粉末物的废水,同时减少压滤、固液分离、蒸发等流程,减少处理时间及能耗,有利于企业资源的节约与环境保护。
超滤膜技术在水处理中的应用
超滤膜技术在水处理中的应用
超滤膜技术在水处理中的应用非常广泛。
以下是一些主要的应用领域:
1. 饮用水处理:超滤膜能够有效地去除水中的悬浮固体、细菌、病毒和微生物等,从而提供清洁安全的饮用水。
2. 工业水处理:超滤膜可应用于工业生产过程中的水质处理,如制药、电子、化工、食品和饮料等行业,用于去除悬浮颗粒、细菌和有机物等,以保证生产过程中用水的质量。
3. 污水处理:超滤膜是污水处理的关键技术之一,可将污水中的悬浮颗粒、有机物和微生物等去除,使其达到国家排放标准要求。
4. 海水淡化:超滤膜技术可以应用于海水淡化过程中,将海水通过超滤膜分离,去除其中的盐分和杂质,从而得到淡水。
5. 污泥脱水:在污水处理过程中,超滤膜可用于污泥脱水,通过过滤作用将污泥中的水分和固体分离,降低污泥的湿度,从而方便后续处理和处置。
总的来说,超滤膜技术在水处理中的应用可以提供高效、可靠的水质处理方法,帮助解决水污染和水资源短缺等问题。
超滤技术在水产养殖污水处理中的应用案例分析
超滤技术在水产养殖污水处理中的应用案例分析水产养殖是一种重要的农业产业,然而,由于养殖过程中产生的大量废水排放,养殖行业也面临着严重的水污染问题。
为了解决水产养殖污水处理的难题,越来越多的养殖企业开始采用超滤技术来处理养殖污水。
本文将通过分析几个超滤技术在水产养殖污水处理中的应用案例,来探讨超滤技术在此领域中的优势和潜力。
案例一:超滤技术在养殖废水处理厂的应用某水产品养殖企业拥有庞大的养殖规模,每天处理的养殖废水量庞大且污染严重。
该企业引入了超滤技术来处理养殖废水。
超滤膜的孔径能有效拦截水中的悬浮物、胶体物质和大分子有机物,同时保留有益微量元素和营养物质。
经过超滤处理后的水可以直接用于养殖或者作为灌溉水源,从而实现了水资源的回收和节约。
此外,超滤膜的自动冲洗系统还能减少维护和清洁的工作量,提高了处理过程的稳定性和可靠性。
案例二:超滤技术在水产品养殖场的应用一家水产品养殖场位于沿海地区,养殖过程中产生的废水中含有大量的氮、磷等养分物质,容易引发水体富营养化问题。
为了解决这一问题,养殖场引入了超滤技术进行废水处理。
超滤膜能够有效去除废水中的氮、磷等养分物质,避免了养分过多导致水体富营养化和藻类爆发的问题。
此外,超滤膜还能够去除废水中的微生物等有害物质,保护水生生物的生态环境。
通过超滤技术的应用,水产品养殖场的废水排放达到了国家相关标准要求,实现了养殖环境的可持续发展。
案例三:超滤技术在虾蟹养殖池水处理中的应用某虾蟹养殖企业在养殖过程中遇到了水质变差的问题,导致虾蟹生长缓慢、病害频发。
该企业引入了超滤技术来处理养殖池水。
超滤膜能够有效去除水中的浮游生物、微生物和有机物等污染物,净化养殖池水质,为虾蟹提供清洁的生长环境。
经过超滤处理后的池水中的悬浮物和胶体物质大幅减少,不仅改善了虾蟹的觅食环境,提高了生长速度,还降低了虾蟹感染病害的风险。
超滤技术的应用使得虾蟹养殖企业的经济效益得到了提升,同时也减少了对环境的负面影响。
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超滤膜在水处理应用中的工艺1、前处理超滤法在水处理及其他工业净化、浓缩、分离过程中,可以作为工艺过程的预处理,也可以作为工艺过程的深度处理。
在广泛应用的水处理工艺过程中,常作为深度净化的手段。
