超濾膜的主要形式
① 一個超濾膜殼裡面最多可以裝幾支超濾膜,裡面的膜是首尾相連還是並排排列的啊
超濾膜組件的安裝形式
超濾膜組件的安裝可分為平卧與直立兩種方式專。平卧安屬裝方式的膜堆集 成度高、佔地面積小,適用於大型或超大型規模系統,但採用該方式污染物 易於在下半部膜表面沉積,不宜與膜組件清洗。從一定意義上講,平卧方式是以運行成本換 取空間成本,而直立方式是以空間成本換取運行成本。選擇超濾組件的安裝 形式時,應參考具體的工程環境及工程規模。
超濾膜組件的系統排列也存在串聯與並聯兩類排列方式。在特殊的高稠 度料液處理領域內,要求膜表面沖刷流量大,單支膜組件的產水流量小、回 收率低、組件壓降小,膜組件可構成串聯結構。而在水處理領域中,原水的稠度低,單支超濾膜組件的產水流量大、回收率高、膜組件壓降大,多支的 串聯結構將造成後段組件產水率的大幅下降,故均採用多支膜組件的簡單並 聯結構。這是水處理超濾工藝與反滲透工藝在系統結構方面的重要差異。
由於超濾系統的短流程特徵,無論是直立式或平卧式安裝,水處理超濾膜系統的實際流程僅為單支膜長,一般在1.5m以內。
② 你認為超濾膜的形式可以分為哪些
超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的,沒有皮層,所有方向上內的孔隙都是一容樣的,屬於深層過濾;後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層,表層厚度為0.1微米或更小,並具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。採用超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應用領域在不斷擴大。以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。
③ 請問內壓式和外壓式超濾膜是否只是使用方式上的不同
內壓式超濾膜
即原液先進入中空絲內部,經壓力差驅動,沿徑向由內向外滲透過中空纖維成為透過液濃縮液則留在中空絲的內部,由另一端流出。內壓膜由於管徑平均統一,水流速度均衡,適用於各種水質,但對預處理有一定的要求:內壓膜一般由聚醚、聚醚碸為主要組成,內壓式膜的進水流道是中空纖維的內腔,為防止堵塞,對進水的顆粒粒徑和含量都有較嚴格的限制,適合原水水質好的工況。
外壓式超濾膜
中空纖維超濾膜則是原液經壓力差沿徑向由外向內滲透過中空纖維成為透過液,而截留的物質則匯集在中空絲的外部,外壓膜的進水流道在膜絲之間,膜絲存在一定的自由活動空間,材質主要以pvdf為主,一般可以以氣體沖洗,因而更適合原水水質較差、懸浮物含量較高的情況。
兩者的區別:
1. 外壓式大多是採用PVDF材質製成,內壓式膜一般採用PS、PES材質製成。眾所周知,PVDF抗氧化性能力及機械強度遠比PS、PES等材質強。
2. PVDF膜材質的親水性略低於PS、PES,但大部分PVDF膜廠家都已對PVDF膜進行過親水性處理;絕大多數外壓式膜和內壓式膜都是不對稱單皮層膜結構,生產工藝為濕法。
3. 由於中空纖維的內徑通常在1mm左右,因此當處理具有高污染度的源水時,內壓型膜可能導致內徑堵塞。尤其是MBR項目,在全球的浸沒式MBR中,基本都是採用外壓式MBR膜,而且趨勢採用PVDF膜;
4. 由於內壓式超濾膜內徑較小,易堵塞,所以膜的運行膜通量較低;內壓式膜對自清洗過濾器的要求高於外壓式。
兩者之間有各自不同的性能特性,因而適用於不同的領域,為了致使運行過程能夠達到相應的目的,用戶要結合自身實際需求來確認應用哪一種膜元件。
④ 氟在水中以什麼方式存在,分子形式嗎分子大小是多少傳統說的超濾膜能否過濾掉
氟在水中應該是以離子形式存在的,傳統的超濾膜,不能濾除離子,考慮用反滲透吧!
