超滤对微量油去除
Ⅰ 透析技术与超滤技术在生物制品中去除杂质的优缺点对比
透析和超滤基本原理差不多,都是利用半透膜分离大小不同的分子。但是也有一些区别,主要是应用范围不同。具体介绍如下:
透析
自Thomas Graham 1861年发明透析方法至今已有一百多年。透析已成为生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一。在生物大分子的制备过程中,除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。
透析只需要使用专用的半透膜即可完成。通常是将半透膜制成袋状,将生物大分子样品溶液置入袋内,将此透析袋浸入水或缓冲液中,样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内,而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外,直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为"保留液",袋(膜)外的溶液称为"渗出液"或"透析液"。
透析的动力是扩散压,扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。透析的速度反比于膜的厚度,正比于欲透析的小分子溶质在膜内外两边的浓度梯度,还正比于膜的面积和温度,通常是4℃透析,升高温度可加快透析速度。
透析膜可用动物膜和玻璃纸等,但用的最多的还是用纤维素制成的透析膜,目前常用的是美国Union Carbide (联合碳化物公司)和美国光谱医学公司生产的各种尺寸的透析管,截留分子量MwCO(即留在透析袋内的生物大分子的最小分子量,缩写为MwCO)通常为1万左右。商品透析袋制成管状,其扁平宽度为23 mm~50 mm不等。为防干裂,出厂时都用10%的甘油处理过,并含有极微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质,它们对蛋白质和其它生物活物质有害,用前必须除去。可先用50%乙醇煮沸1小时,再依次用50%乙醇、0.01 mol/L碳酸氢钠和0.001 mol/L EDTA溶液洗涤,最后用蒸馏水冲洗即可使用。实验证明,50%乙醇处理对除去具有紫外吸收的杂质特别有效。使用后的透析袋洗净后可存于4℃蒸馏水中,若长时间不用,可加少量NaN2,以防长菌。洗净凉干的透析袋弯折时易裂口,用时必须仔细检查,不漏时方可重复使用。
新透析袋如不作如上地殊处理,则可用沸水煮五至十分钟,再用蒸馏水洗净,即可使用。使用时,一端用橡皮筋或线绳扎紧,也可以使用特制的透析袋夹夹紧,由另一端灌满水,用手指稍加压,检查不漏,方可装入待透析液,通常要留三分之一至一半的空间,以防透析过程中,透析的小分子量较大时,袋外的水和缓冲液过量进入袋内将袋涨破。含盐量很高的蛋白质溶液透析过夜时,体积增加50%是正常的。为了加快透析速度,除多次更换透析液外,还可使用磁子搅拌。透析的容器要大一些,可以使用大烧杯、大量筒和塑料桶。小量体积溶液的透析,可在袋内放一截两头烧园的玻璃棒或两端封口的玻璃管,以使透析袋沉入液面以下。
检查透析效果的方法是:用1% BaCl2检查(NH4)2SO4,用1% AgNO3 检查NaCl、KCl等。
为了提高透析效率,还可以使用各种透析装置。使用者也可以自行设计与制作各种简易的透析装置。美国生物医学公司(Biomed Instruments Inc.)生产的各种型号的Zeineh 透析器,由于使用对流透析的原理,使透析速度和效率大大提高。
超滤
超过滤即超滤,自20年代问世后,直至60年代以来发展迅速,很快由实验室规模的分离手段发展成重要的工业单元操作技术。超滤现已成为一种重要的生化实验技术,广泛用于含有各种小分子溶质的各种生物大分子(如蛋白质、酶、核酸等)的浓缩、分离和纯化。
超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径地制的薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤根据所加的操作压力和所用膜的平均孔径的不同,可分为微孔过滤、超滤和反渗透三种。微孔过滤所用的操作压通常小于4×104 Pa,膜的平均孔径为500埃~14微米(1微米=104埃),用于分离较大的微粒、细菌和污染物等。超滤所用操作压为4×104 Pa~7×105 Pa,膜的平均孔径为10-100埃,用于分离大分子溶质。反渗透所用的操作压比超滤更大,常达到35×105 Pa~140×105 Pa,膜的平均孔径最小,一般为10埃以下,用于分离小分子溶质,如海水脱盐,制高纯水等。