根据中空纤维超滤膜的特性,有一定的供水前处理要求。
因为水中的悬浮物、胶体、微生物和其他杂质会附于膜表面,而使膜受到污染。
由于超滤膜水通量比较大,被截留杂质在膜表面上的浓度迅速增大产生所谓浓度极化现象,更为严重的是有一些很细小的微粒会进入膜孔内而堵塞水通道。
另外,水中微生物及其新陈代谢产物生成粘性物质也会附着在膜表面。
这些因素都会导致超滤膜透水率的下降以及分离性能的变化。
同时对超滤供水温度、PH值和浓度等也有一定限度的要求。
因此对超滤供水必须进行适当的预处理和调整水质,满足供水要求条件,以延长超滤膜的使用寿命,降低水处理的费用。
A、微生物(细菌、藻类)的杀灭:当水中含有微生物时,在进入前处理系统后,部分被截留微生物可能粘附在前处理系统,如多介质过滤器的介质表面。
当粘附在超滤膜表面时生长繁殖,可能使微孔完全堵塞,甚至使中空纤维内腔完全堵塞。
微生物的存在对中空纤维超滤膜的危害性是极为严重的。
除去原水中的细菌及藻类等微生物必须重视。
在水处理工程中通常加入NaClO、O3等氧化剂,浓度一般为1~5mg/l。
此外,紫外杀菌也可使用。
在实验室中对中空纤维超滤膜组件进行灭菌处理,可以用双氧水(H2O2)或者高锰酸钾水溶液循环处理30~60min。
杀灭微生物处理仅可杀灭微生物,但并不能从水中去除微生物,仅仅防止了微生物的滋长。
B、降低进水混浊度:当水中含有悬浮物、胶体、微生物和其他杂质时,都会使水产生一定程度的混浊,该混浊物对透过光线会产生阻碍作用,这种光学效应与杂质的多少,大小及形状有关系。
衡量水的混浊度一般以蚀度表示,并规定1mg/lSiO2所产生的浊度为1度,度数越大,说明含杂量越多。
在不同领域对供水浊度有不同的要求,例如,对一般生活用水,浊度不应大于5度。
由于浊度的测量是把光线透过原水测量被水中颗粒物反射出的光量、颜色、不透明性,颗粒的大小、数量和形状均影响测定,浊度与悬浮物固体的关系是随机的。
对于小于若干微米的微粒,浊度并不能反映。
在膜法处理中,精密的微结构,截留分子级甚至离子级的微粒,用浊度来反映水质明显是不精确的。
为了预测原水污染的倾向,开发了SDI值试验。
SDI值主要用于检测水中胶体和悬浮物等微粒的多少,是表征系统进水水质的重要指标。
SDI值的确定方法一般是用孔径为0.45μm微孔滤膜在0.21MPa恒定水流压水力下,首先记录通水开始滤过500ml水样所需的时间t0,然后在相同条件下继续通水15min,再次记录滤过500ml水样所需时间t15,然后根据下式计算:SDI=(1-t0/t15)×100/15 水中SDI的值的大小大致可反映胶体污染程度。
井水的SDI<3,地表水SDI在5以上,SDI极限值为6.66…,即需进行预处理。
超滤技术对SDI值的降低最为有效,经中空纤维超滤膜处理水的SDI=0,但当SDI过大时,特别是较大颗粒对中空纤维超滤膜有严重的污染,在超滤工艺中,必须进行预处理,即采用石英砂、活性炭或装有多种滤料的过滤器过滤,至于采取何种处理工艺尚无固定的模式,这是因为供水来源不同,因而预处理方法也各异。
例如,对于具有较低浊度的自来水或地下水,采用5~10μm的精密过滤器(如蜂房式、熔喷式及PE烧结管等),一般可降低到5左右。
在精密过滤器之前,还必须投加絮凝剂和放置双层或多层介质过滤器过滤,一般情况下,过滤速度不超过10m/h,以7~8m/h为宜,滤水速度越慢,过滤水质量越好。
C、悬浮物和胶体物质的去除:对于粒径5μm以上的杂质,可以选用5μm过滤精度的滤器去除,但对于0.3~5μm间的微细颗粒和胶体,利用上述常规的过滤技术很难去除。