⑤ 超濾系統是不是都要做成一備一用的形式
一用一備不是標准配置
一用一備一定是根據使用需求來決定是否一用一備
比如說,內超濾膜設備如容果出現故障 不能繼續產水可以停機幾周用於維修,那麼這種情況可以不採取一用一備
採取一用一備的設計理由就非常多,比如超濾設備不長期停機,有一套有問題,備用馬上運行
或者處理的水量增大了,備用的也可以使用
⑥ 超濾膜分離實驗中,什麼是濃度極差有什麼危害有哪些消除方法
濃差極化來,從理論上說,超濾膜是純物自理的過濾方式,它的分離後的效果應該是,無相變,無質變
如果濃差極化產生,那麼超濾膜的分離效果就會有 質變的可能,其主要危害,就是讓超濾膜分離的效果 不穩定了。
消除濃差極化,一般是2步驟,已經出現了。那麼就清洗,用化學葯劑清洗膜
最主要的是預防,主要是體現在,超濾膜之前工藝上,和超濾系統設計的。
反洗時間,反洗流量,反洗葯劑,反洗葯劑濃度,加葯的時間,這些設計可以影響,超濾膜濃差極化的形成。也許有錯字,,不我也不檢查了。希望對您有幫助
超濾膜技術 問題,解決者
膜術師
⑦ 超濾膜組件的清洗方法
海綿球抄清洗
選擇與膜管直徑大小的海綿球,用管子通過膜管進行反復擦拭,而且可以反復使用。
熱水沖洗法
熱水洗滌方法將水加熱至(30-40°C),然後沖洗膜表面,這個方法對於粘稠或熱溶性雜質去除效果很好。
超濾膜的化學法清洗,需要根據不同的污染雜質種類來選擇相對應的化學葯劑,才能達到去污效果。
鹼性溶液清洗:比較常用的鹼NaOH。配製溶液的pH約為10-12。水循環操作後可清洗或者浸泡0.5h~1h後在清洗。可有效去除雜質和油脂。
氧化劑清洗劑:超濾膜化學劑H202和NaC10是很常用的殺菌劑。選擇1%~3%H2O2、500~1000mg /
LNaC10等水溶液後在清洗,對污垢和消毒細菌很有效果。
食品工業中的蛋白質沉澱選擇胃促胰酶溶劑或磷酸鹽,硅酸鹽基鹼性洗滌劑進行,需要消毒(使用NaOH和H 2 O 2等)。
化學清洗方法和正常清洗超濾膜過程是一樣的,將相對應的清洗液倒入原液口,會自動滲入濃縮層等返回清洗液容器,一番循環後排出,再用干凈的水沖洗。
⑧ 為什麼採用微錯流方式工作的超濾膜可以一定程度降低膜污染
1、概述
通常所說的膜污染是指在MBR運行過程中,細胞混合液中的微生物菌群及其代謝產物、固體顆粒、膠體粒子、溶解性大分子等由於與膜存在物理化學作用、機械作用而引起在膜表面或膜內孔吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞,使膜產生透過流量和分離特性的不可逆變化的現象[1]。
膜污染根據污染物與膜的作用性質和來源可分為物理污染、化學污染、微生物污染三種。物理污染指原水中的大顆粒無機物(如常見的碳酸鈣和硫酸鈣,還有硫酸鋇、鍶及硅酸等結垢性物質)和部分難降解的大分子有機物、未溶解的蛋白顆粒等在膜表面沉積而形成濾餅的可逆性膜污染;化學污染指細菌胞外聚合物EPS、溶解性有機物及蛋白、多糖類粘性物溶解形成的微細膠體等物質在膜表面與膜發生了不可逆的相互作用而形成的無法消除的膜孔變小和堵塞;微生物污染是由微生物及其代謝產物組成的粘泥(腐殖質、聚糖脂、微生物代謝產物)分層附著於膜表面,易造成膜不可逆阻塞的污染[3]。