超滤技术的优点是操作简便,成本低廉,不需增加任何化学试剂,尤其是超滤技术的实验条件温和,与蒸发、冰冻干燥相比没有相的变化,而且不引起温度、pH的变化,因而可以防止生物大分子的变、失活和自溶。
在生物大分子的制备技术中,超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。
超滤法也有一定的局限,它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液,一般只能得到10~50%的浓度。
超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同的均匀膜,即现在常用的微孔薄膜,其孔径通常是0.05mm 和0.025mm。近几年来生产了一些各向异的不对称超滤膜,其中一种各向异扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔"皮肤层"(厚约0.1mm ~1.0mm ),和一层相对厚得多的(约1mm )更易通渗的、作为支撑用的"海绵层"组成。皮肤层决定了膜的选择,而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄,因此高效、通透好、流量大,且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近年来为适应制药和食品工业上灭菌的需要,发展了非纤维型的各向异膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1~14都是稳定的,且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的,若使用恰当,能连续用1~2年。暂时不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2% 叠氮化钠NaN3中保存。
超滤膜的基本能指标主要有:水通量(cm3/(cm2·h));截留率(以百分率%表示);化学物理稳定(包括机械强度)等。
超滤装置一般由若干超滤组件构成。通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上,造成严重的浓差极化和堵塞,这是超滤法最关键的问题,要克服浓差极化,通常可加大液体流量,加强湍流和加强搅拌。
国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。国内主要的研究机构和生产厂家是:中科院生态环境研究中心、杭州淡化和水处理开发中心、兰州膜科学技术研究所、无锡化工研究所、上海医药工业研究所、天津膜分离工程研究所、北京化工厂、常熟膜分离实验厂、无锡市超滤设备厂、无锡纯水设备厂、天津超滤设备厂、湖北沙市水处理设备厂等。从膜的品种,以及从某些研究工作的深度方面看,我国与世畀先进国家的差距不很大,但在膜的质量能及商品化方面尚有较大差距。
在生物制品中应用超滤法有很高的经济效益,例如供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的,该工艺流程硫酸铵耗量大,能源消耗多,操诈时间长,透析过程易产生污染。改用超滤工艺后,平均回收率可达97.18%;吸附损失为1.69%;透过损失为1.23%;截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量,每年可节省硫酸铵6.2吨,自来水16000吨。
超滤技术的应用有很好的前景,应引起足够的重视。
Ⅱ 超滤0.01微米净水器的能去水垢吗
超滤膜可以去复除一部分水垢,也制就百分之几罢了。超滤膜的主要作用是过滤水中的重金属、
、泥沙、铁锈、悬浮物、胶体、细菌、病毒、大分子有机物等有害物质,并保留对人体有益的矿物质和微量元素,并不能去除钙镁离子,或者不能去除水垢。希望可以帮到你。
Ⅲ 在污水处理厂遇到原液有油怎么处理,求大神告知
机械物理除油法
1)离心分离法:借助于离心机械所产生的离-心力,将油、水分离。离心法在实际废水处理中应用并不普遍。
(2)粗粒化除油法:含油废水通过一种填有粗粒化材料的装置,使废水中的微细油珠聚结成油膜,达到油、水分离的目的。此方法有当乳化油废水含油浓度过高时粗粒化材料易堵塞。
