超濾膜在給水的應用前景
管式超濾膜,具有高抗污染性、高運行通量、膜芯與組件外殼的可更換性特點,廣泛應用於物料澄清過濾、垃圾滲濾液MBR工藝、油水分離、廢水處理、應急飲水等領域。
Ⅱ 過濾膜在飲用水處理的優點有哪些
過濾膜性能
1.1過濾膜技術定義
膜的過濾是固液分離技術,它是以膜孔把水濾過,將水中雜質截留,而沒有化學變化,處理簡易的技術,但因膜孔非常細小,相應的存在某些技術問題。在給水也有用生物膜處理原水的方法,但它與過濾膜分離技術不同。用作膜分離的叫做membrance,用作生物膜處理的膜叫做film.
1.2過濾膜的種類和機理
過濾膜以截留原水顆粒的大小分類,膜孔從粗到細分為微濾膜(MF),超濾膜(UF),納諾濾膜(NF)和反滲透膜(RO)。MF膜孔徑0.05um以上,或為1000以上分子量,以去除膠體、高分子有機物為對象。NF膜孔徑為100~1000分子量。它去除的物質在UF與RO之間,以去除三鹵甲烷、異味、色度、農葯、可溶性有機物、Ca、Mg等。RO分離粒徑為數十分子量,以去除食鹽類和無機鹽為對象。RO滲透水的壓力比其滲透壓力要多1~2倍。除以上四種以外,還有離子交換膜和氣體滲透膜。MF、UF、NF和RO以壓力驅動使固液分離。離子交換膜則以電力驅動使鹽類分子分離,促成海水淡化等。氣體滲透膜是最近研究出來通過氣體的新型膜,能使乙醇濃縮和海水淡化。
1.3制膜材料
大體有纖維類、合成樹脂類和陶瓷類三種。有的膜材質有弱於鹽類和臭氧等氧化劑的材料和受微一物分解的材料。另外,用作海水淡化的RO有除去產生THM的溴的膜和不能去除溴的膜,要根據用途而定。
1.4膜的型式
水體透過膜流速不大,因此為通過需要的水量,膜裝置的單體面積要大,要在一個小的空間內裝入很多根的膜細管。另外,厚度100um以下的薄膜因承受高壓,還必須有耐壓能力,為此應設法製造各種耐強壓的膜。一般膜的型式有板框式、螺旋式、橋式、管式及中空纖維式五種。板框式的膜應使用多孔質的材料,螺旋式和橋式的膜與板框式的相同。螺旋式的為卷狀,橋式的為在折疊成小的體積中塞入大面積的膜。管式膜也需有多孔質的材料,原水從管的內側通過,滲透水流出管外的為內壓式膜,這種客用得很普遍,也有外壓管式的。中空系統外徑為幾百um,系統內包有多數纖維細管,因為纖維管細小,沒有必要特別用強度高的纖維管,膜本身就足以抵抗給予的壓力,中空纖維系統有原水從中空系統內側通過的內壓式,及從外部加壓的外壓式兩種。
1.5膜的使用
使用過濾膜裝置不需凝絮化學處理,也不需蒸發分離作用,只需要壓力使水中固液分離,這是過濾膜處理的一大特點。過濾方式有兩種:
(1)流動液體全部垂直地透過膜孔,將液體內雜質截留的全量過濾方式;
(2)流動液體的流動方向與膜面平等,形成液體與膜面成直角的透過膜孔,將液體內雜質截留的橫流過濾方式。全量過濾方式適用於微濾和一部分超濾。橫流過濾,由於液體在膜表面上流動,產生剪斷力,減少在膜表面上因為雜質濃縮堆積的黏垢,適用於易於積垢的超濾、納諾過濾和反滲透過濾。
1.6過濾膜沖洗
流體通過膜期間,其含有雜質堵塞膜孔,使流體通過膜孔困難。為了恢復濾水效率,可採用以下方法:
(1)反沖洗
與過濾相反方向通過清水,使抑留於膜孔雜質沖走。也有通過空氣沖洗法替代。
(2)海綿球沖洗
只單獨用於內壓式管形膜,它是將海綿球通過管膜內部,使海綿球與管膜內壁摩擦,把抑留物沖走的方法。
(3)空氣泡沖洗
它是用空氣泡攪拌力將附著膜壁的抑留物去除的方法。用空氣泡攪動軟質合成樹脂中空系統的膜內壁,收到沖洗效果。
(4)葯劑沖洗
膜經過長期使用,雜質進入膜孔之中,用一般沖洗方法不能解決,使用化學葯劑清洗。化學葯劑有苛性蘇打、鹽酸、次亞氯酸鈉、檸檬酸及過氧化氫等。
1.7過濾膜的用途
過濾膜除用作水處理以外,還可用於超純水製造和海水淡化,一般採用反滲透膜(納諾濾膜)。另外用於糞尿處理、城市中水道處理、各種廢水處理等,一般採用超濾膜和微濾膜。在工業上可用於乳製品製造、半導體製造、食品製造、紙張製造及葯品製造等,也一般採用超濾膜和微濾膜。
飲用水應用
2.1飲用水應用過濾膜設施