從形態上對膜污染進行分類,使我們能更好地理解膜污染形成的空間層次。通常,膜污染從形成的形態上分為膜面凝膠層、污泥層和膜孔堵塞三種污染類型。膜面凝膠層污染(即濾餅),主要是水透過後被載留下來的部分活性污泥、膠體物質和部分濃縮的溶解性有機物,在過濾壓差和透過水流的作用下,堆積在膜表面而形成的可逆性膜面污染。這類污染在閉端膜過濾中佔有很大的比重(約80%~90%),且發展迅速,是膜污染水力控制的主要對象。污泥層污染是由膜表面滋生的大量的微生物及其代謝產物組成的粘泥(粘性多糖類、多肽類和蛋白質分子等),在過濾膜表面形成的一層生物膜而造成膜通量減小的污染。膜孔堵塞污染主要是溶解性大分子有機物質(多為低分子量的肽類),如溶解性微生物產物(SMP)和胞外聚合物(EPS)透過凝膠層,被膜孔內表面吸附或結晶,從而堵塞孔道,使膜通量減少的一種不可逆污染,此類污染一般發展較為緩慢。一般來說,膜污染是由上述三種形態共同構成的,膜表面污泥層的沉積,凝膠層的增厚和膜內表面微生物的滋生是膜污染的主要原因,其中污泥沉積是膜污染的主要構成部分,而污泥顆料在膜表面沉積與否,與膜面液體錯流流速、膜通量和污泥濃度等MBR運行條件密切相關。
2、膜污染的影響因素
盡管目前在膜污染機制方面還沒有達成共識,但對不同的具體環境下膜污染影響因素可歸納為以下3個方面:微生物特性、運行條件與膜自身的結構性質,如圖1-3所示,這些都會直接影響膜污染。
圖1-3 膜污染影響因素
Fig.1-3 Influencing factor of membrane fouling
2.1微生物特性
生物反應器中污泥質量濃度(MLSS)對膜通量有顯著影響。Fane等[2]早在1981年就報道膜污染與MLSS呈線性增長的關系,而後Shmizu等[23]研究發現,通量的下降同MLSS 的增加呈對數關系的。另一些研究者卻認為污泥質量濃度本身並不影響過濾特性,真正的影響因素是污泥的特性、顆粒大小、表面電荷等[1]。
新近的研究發現微生物代謝產物包括胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物產物(SMP)對膜污染有重要影響。EPS和SMP主要是微生物細胞分泌的黏性物質,成分復雜,包括多糖、蛋白質、脂類、核酸等高分子物質。一些學者認為EPS質量濃度與膜污染呈線性關系的,EPS減少40%,濾餅的流體阻力也相應地減少40%。WontaeLee等發現膜污染與蛋白質比例呈正比,同時蛋白質的表面特性能影響微生物絮體的表面特性[4]。近年來,以SMP為主要成分的溶解性物質對膜污染的影響越來越引起人們的重視。分置式膜-生物反應器中,循環泵產生的剪切力對污泥絮體有較強的破壞作用,致使污泥絮體釋放出大量的SMP等溶解性物質,從而增加了膜污染,形成了很大的膜過濾阻力。Wisniewski C等用微濾膜過濾城市污水處理廠的污泥,考察不同膜面流速下污泥粒徑分布和溶解性物質對膜污染的影響時,得出了溶解性物質引起的膜污染幾乎構成了50%的膜過濾阻力[5]。
2.2運行條件
在一體式MBR中,曝氣有兩個作用:一是提供微生物所需的氧氣,二是產生錯流速率,減少膜面污泥層的形成。Hong S.P觀察到在較高曝氣量下產生的剪切力會加快污染物脫離膜的運動速度,並指出有臨界曝氣量存在。當超過它時,通量增加就不明顯,而且太大的曝氣量會提供過量的溶解氧,不利於反硝化作用[6]。Ueda等報道降低曝氣量可能會增加膜過濾壓差(TMP)作用,在短期運行中,降低曝氣量可能會使初始通量恢復,但長期運行時,較低曝氣量會導致混合液污染物質在膜面上的快速累積[7]。水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)都不是直接引起膜污染的因素,只是二者的變化會引起反應器內污泥特性的改變,從而間接的對膜污染產生影響。