(3)超滤法:利用超滤膜孔径比油珠粒径小的特点,当乳化油废水通过超滤膜过滤器时,只允许水通过,而比膜孔径大的油粒阻拦,从而达到油、水分离的目的。与传统方法相比,此法的优点是不需加入其它试剂,无二次污染,不产生含油污泥,浓缩也可焚烧处理,设备费用低,且选择合适的工作膜处理后的出水一般可达到直接排放标准,或直接作为工业用水使用。但需对废水进行严格的预处理,同时膜的清洗也较麻烦。
(4)隔油法:利用油、水、渣的密度差进行重力分离。可除去60μm以上的油粒和废水中的大部分固体颗粒。隔油法主要用于去除浮油或破乳后的乳化油。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
物理化学法
(1)气浮法:依靠空气泡的表面吸附油粒或悬浮物达到分离的目的,普通隔油法难以分离的细小油珠,可由气浮法除去。气浮法的优点是效率高、操作容易控制;缺点是占地面积大,药剂用量大。
(2)吸附法:利用吸附剂的多孔性和大的比表面积,将废水中的溶解油和其它溶解性有机物吸附在表面,从而达到油水分离。由于吸附剂一般较贵,吸附容量有限、再生困难,一般只适于深度处理废水中的微量油。
除了以上方法外,还有电解法等。尽管电解法除油效率高,但由于耗电量大,装置复杂,电解过程有氢气产生,易爆,在实际中应用不多。
在实际应用中,通常是2~3种方法联合使用。如盐析-酸化-沉降法、隔油-微絮凝法、盐析-气浮-吸附法等,这些工艺在乳化含油废水处理方面都已经有了实际的应用,并取得了很好的处理效果。
Ⅳ 吸油过滤袋与除油袋是同一种东西吗有什么优势
是同一种产品,只是叫法不同。最大的优势就是为去除液体中的少量油和杂质。
Ⅳ 用碳酸钠去除铁屑上微量油污时,偶尔有一个铁屑表面不断有气体生成
烧开水的道理啊!碳酸钠没反应!只是水沸腾了,铁的比热容高于水,所以会在铁表面内沸腾产生水蒸气!单独加容热时也是水沸腾!你多想了。。。如果是碳酸钠变质或是会反应,而且如你所说的应该是剧烈反应,怎么可能还用于一个成熟的工业原理里呢?如果是变质,你猜想说是碳酸氢钠分解,那么提纯碳酸氢钠时也不会用冷却热饱和溶液的办法了,因为分解了嘛!但事实上碳酸氢钠的分解温度应该在150-200度之间,远高于水在标准大气压下的沸腾温度,所以更不可能是碳酸氢钠! 不信你用试管加入等量蒸馏水,等到水沸腾,效果是一样的!
Ⅵ 吸油除油过滤袋过滤效果怎么样
吸油除油过滤袋,为去除液体中的微量油份而设计。滤层中的极细小纤维能够利用版油分子较大权的张力将其捕捉,同时能够拦截液体中的细小颗粒。高效材料能够吸附自身重量20倍的油份。
熔喷聚丙烯吸油棉具有极佳的疏水亲油性,吸油速度快,吸油量大(为自重的15-20倍、吸水量小于0.1倍)。耐酸碱、有机溶剂、耐折抗拉强度好。将液体中微量的非乳化碳氢化合物清除。这种滤袋非但可清除油份,更可按照所需将不同等级的颗粒清除。
Ⅶ 怎么去除水中微量的硅油
用分液漏斗试试
Ⅷ 吸油除油过滤袋的过滤效率如何提高
吸油除油过滤袋,为去除液体中的微量油份而设计。滤层中的极细小纤维能够利用油分子较大的张力将其捕捉,同时能够拦截液体中的细小颗粒。高效材料能够吸附自身重量20倍的油份。
熔喷聚丙烯吸油棉具有极佳的疏水亲油性,吸油速度快,吸油量大(为自重的15-20倍、吸水量小于0.1倍)。耐酸碱、有机溶剂、耐折抗拉强度好。将液体中微量的非乳化碳氢化合物清除。这种滤袋非但可清除油份,更可按照所需将不同等级的颗粒清除。
Ⅸ 陶瓷膜过滤器除去微量油的效果如何
完全没问题。除油率80%-90%。
截留了油,反洗强点需要加大点,或用稀酸洗。
Ⅹ 超滤净水器可以滤除农药吗
自己好好看看吧
一、但是超滤膜对有机物的去除效果很差,不能有效去除总有机碳和消毒副产物及其母体。
立升泉来得净水器就是超滤机,都有个排废水口,过滤精度超滤0.01(µm),是无法过滤金属离子的,ro机时0.00001(µm)才可以过滤掉金属离子,超滤机的出水量很大的。
超滤不能去除有机物和重金属、氨氮及其它的特种污染物如过量的铁、锰、氟等,如果将微滤或超滤作为优质饮用水生产的终端处理技术,则必须在前面布置相互协调统一的预处理系统,如除浊度、除铁除锰、除有机物、除氟等的微絮凝过滤、锰砂滤池、活性炭滤池等。二、由于反渗透膜对水中各种物质“一刀切”式的去除能力,其生产的饮用水可称为“安全饮用水”,并不能称为优质饮用水。“安全”源于其对有害物质的去除程度在所有的膜技术中是最彻底的。目前,有些厂家在反渗透法生产的纯水中添加矿物离子如钙离子、镁离子、锌离子、硒离子等后上市,称为“矿物质饮品”。另加,在有机物含量不高而又必须进行脱盐的场合,利用反渗透膜对部分原水进行脱盐处理,再将生产出的淡水与经过适当处理的原水按一定比例混合,亦可获得所需要的优质饮用水三、
以下是一篇论文,很通俗地介绍了膜技术在饮用水生产中的应用!