在MF、UF、NF及RO之中,除海水淡化應用RO以外,RO尚無使用之處。RO幾乎將鹽類全部除掉,處理後水成了一切鹽類都沒有的純水,甚至比蒸餾水還純,這樣的水當然不能做飲用水使用。如果採用就得要加對人體健康有益的鹽類,要達到這種要求,目前尚無條件做到。NF對鹽類的去除僅次於RO,但去除率也很高,一般作為軟水應用,對作飲用水由於上述原因也不宜採用。從而,用於凈水處理的膜應為MF和UF膜。用這樣的膜主要能將膠體和浮游生物等除去,能將不溶性的鐵和錳除去,及能將菌類除去。但為了避免細菌在清水池內不再重生,不能省掉滅菌處理程序。考慮到UF去除物質的分子量程度,它沒有能力將臭氧物質和三鹵乙烯等有機溶劑除去,這些溶劑會在膜面上形成一層薄膜,這些薄膜今後可能有辦法除掉,可在以後列題研究。在膜的型式上,外壓中空系統或管型等膜適於採用。如果採用外壓式膜,可將通過沉砂池的原水,直接與膜連接處理。直接接到板框式和螺旋式的膜的原水,為了使膜孔不被閉塞,在流入膜以前,應將原水中浮游物質除去。
2.2飲用水應用過濾膜程序
凈水廠常規處理程序為凝聚、沉澱、過濾,膜分離水廠在原水符合過濾膜處理條件下,處理程序簡單,只需過濾膜裝置處理即可(在原水水質惡化時,尚需增加常規處理或增加微篩網處理)。在能量消耗上,使用過濾膜全量濾過方式,由於通過過濾膜使壓力提高,原水泵尚需在增強壓力上考慮。
2.3飲用水使用過濾膜處理的優點
(1)不需混凝劑
從過去使用膜的經驗看,飲用水使用的原水(河水、水庫水和富營養的湖泊水),用不加混凝劑的MF膜處理,和用混凝劑的凝聚、沉澱、過濾的常規處理相比,前者與後者所處理後水的水質相當或超過。
(2)自動化操縱簡單,易於無人管理
採用膜分離技術只為供應原水提供必要的操作壓力,並只需要運行一個較長時間才沖洗濾膜,別無其他工序。當前凝聚、沉澱、過濾凈水處理則工序繁多,在投葯上尚不能設定投加率。在這樣情況下操縱膜裝置很容易使其自動化,做到無人管理,而常規處理做到自動化則不容易。
(3)過濾膜水廠佔地少
採用過濾膜水廠,膜裝置佔地面積小,很容易將同等產水量的常規處理所佔廠地面積降低一半。剩餘地方可設活性炭處理裝置。由於過濾膜水廠可以無人化,職工居住的建築物和配套設施都可削減。
(4)維護管理費用小
當前過濾膜使用壽命和價格尚是未知數,全部費用不好計算。但是從用膜處理用電費用和葯劑費用都少來看,比之常規處理維護管理費用高的狀況有很大優點。
(5)易於排水處理
用於要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質標準的工業用水、生活用水及市政給水系統;
(6)工業污水中的懸浮物、固體物的去除;
3.可用作離子交換法軟化、除鹽系統中的預處理設備,對水質要求不高的工業給水的粗過濾設備;
以及用在游泳池循環處理系統、冷卻循環水凈化系統等。
由於用膜處理不需投葯,處理污泥量減少,因此易於處理。是否如此尚正在研究階段,未得出明確結果。
2.4過濾膜處理存在的問題
(1)膜的使用壽命
膜孔受到水中雜質阻塞,使流體通過膜孔時水頭損失加大,流體流速降低。這時通常可用水沖洗使膜孔恢復原有的滲過能力。在不能達到目的時,應適當用葯劑清洗,使膜孔又能繼續使用。但應考慮膜的使用壽命。因即使按上述辦法處理,膜也會由於積垢過多,用葯劑清洗收效不理想。在這樣情況下,加混凝劑,延長使用壽命,也可減低滲過流速,使膜的壽命延長,但要增大膜的使用面積。
(2)過濾膜水廠施工管理
膜管本身強度相當高,有一定可*性。但施工中多多少少有部分膜管損傷。當然由於一兩根膜管受損,不會影響膜管滲透水的水質。但一個中等水廠有上萬根膜管,就不是一兩根膜管受損的問題了,因此有必要對膜裝置加強部件管理和施工管理,不能與以往常規處理方式一樣對待。
(3)採用過濾膜新技術補救措施
一般採用新技術會遇到意想不到的狀況,尤其是採用過濾膜分離的場合,它整個變更了過去的常規處理系統,因此會有一定的顧慮。由於對膜技術沒有實用經驗,應當增加補充設施,以備在膜裝置發生異常情況時補救。例如,是否在膜處理以後,再增設生物活性炭設施以除去臭味的措施,以及增設其他設備的考慮。
Ⅲ 超濾膜的應用領域