間歇出水可以有效地減少污染物在膜表面的沉積,在反應器的空曝氣階段,由於對料液的抽吸作用消失,膜表面的污染物質向主體料液中的反向運動佔主導因素,氣液兩相流可以將已經沉積在膜表面的污染物質剪切下來,從很大程度上改善膜污染狀況。空曝氣時間越長,緩解膜污染的效果越好,但這樣會引起膜利用率的下降和運行費用的升高,因此必須根據具體的情況綜合考慮經濟性的因素確定最佳的出水和空曝氣的時間比。
2.3膜的結構和性質
膜的性質包括膜的材質、孔徑大小、孔隙率、粗糙度、疏水性等,這些都會直接影響膜污染。膜孔徑對膜污染的影響與進水的顆粒大小有關,目前大多數的MBR工藝採用011~014μm的膜孔徑,完全截留以微生物絮體為主的活性污泥。Shimizu等研究了膜生物反應器中膜孔分布在0.01~1.6μm 的一系列膜的過濾性能,結果表明孔徑分布在 0.05~0.2μm的膜具有最大的通量[8]。常採用的膜材料有陶瓷和聚合物,陶瓷膜機械性能好,壽命長,由於製造成本較高,工程中使用較多的是聚合物膜。Choo等研究結果表明在同樣運行條件下,聚偏氟乙烯膜的污染趨勢明顯小於聚碸膜、纖維素膜,而且膜孔徑在0.1μm附近時混合液對膜的污染趨勢最小[9]。膜材料的憎水性對膜污染有很重要的影響,ChangI S等比較了憎水性超濾膜和親水性超濾膜,得出憎水性超濾膜膜面更容易吸附溶解性物質,表現出更大的污染趨勢[10]。
Shoji等研究表明,膜表面粗糙度的增加使膜表面吸附污染物的可能性增加,但同時也增加了膜表面的擾動程度,阻礙了污染物在膜表面的沉積。因此,粗糙度對膜通量的影響是兩方面因素綜合作用的結果,可通過在膜表面形成動態膜來減小膜表面粗糙度,從而改善膜污染。
3、膜污染的控制方法
根據上文所提到的膜污染影響因素,目前國內外膜污染控制方法的研究主要從以下幾個方面入手:
3.1 改善混合液特性
一方面,可以在工藝中增加相應的預處理組件,如預過濾去除膠體、固體懸浮物及鐵銹等或改變溶液pH值等,以除去一些能與膜相互作用的溶質。另一方面,改善影響膜污染的污泥特性參數MLSS的可濾性和控制MLSS的濃度。改善MLSS的可濾性可以在混合液中投加絮凝劑如PAC,不僅可使混合液內的COD迅速降低,減輕膜的負擔;還有助於污泥絮體相互聚集而形成體積更大、強度更高、黏性更小的污泥絮體,從而有效的減小EPS含量,提高混合液的可濾性、改善泥水分離性能、減緩濾餅層的形成。羅虹、顧平等[11]在投加粉末活性炭對膜阻力的影響研究中表明粉末活性炭具有改善混合液的性質和膜表面泥餅層結構的作用,投加粉末活性炭是提高和維持膜通量的有效途徑,並且可以降低運行費用。趙英、於丹丹等[12]在PAC投加量對MBR混合液性質及膜污染的影響中1g/L的PAC投加量足以改善混合液性質和減緩膜污染速率,投加量2g/L時反而回引起不可逆污染,加劇膜污染。目前有關活性炭粒徑大小對膜污染的影響的報道比較少,有待進一步研究。
較高的污泥濃度可提高生物反應器的容積負荷,但混合液中過多的固體物質和溶解性代謝產物(SMP)容易在膜表面沉積,導致過濾阻力增加和膜通透量降低。相反,當污泥濃度太低時,微生物對SMP的吸附和降解能力減弱,使得混合液中的SMP濃度增加,從而容易被膜表面吸附形成凝膠層,導致過濾阻力增加,膜通量下降。張軍[13]等研究表明,復合型MBR能維持較低的懸浮生物量濃度且保證高生物總量,從而有效地減緩膜過濾阻力的上升和膜堵塞.