摘要由于环境的原因及自来水厂传统净水工艺和给水管网本身存在的实际问题,导致城市自来水的现状不容乐观,因而导致了饮用水产业的飞速发展。本文论述当前桶装或瓶装饮用水生产中应用膜技术的现状、优质饮用水的概念及优质饮用水生产中膜技术的选用和使用等问题。
关键词饮用水膜技术优质饮用水近几十年来,随着现代化工业的迅速发展,环境污染日益加剧,各种有机化合物通过各种不同的途径进入了人类环境特别是水环境。同时,由于自来水厂传统给水工艺和给水管网本身存在的实际问题,导致城市自来水的现状是:感官质量差、有机物含量高、常常具有致突变性。这一现状刺激并加速了我国饮用水产业及给水深度处理技术的发展。与常规饮用水处理工艺相比,膜技术具有少投甚至不投加化学药剂;占地面积小;便于实现自动化等特点[1],已大量应用于城市自来水的深度处理上。本文论述当前桶装或瓶装饮用水生产中应用膜技术的现状、优质饮用水的概念及优质饮用水生产中膜技术的选用和使用等问题。
1膜技术在饮用水深度处理中的应用范围及概况
1.1微滤
微滤(MF)也可以称为精过滤。可去除微米(10-6m)级的水中杂质,其滤膜的孔径为0.05~5.00mm,凡大于孔径的颗粒均可被截留,但孔径增大则出水浊度随之增加。根据原水水质,可经过预过滤以去除大颗粒防止膜过快堵塞,亦可视情况投加混凝剂或粉末活性炭,以生产有机物含量低的饮用水。但在生产高质量饮用水时,通常作为超滤、反渗透或纳滤的预处理设施。而在生产高纯水时,微滤常作为纯水或超滤水生产时的末端处理,以去除剩余在水中的痕量杂质。
目前,市场上的微滤膜多为平板膜折叠式滤芯,膜材料为聚丙烯(PP)或聚砜(PS)、尼龙等。聚砜膜的孔径经常为0.45mm、0.2mm或更小,其孔径分布均匀,水通量大,不易堵塞。而聚丙烯膜的过滤精度范围广,价格便宜,但精度差。
另外,无机精滤膜亦是应用在饮用水深度处理上的重要微滤技术之一,如陶瓷膜和预涂膜过滤。同济大学开发成功的预涂膜过滤技术已成功应用于优质饮用水的生产。预涂膜过滤即先预涂成膜后,再靠膜的过滤作用使水澄清和净化。预涂膜过滤器构造简单、运转费用低、预涂和反冲方便,是一种适用于饮用水深度净化的经济有效的精滤装置。该过滤技术的特点包括:(1)采用天然无机矿物滤料,过滤精度高,滤后水的浊度可达到0Ntu,出水清澈透亮;(2)精滤膜可即时形成,即时反冲洗掉,操作压力低;(3)膜孔径、膜厚度和成膜材料可根据源水水质和滤后水质要求随时调整,以满足特殊源水水质和特殊要求。上述特点是其它膜滤技术难以做到的。
1.2超滤
超滤可以去除纳米(10-9m)级或更大一些的颗粒杂质,可直接制取优质饮用水,也可作为反渗透或纳滤的预处理设施。即使地表水浊度高到25Ntu,经超滤处理后的浊度可降低到0.04Ntu。由于细菌的尺寸通常为1~3mm,最小的病毒尺寸为0.03mm,因而超滤膜已经基本上可以完全去除细菌、病毒、贾第虫和其它微生物,某种情况下可代替消毒工艺。但是超滤膜对有机物的去除效果很差,不能有效去除总有机碳和消毒副产物及其母体。
超滤膜一般为中空纤维膜或卷式膜。膜材料为聚砜或聚丙烯晴(PAN)。如日本东丽公司生产的PAN中空纤维膜,由于选择了亲水性强的膜材料,膜表面相对而言不易变脏,0.01mm的极小细孔复合构造能保证细菌、病毒等杂质的去除。
1.3反渗透