超濾膜的應用范圍極其廣泛,基本上涉及過濾的行業都可以用到過濾設備,基本過濾的行業如下:純水與超純水制備工藝中作為反滲透預處理以及超純水的終端處理;工業用水中用於分離細菌、熱源、膠體、懸浮雜質及大分子有機物;飲用水、礦泉水凈化;發酵、酶制劑工業、制葯工業的濃縮、純化與澄清;果汁濃縮、分離;大豆、乳品、製糖工業、酒類、茶汁、醋等的分離、濃縮與澄清;工業廢水與生活污水的凈化和回收;電泳漆的回收。
超濾膜分離可取代傳統工藝中的自然沉降,板框過濾,真空轉鼓,離心分離,溶媒萃取,樹脂提純,活性炭脫色等工藝過程。該過程為常溫操作,無相態變化,不產生二次污染。
一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。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。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。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用於如醫葯工業、食品工業、環境工程等。我們都知道篩子是用來篩東西的,它能將細小物體放行,而將個頭較大的截留下來。可是,您聽說過能篩分子的篩子嗎?超膜 --這種超級篩子能將尺寸不等的分子篩分開來!那麼,到底什麼是超濾膜呢? 超濾膜是一種具有超級「篩分」分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說只有一根頭發絲的1‰!在膜的一側施以適當壓力,就能篩出大於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。
Ⅳ 超濾膜在水處理工藝中的技術優勢體現在哪些方面
超濾膜是超濾膜的一種。它是超濾技術中最為成熟與先進的一種內技術。中空纖維容外徑:0.5-2.0mm,內徑:0.3-1.4mm,中空纖維管壁上布滿微孔,孔徑以能截留物質的分子量表達,截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動,分別構成外壓式與內壓式。超濾是動態過濾過程,被截留物質可隨濃縮小排除,不致堵塞膜表面,可長期連續運行。超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一。
超濾技術是一種廣泛用於水的凈化,溶液分離、濃縮,以及從廢水中提取有用物質,廢水凈化再利用領域的高新技術。特點是使用過程簡單,不需加熱,能源節約,低壓運行,裝置佔地面積小。
Ⅳ 超濾技術可以應用在哪些行業
早期的工業超濾應用於廢水和污水處理。三十多年來,隨著超濾技術的發展,如今超內濾膜技術的容應用領域已經很廣,主要包括食品工業、飲料工業、乳品工業、生物發酵、生物醫葯、醫葯化工、生物制劑、中葯制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收以及環境工程等等。
Ⅵ 超濾是什麼意思超濾膜應用水處理的什麼方面
超濾是來什麼源?
超濾是以壓力為推動力的膜分離技術之一。以大分子與小分子分離為目的,膜孔徑在20-1000A°之間。中空纖維超濾器(膜)具有單位容器內充填密度高,佔地面積小等優點。
超濾膜在水處理方面的應用:
超濾膜作用分別技巧被廣泛天時用於飲用水制備、食物工業、制葯工業、工業廢水處理、金屬加工塗料、生物產物加工、石油加工等范疇。年夜范圍的水處理凡是集中在以下方面:飲用水供水終端、地表水處理、海水處理和污水回用。
Ⅶ 超濾膜在自來水廠中有哪些應用案例
台灣高雄10萬噸自來水廠
新疆紅雁池10萬噸自來水廠
Ⅷ 超濾膜的應用領域有哪些
超濾膜的應用領域
1.純水和超純水的制備工藝用於超純水的反滲透預處理和專末端處理。
2.用於分離屬工業水中的細菌、熱源、膠體、懸浮物和大分子有機物。
3.飲用水和礦泉水的凈化;
3.發酵、酶制劑工業和制葯工業的濃縮、純化和澄清;
4.果汁濃縮和分離;
5.大豆、乳製品、製糖業、白酒、茶汁、醋等的分離、濃縮和澄清;
6.工業廢水和生活污水的凈化和回收;
7.用於分離、濃縮和凈化生物製品、醫葯產品和食品工業;
8.還可用於血液處理、廢水處理和超純水制備中的末端處理裝置。
Ⅸ 超濾膜(UF)技術應用及市場現狀
廢水回用上用得比較多,反滲透的前道過濾,還有些用在濃縮上,像果汁。