生物強化技術(Bioaugmentation)又稱生物增強技術,是通過向廢水處理系統中投加篩選的優勢菌種和基因重組合成的高效菌種,以強化原處理系統中生物反應的能力,達到對某一種和某一類有害物質的去除或某方面性能的優化目的,龐金釗等[14]在用MBR處理洗車廢水過程中發現難降解有機物在反應器內累積,混合液的COD比進水COD高幾倍,投加優勢菌種來實現對難降解物的去除,能夠有效減輕膜截留形成的膜污染。生物強化技術不僅可以促進對目標物的降解而且某些特定菌的投加還能抑制絲狀菌膨脹,降低污泥產量和污泥黏度。投加EPS黏性小的優勢菌,可以減緩膜污染。
3.2 優化膜生物反應器的運行條件
控制合理的曝氣強度和抽吸時間可以有效地減少顆粒物質在膜面的沉積,減緩膜污染。膜面沉積層的去除效率可以通過提高空氣流率或曝氣強度來提高,而空氣流率對沉積層的去除效率又受到流速標准差的影響,亦即空氣流的紊流程度的影響[15]。通常曝氣強度越大,膜面流速越高,但N.Devereux[16]等發現,膜面流速的增加使得膜表面污泥層變薄,有可能造成不可逆污染,因此控制合理的曝氣強度可以有效的減緩膜污染。如果膜面沉積較嚴重,應該停止出水進行空曝,空曝是去除膜面沉積層的有效方法之一。除了控制合理的曝氣強度外還包括錯流過濾、定期的反沖或反吹和控制混合液的溫度等措施。Magra和Itoh的實驗結果表明,溫度的變化會引起污水粘度的變化,溫度升高1℃可以使膜的通水量增加2%,但升高溫度會直接影響膜本身的壽命,同時對微生物的生長也產生影響,因此如果情況允許,膜生物反應器應盡量在常溫下運行[6]。
3.3 膜材料的選擇
膜的親疏水性、荷電性會影響到膜與溶質間的相互作用大小,通常應選用孔徑適合,孔隙率高,帶有負電,親水性的膜,自然憎水性的膜要進行膜面改性。膜面改性是在膜表面引入親水基團,或用復合膜手段復合一層親水性分離層,或用陰極噴鍍法在膜表面鍍一層碳[17]。J.Pieracci等研究表明,改性後的膜可以增加 25%的膜通量,減少 49%的生物污染[18]。目前,膜面改性和形成動態膜的防治技術應值得注意。
3.4 膜的清洗
盡管採用合理的設計、操作等措施減緩膜污染,但長期使用後膜表面還可能產生沉積和結垢,使膜孔堵塞,膜出水量下降,因此對污染膜進行定期的清洗是必要的。常用的方法有物理清洗、化學清洗、超聲波清洗以及上述方法的綜合技術。物理清洗的方法主要有空曝氣、高流速水沖洗、海綿球機械擦洗、反沖洗、反向脈沖和電泳等。化學清洗主要是酸洗和鹼洗,酸類清洗劑(常用濃硫酸和鹽酸等)可以溶解並去除礦物質和鹽類,而鹼洗(常用次氯酸鈉和氫氧化鈉等)可以有效地去除蛋白質等有機污染物及膜內微生物,一般兩者結合使用效果更好。超聲波能夠在清洗溶液中形成極大的擾動,並伴有強大的沖擊波和微射流,能與污染膜充分接觸和作用,較常規的物理清洗方法更好,能夠使膜通量恢復54%[19],與超聲波結合的化學清洗效果一般要優於常規化學清洗。採用曝氣清洗、超聲波清洗、NaClO鹼洗、HCl酸洗可有效地使污染膜的通量恢復。黃霞等[20]對污染膜進行物理和化學清洗試驗表明,常規物理清洗可使濾餅層大部分脫落,但對膜過濾性能的恢復效果較差,鹼洗對膜過濾性能的恢復作用顯著,這表明有機污染對膜阻力的貢獻最大。