反渗透(RO)技术是电子、医药、化工等工业部门制备纯水的主要技术之一,近年来却被大量用于饮用水的深度处理。反渗透膜的孔径仅约1~10埃,可以去除水中的几乎一切物质包括各种悬浮物、胶体、无机盐、有机物、细菌、病毒、热源等。目前,应用于井水和地表水反渗透系统的膜元件绝大多数为卷式膜元件。与中空纤维和板框式相比较,卷式膜元件在抗污染能力、设备占地面积、投资和运行费用等方面均具有优势。商业用RO膜元件通常是4英寸(100mm)或8英寸(200mm)直径,40英寸(1m)或60英寸(1.5m)长。一个加压容器内通常可装入1至8个这样的膜元件。近年来,RO膜的材料从醋酸纤维素非对称膜发展到用表面聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺膜。操作压力也扩展到高压(海水淡化)膜、中压(醋酸纤维素膜)、低压(复合)膜和超低压(复合)膜。饮用水处理中应用的主要是低压(复合)膜和超低压(复合)膜,操作压力为10~15kg/cm2。超低压复合膜具有超低的运行压力,操作压力为10.5kg/cm2,但却有着与其它复合膜相同的高脱盐率和更高的水通量、更宽的水质适用范围。因而大大节省了能源,降低了系统的运行费用,倍受用户青睐。
1.4纳滤
纳滤(NF)[2]早期称为“疏松”反渗透,其孔径范围在几个纳米左右,界于RO与UF之间。纳滤膜较之反渗透膜有操作压力低和处理水量大的特点,操作压力仅为5~6kg/cm2。纳滤膜对二价离子(例如Ca2+、Mg2+等)的去除率可在90%以上,对一价离子(Na+、Cl-等)约70%之内,根据进水中一、二价离子的组合情况总去除率约在85%左右。现在,纳滤膜已制成专门去除有机物且表面带负电荷的纳滤膜,比软化膜的产水量为高。膜本体带电荷是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可去除无机盐的重要原因。纳滤膜对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差,而对二价或多价离子及分子量介于200~500之间的有机物有较高的去除率[3]。纳滤膜不仅可以对水质软化和适度脱盐,而且可以去除THMFP、色度、细菌、病毒、溶解性有机污染物和铁、锰、氨氮等。据悉,在美国已有超过40万吨/日的纳滤膜装置用于苦咸水淡化。纳滤的操作和维护并不复杂,用于小型给水系统颇具吸引力。目前多数用于地下水的处理,可去除水中含有的硝酸盐、有机氯、重金属等有害杂质。在以地表水为水源时,采用微滤或超滤作为预处理的纳滤系统。目前,饮用水深度处理中应用的主要为卷式芳香族聚酰胺类复合纳滤膜。
2优质饮用水的概念
2.1目前市场上的桶(瓶)装饮用水
优质饮用水的概念是在传统水处理工艺不能满足日益严重的水污染状况,城市自来水水质不尽人意的情况下出现的。目前,我国尚无专供饮用的桶装或管道进户式优质饮用水水质标准。我国国家技术监督局和国家卫生部曾分别于98年4月发布了《瓶装饮用纯净水》GB17323——1998和《瓶装饮用纯净水卫生标准》GB17324—1998,其规定的“瓶装饮用纯净水”指“以符合生活饮用水卫生标准的水为原料,通过电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法及其它适当的加工方法制得的,密封于容器中且不含任何添加物可直接饮用的水”。标准中明确规定瓶装饮用纯净水的电导率≤10us/cm,因而瓶装饮用纯净水实际上为饮用纯水,在去除原水中有毒有害物质的同时,亦将其中的矿物质一并去除了。
目前,市场上流通的桶装饮用水可分为含有矿物质、微量元素的和基本不含有矿物质、微量元素的两类,价格亦相差很大,这是水处理工艺本身的特点和成本等决定的。鉴于这一实际情况,上海市技术监督局将上海市场上流通的专供饮用的水分为“饮用净水”和“饮用纯水”两种,并于97年在全国率先发布了地方标准。