虽然超滤对这些微粒和胶体有绝对的去除作用,但对中空纤维超滤膜的危害是极为严重的。
特别是胶体粒子带有电荷,是物质分子和离子的聚合体,胶体所以能在水中稳定存在,主要是同性电荷的胶体粒子相互排斥的结果。
向原水中加入与胶体粒子电性相反的荷电物质(絮凝剂)以打破胶体粒子的稳定性,使带荷电的胶体粒子中和成电中性而使分散的胶体粒子凝聚成大的团块,而后利用过滤或沉降便可以比较容易去除。
常用的絮凝剂有无机电解质,如硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁和氯化铁。
有机絮凝剂如聚丙稀酰胺、聚丙稀酸钠、聚乙稀亚胺等。
由于有机絮凝剂高分子聚合物能通过中和胶粒表面电荷,形成氢键和“搭桥”使凝聚沉降在短时间内完成,从而使水质得到较大改善,故近年来高分子絮凝剂有取代无机絮凝剂的趋势。
在絮凝剂加入的同时,可加入助凝剂,如PH调节剂石灰、碳酸钠、氧化剂氯和漂白粉,加固剂水下班及吸附剂聚丙稀酰胺等,提高混凝效果。
絮凝剂常配制成水溶液,利用计量泵加入,也可使用安装在供水管道上的喷射器直接将其只入水处理系统。
D、可溶性有机物的去除:可溶性有机物用絮凝沉降、多介质过滤以及超滤均无法彻底去除。
目前多采用氧化法或者吸咐法。
(1)氧化法利用氯或次氯酸钠(NaClO)进行氧化,对除去可溶性有机物效果比较好,另外臭氧(O3)和高锰酸钾(KMnO4)也是比较好的氧化剂,但成本略高。
(2)吸附法利用活性炭或大孔吸附树脂可以有效除去可溶性有机物。
但对于难以吸附的醇、酚等仍需采用氧化法处理。
E、供水水质调整:(1)供水温度的调整超滤膜透水性能的发挥与温度高低有直接的关系,超滤膜组件标定的透水速率一般是用纯水在25℃条件下测试的,超滤膜的透水速率与温度成正比,温度系数约为0.02/1℃,即温度每升高1℃,透水速率约相应增加2.0%。
因此当供水温度较低时(如<5℃),可采用某种升温措施,使其在较高温度下运行,以提高工作效率。
但当温度过高时,同样对膜不利,会导致膜性能的变化,对此,可采用冷却措施,降低供水温度。
(2)供水PH值的调整用不同材料制成的超滤膜对PH值的适应范围不同,例如醋酸纤维素适合PH=4~6,PAN 和PVDF等膜,可在PH=2~12的范围内使用,如果进水超过使用范围,需要加以调整,目前常用的PH调节剂主要有酸(HCl和H2SO4)等和碱(NaOH等)。
由于溶液中无机盐可以透过超滤膜,不存在无机盐的浓度极化和结垢问题,因此在预处理水质调整过程中一般不考虑它们对膜的影响,而重点防范的是胶质层的生成、膜污染和堵塞的问题。
2、操作参数:正确的掌握和执行操作参数对超滤系统的长期和稳定运行是极为重要的,操作参数一般主要包括:流速、压力、压力降、浓水排放量、回收比和温度。
A、流速:流速是指原液(供给水)在膜表面上的流动的线速度,是超滤系统中的超滤一项重要操作参数。
流速较大时,不但造成能量的浪费和产生过大的压力降而且加速超滤膜分裂性能的衰退。
反之,如果流速较小,截留物在膜表面形成的边界层厚度增大,引起浓度极化现象,既影响了透水速率,又影响了透水质量。
最佳流速是根据实验来确定的。
中空纤维超滤膜,在进水压力维持在0.2MPa以下时,内压膜的流速仅为0.1m/s,该流速的流型处在完全层流状态。
外压膜可获得较大的流速。
毛细管型超滤膜,当毛细管直径达3mm时,其流速可适当提高,对减少浓缩边界层有利。