3.5 其他
在膜過濾設計中,還應注意減少設備結構中的水流死角,以防止滯留物在此變質,擴大膜污染。為防止污泥在中空纖維絲間淤積,中空纖維膜應製成平板狀(而不是成束設計),然後組裝成矩形,且底部曝氣(兼有氣水劇烈沖刷膜表面的作用),這些都可有效地防止膜污染,延長膜的清洗周期[6]。如果膜長期停止使用(5d以上),在保養時需用0.5%甲醛溶液浸泡,膜的保養原則是保持膜的濕潤並針對膜的種類採取不同的方法,如聚碸中空纖維膜須在濕態下保存,並以防腐劑浸泡。
在水資源日益短缺的今天,膜生物反應器作為一種新型的廢水處理技術,特別是在污水資源化的進程中,倍受國內外的普遍關注。但是膜污染仍然是影響膜生物反應器大范圍推廣的主要障礙之一,因此研究膜污染,研發抗污染的膜生物反應器是目前急需的。相信隨著膜污染機理及防治方面研究的不斷深入,膜質量的提高,膜污染控制方法的不斷完善,膜生物反應器將會更好地應用和推廣。
目前,有關投加粉末活性炭控制膜污染的研究和報道較多,但投加顆粒活性炭以及活性炭的投加量的文獻很少,本課題重點研究活性炭粒徑大小及投加量對減緩膜污染的影響,具有很強的實用意義,對控制膜污染、促進膜生物反應器的實際應用起到較重要的作用。
⑨ 凈水器都有哪些方式凈水
凈水器也稱凈水機,按濾芯組成結構分為RO反滲透凈水機和超濾膜凈水機、能量凈水機等。RO反滲透凈水機標配的是5級過濾,即:PP棉、顆粒炭、壓縮炭、 RO反滲透膜、後置活性炭(也稱小T33)5級;超濾凈水器是以超濾膜為主、其它濾芯如活性炭(不包括能量濾芯)為輔,超濾凈水器按照安裝方式分為立式與卧式兩種,立式超濾凈水器由PP棉、顆粒活性碳、壓縮活性炭、外壓超濾膜、T33組成;卧式超濾凈水器由不銹鋼外殼及內壓超濾膜、KDF組成。
家用凈水器就我知道的有凈水,純水,軟水等,但是根據各個家庭需求的不同,選用的機器類型也不一樣。要根據自己的意願來選擇。如果是想喝水做飯,凈化水質但是想保留水中的營養物質的,那就選用凈水器;但是凈水器因為凈化的水含有礦物質鹽類,燒出來的水可能有部分水鹼,如果對水鹼比較在意,那就可以選用純水機,純水機過濾的水除了含水分子,其他的一切物質都被除掉了,從長遠的健康角度來看,比較不適合長期飲用;軟水是採用離子置換,但是這樣的水是不可以飲用的,只可用來洗洗澡啊什麼的,所以要依據各家情況來選擇。
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