上海市地方标准《饮用净水》和《饮用纯水》中对这两类水的定义分别为:“饮用净水”指“以符合生活饮用水卫生标准的水为原水,经过深度处理方法制得的,保留了生活饮用水中部分矿物质的可直接饮用的水”。“饮用纯水”指“以符合生活饮用水卫生标准的水为原水,采用反渗透法、蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其它适当的加工方法去除水中矿物质、有机成分、有害物质及微生物等加工制得的,且不含任何添加物,可直接饮用的水”,因而上海市地方标准规定的“饮用纯水”在含义上实际等同于国家标准规定的“瓶装饮用纯净水”。
2.2优质饮用水的概念
优质饮用水即健康饮用水。综合国内外医学界和水处理界的观点,可认为优质饮用水应是尽最大可能地去除原水中的有毒有害物质特别是有机污染物,同时又保留原水中的微量元素和矿物质的水[4]。美国M.Fox博士认为饮用水最主要的问题是氯、有机化合物、消毒副产物和铅,最理想的净水器是能有效解决这些问题,并保留水中对人体健康有益的钙、镁之类的元素。在他的新书《健康的水》中,他认为健康饮用水应符合下列指标:硬度170mg/L左右,总溶解固体300mg/L左右并偏碱性。
3膜技术与优质饮用水的生产
可直接用于优质饮用水生产的膜技术为微滤、超滤和纳滤。由于反渗透膜对水中各种物质“一刀切”式的去除能力,其生产的饮用水可称为“安全饮用水”,并不能称为优质饮用水。“安全”源于其对有害物质的去除程度在所有的膜技术中是最彻底的。目前,有些厂家在反渗透法生产的纯水中添加矿物离子如钙离子、镁离子、锌离子、硒离子等后上市,称为“矿物质饮品”。另加,在有机物含量不高而又必须进行脱盐的场合,利用反渗透膜对部分原水进行脱盐处理,再将生产出的淡水与经过适当处理的原水按一定比例混合,亦可获得所需要的优质饮用水。
鉴于微滤和超滤不能去除有机物和重金属、氨氮及其它的特种污染物如过量的铁、锰、氟等,如果将微滤或超滤作为优质饮用水生产的终端处理技术,则必须在前面布置相互协调统一的预处理系统,如除浊度、除铁除锰、除有机物、除氟等的微絮凝过滤、锰砂滤池、活性炭滤池等。
相对而言,纳滤膜本身的特点决定了它既能有效去除原水中的有害物质如有机物、重金属、细菌、病毒等,又能部分脱盐、去硬度等,从而保留了原水中的部分矿物质。纳滤可在低压力下运行,与反渗透相比,可以节约能耗40—50%。出水的优良水质、对水中杂质的选择性脱除作用及操作压力低将使纳滤在优质饮用水生产中愈来愈受重视。
从设备成本和运行成本来看,由于反渗透膜的操作压力高、水通量比纳滤膜小,因而,膜技术应用于饮用水处理的成本由高到低的次序是:反渗透、纳滤、超滤、微滤。
卷式芳香族聚酰胺类复合纳滤膜和复合反渗透膜对进水水质的要求是一样的(表1)。纳滤膜和反渗透膜前面预处理的目的在于改善进水水质,防止原水中太多的杂质对膜造成污染或在膜表面很快结垢,以确保膜的水通量和脱盐率等指标,减少对膜的清洗,延长膜的使用寿命。在小型和中型饮水处理系统中,可选用的预处理系统包括微絮凝过滤、砂滤或锰砂过滤、活性吸附、软水器、精滤和pH控制等。将进水的pH调整到6,可有效预防碳酸钙、磷酸钙等在膜表面沉积。当原水中的有机物含量过高时,还可投加粉末活性炭预处理,以增加整个系统的总有机碳和三卤甲烷形成潜力(THMFP)的去除率。
表1反渗透和纳滤对进水水质要求
项目要求值
PH2~11
浊度(NTU)<1.0,最好<0.3
SDI<5.0,最好<3.0
余氯(mg/l)<0.1
总有机炭(mg/l)<2.0
铁(mg/l)<0.1