必须指出两方面问题,其一是流速不能任意确定,由进口压力与原液流量有关,其二是对于中空纤维或毛细管膜而言,流速在进口端是不一致的,当浓缩水流量为原液的10%时,出口端流速近似为进口端的10%,此外提高压力增加了透过水量,对流速的提高供献极微。
因此增加毛细管直径,适当提高浓缩水排量(回流量),可以使流速获得提高,特别是在超滤浓缩过程中,如电泳漆的回收时可有效提高其超滤速率。
在允许的压力范围内,提高供给水量,选择最高流速,有利于中空纤维超滤膜性能的保证。
B、压力和压力降:中空纤维超滤膜的工作压力范围为0.1~0.6MPa,是泛指在超滤的定义域内,处理溶液通常所使用的工作压力。
分离不同分子量的物质,需要选用相应截留分子量的超滤膜,则操作压力也有所不同。
一般塑壳中空纤维内压膜,外壳耐压强度小于0.3MPa,中空纤维耐压强度一般也低于0.3MPa,因而工作压力应低于0.2MPa,而膜的两侧压差应不大于0.1MPa。
外压中空纤维超滤膜耐压强度可达0.6MPa,但对于塑壳外压膜组件,其工作压力亦为0.2MPa。
必须指出,由于内压膜直径较大,当用作外压膜时,易于压扁并在粘结处切断,引起损坏,因此内外压膜不能通用。
当需要超滤液具有一定压力以供下一工序使用时,应采用不锈钢外壳超滤膜组件,该中空纤维超滤膜组件,使用压力达到0.6MPa,而提供超滤液的压力可达30m水柱,即0.3MPa 压强,但必须保持中空纤维超滤膜内外两侧压差不大于0.3MPa。
在选择工作压力时除根据膜及外壳耐压强度为依据外,必须考虑膜的压密性,及膜的耐污染能力,压力越高透水量越大,相应被截留的物质在膜表面积聚越多,阻力越大,会引起透水速率的衰减。
此外进入膜微孔中的微粒也易于堵塞通道。
总之,在可能的情况下,选择较低工作压力,对膜性能的充分发挥是有利的。
中空纤维超滤膜组件的压力降,是指原液进口处压力与浓缩液出口处压力之差。
压力降与供水量,流速及浓缩水排放量有密切关系。
特别对于内压型中空纤维或毛细管型超滤膜,沿着水流方向膜表面的流速及压力是逐渐变化的。
供水量,流速及浓缩水排量越大,则压力降越大,形成下游膜表面的压力不能达到所需的工作压力。
膜组件的总的产水量会受到一定影响。
在实际应用中,应尽量控制压力降值不要过大,随着运转时间延长,由于污垢积累而增加了水流的阻力,使压力降增大,当压力降高出初始值0.05MPa时应当进行清洗,疏通水路。
C、回收比和浓缩水排放量:在超滤系统中,回收比与浓缩水排放量是一对相互制约的因素。
回收比是指透过水量与供给量之比率,浓缩水排放量是指未透过膜而排出的水量。
因为供给水量等于浓缩水与透过水量之和,所以如果浓缩水排放量大,回收比较小。
为了保证超滤系统的正常运行,应规定组件的最小浓缩水排放量及最大回收比。
在一般水处理工程中,中空纤维超滤膜组件回收比约为50~90%。
其选择根据为进料液的组成及状态,即能被截留的物质的多少,在膜表面形成的污垢层厚度,及对透过水量的影响等多种因素决定回收比。
在多数情况下,也可以采用较小的回收比操作,而将浓缩液排放回流入原液系统,用加大循环量来减少污垢层的厚度,从而提高透水速率,有时并不提高单位产水量的能耗。
D、工作温度:超滤膜的透水能力随着温度的升高而增大,一般水溶液其粘度随着温度而降低,从而降低了流动的阻力,相应提高了透水速率。
在工程设计中应考虑工作现场供给液的实际温度。
特别是季节的变化,当温度过低时应考虑温度的调节,否则随着温度的变化其透水率有可能变化幅度在50%左右,此外过高的温度亦将影响膜的性能。