膜技术应用于饮用水处理时的另一个问题是微生物污染。超滤膜、纳滤膜、反渗透膜及精细微滤膜被微生物污染后,会导致膜产水量和脱盐率下降。微生物所析出的产物可吸附在膜的表面上,因此用水、气反冲洗或简单的化学处理方法不可能完全恢复所减少的水通量,因而会使膜提前报废。膜被微生物污染后,亦会导致水中出现大量细菌,影响水质。日久天长,还会在其后的管道、水箱等处生成菌胶团。由于有些膜材料对余氯的氧化性敏感,且加氯可能导致有机氯化物的生成,因而加氯控制微生物应慎审采用。最方便的方法是在常规处理之后、膜滤前设置紫外线杀菌器。M.Otaki等人曾试验了紫外线杀菌控制聚乙烯中空纤维膜微生物污染的效果[5],结果表明,在没有紫外线预处理的情况下,75天后膜的工作压力从20KPa增加到100Kpa,而经紫外线预处理,160天后膜的工作压力才增加到100Kpa。
4结论
膜的过滤精度、对水中有害物质的去除能力及易于实现自动化等特点已使膜技术成为饮用水深度处理中不可缺少的环节。在优质饮用水的生产中,不管是否依靠膜来去除有机物、盐分、硬度及细菌、病毒等,最起码也需要膜技术如微滤作为终端处理来保证优质饮用水清澈透亮。很显然,超滤膜、纳滤膜及精细微滤膜应该成为优质饮用水生产中采用的膜技术。如需要部分脱盐或部分软化及更进一步去除原水中的有机污染物、重金属或铁、锰、氨氮等,则首选纳滤膜。反渗透膜可生产“安全饮用水”及“瓶装饮用纯净水”,也可在其生产的纯水中添加矿物质或在某些特殊场合部分混合未经反渗透膜的水以用于优质饮用水的生产。四、净水顺序应该如下:步骤1:前过滤:PP棉(泥沙、铁锈)步骤2:离子交换过滤:树脂(软化水、调节酸碱度、吸附重金属离子、硝酸根离子)----饮用水还是加上它,吸附一下重金属离子为好步骤3:活性炭过滤:(吸附氯、有机杂质、杀虫剂)步骤4:后强化过滤PS:只有酸碱度需要说一下,软化水树脂一般分为阳离子树脂和阴离子树脂两种,分别吸附阳离子如Ca、Mg和阴离子如NO3、SO4。经阳离子处理的水呈碱性,经阴离子处理的水呈酸性阳离子树脂,吸附阳离子Ca、Mg,碱性软化水,适合饮用(弱碱水有益健康)、洗菜(其实没啥用,强碱才能除农药)、做饭、泡茶;洗衣(洗衣粉中有消灭Ca离子的软化剂,我们再帮帮它)、浇花。阴离子树脂,吸附阴离子NO3、SO4,酸性软化水,适合洗脸、洗澡(因为人的皮肤PH=5.5)、清洁器皿、擦拭家俱。PS2:如果直接用自来水管的水,在煮水时,应注意不要让它煮沸,冒泡即可,这样既可以将水中的细菌杀死,又不至于产生氯化物等有害物质。如果使用家用净化器处理过的自来水,在水烧开后,揭开盖子让水沸腾3分钟再熄火,这样可以使大部分有害物质随水蒸气溢出。以上这些都是上网,在几角旮旯查的,汇总了一下。树脂的品质决定了软化的效果,目前市场上存在3种树脂分别用于水处理的不同行业。工业树脂颜色银黄色颗粒较大,这种树脂最早用于大型锅炉水处理设备,但是随着锅炉用水水平的不断提高,现在基本已经被淘汰。第二种是食品级树脂,这种树脂的出水可直接用于食品工厂等水处理设备,现在大多数的软水机还在选用这种食品级树脂。第三种是饮用水级树脂,这种树脂在我国刚刚兴起,这种树脂英文名字AMBERLITESR1L是美国罗门哈斯公司开发和生产的。根据目前中国市场中的大多数离子交换树脂,AMBERLITESR1L的突出特点是更加安全和卫生,因为AMBERLITESR1L在生产过程中不使用任何有害溶剂,严格按照特殊工艺制造,不含苯及其他对人体有害的溶出物,是世界上最昂贵的离子交换树脂。同时这种树脂也作了防伪处理咖啡色。
水质的硬度高低取决于水中钙镁离子的多少,AMBERLITESR1L树脂可以最大限度的吸附硬水中的钙镁离子,当树脂吸附饱和后,利用再生盐液对树脂进行还原再生,使树脂恢复活性,软水机就可以反复对硬水进行软化。