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自來水廠超濾膜技術的研究進展

發布時間:2023-01-09 02:58:10

⑴ 為什麼超濾膜分離技術適合中國水質凈化

因中國的水質相比其它國家而言污染尤為嚴重,自來水管網的二次污染,致使水中含有泥沙、鐵銹、膠體、懸浮物、細菌、大分子有機物等有害物質,嚴重威脅到人們的健康。老百姓迫切需要一種干凈衛生水來滿足日常生活的需求。超濾膜分離技術屬於二十一世紀高新技術之一,它具有物理過濾、使用方便、不需加壓加電、產水衛生安全、不易污染、使用壽命長、凈化水的成本低等顯著特點,同時出水保留了水中的礦物質和微量元素。 免換濾芯,使用時間長,採用國際上先進的PVDF膜材料作為慮芯,保用5年,可使用43800小時以上,按各個型號不同,可至少用21900噸(DUE500A)~ 109500噸 (DUE2500A)水,是市面上最經濟實惠的凈水器。 獨特全屋凈水設計,出水量巨大,使用方便,適合全家人使用,讓消費者不但吃、喝的用凈水,連洗澡、洗衣服也是凈水。獨特設計,沖冼水可用來洗地板,杜絕浪費。有沖洗排污口維護可自行完成。 洗澡後感覺皮膚緊綳發癢?(有些人覺得洗澡沒必要:可告知:皮膚吸收要比口腔吸收大得多。洗澡的吸收比例為63%:27%(皮膚吸收與口腔吸收對比),因為自來水裡面有鐵銹、細菌等臟物,對皮膚有很大的傷害。特別是對臉部皮膚和嬰兒的皮膚。美容店都用凈化水(以前沒有凈水器,高檔的美容店是用桶裝水)來為客人洗臉,就是這個原因。所以建議那些花大價錢去呵護皮膚和秀發的客戶,買一個美能凈水機,以保證水的干凈!使你的皮膚細膩滑潤有彈性,沒有緊綳的感覺; 有些人覺得洗衣服沒必要:可告知:大家應該都有經驗,無論是什麼名牌的白襯衣洗了一段時間,就會有一點泛黃;毛巾用了一段時間,就變硬,這是因為水中有鐵銹、污垢等雜質混合作用的結果。使用美能中央凈水器後,可有效去除這些雜質,無論您的衣服是名牌或是雜牌,均可大大延長使用壽命。) 有人拿市面的三道、四道甚至是五道過濾來對比,我們應詳細說明白:美能凈水器採用的是法國原裝進口聽PVDF材料,再加上新加坡頂級的技術才造就美能優越的PVDF膜。 PVDF衛生安全,不含有害物質,工業上大量運用於醫葯飲料等超純水;抗污染,污染物不易附著,容易清洗;穩定性好,抗老化、耐腐蝕、壽命長。 美能的PVDF過濾膜直徑為0.01微米,而細菌、病毒等最小的直徑也有20微米,至於鐵銹、紅蟲、污垢等那就更大了。因此,使用一道PVDF膜過濾足以把雜質去除,無需再浪費。 市面是採用的三道、四道過濾,正常第一道是PP棉,第二道是活性碳,第三道或第四道才是比較精密的過濾膜。因為市面上採用的精密過濾膜比較脆弱,有容易堵塞,不容易清洗等弊端,而這些弊端會導致使用壽命大大縮短,因此,為了延長過濾膜的使用壽命,前面必須加上兩道、三道過濾。前面加上的兩、三道過濾,過濾精度低、效果差,只能過濾一些個頭大一點的雜質,且使用壽命短,經常要更換(不超過三個月必換),讓消費者產生後續成本。 DUE500A適用廚房或衛生間,DUE1000A適用於80平方米以下的房子,DUE1500A適用於80~120平方米的房子,DUE2000A適用於120~160平方米的房子,DUE2500A適用於160平方米以上的房子。具體可看用戶的同時用水量。 桶裝純凈水品質良莠不齊、黑桶、小規模零散生產以及回收桶循環使用,水質得不到保證。 凈水器按過濾方式分類:吸附式凈水器;過濾式凈水器。吸附式一般為活性炭吸附;這種過濾的精度不高,僅用於水的初步過濾,一般價格低廉,因濾芯吸附後容易堵塞失效,需經常更換。 過濾式按照精度有:粗濾凈水器、精濾凈水器、超精濾凈水器;過濾式的濾芯為核心部件。 粗濾凈水器一般採用陶瓷、PVC纖維絲(無紡布)、PP棉作為過濾材料,過濾的精度不高,濾材壽命短、易堵塞;不便維護、易產生二次污染。時長不及時更換濾芯出的水會生水更臟。 精濾凈水器一般採用超濾膜,材料為PVC或者PVDF的中空纖維超濾膜並結合載銀樹酯、陽離子交換樹脂等適應不同水質;中空纖維膜有無數直徑為0.01-0. 1微米的精細微孔,由薄而緻密的纖維膜和海綿支撐,水流經精細微孔,可以濾除水中的細菌及細菌屍體、懸浮物、氧化物、鐵銹、膠質大分子等,同時能保留水中易被人體吸收的礦物質。 按照膜的孔徑大小又分為:超濾膜和納濾/反滲透膜 超濾膜:膜過濾孔徑在0.1-0.01微米,能夠濾除幾乎所有病菌,包括尺寸較小的禽流感病毒、甲肝病毒、小兒麻痹症病毒等

⑵ 超濾膜的應用領域有哪些

超濾膜的應用領域復

1.純水和超純水的制制備工藝用於超純水的反滲透預處理和末端處理。

2.用於分離工業水中的細菌、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。

⑶ 超濾膜的凈水原理是什麼

超濾膜的過復濾原理是什制么?

  1. 超濾膜的篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。

  2. 每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過,而較小細菌的體積都在0.02微米以上,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現了凈化過程。在單位膜絲面積產水量不變的情況下,濾芯裝填的膜面積越大,則濾芯的總產水量越多。

你所問的從內到外,還是從外到內,這兩種都有,因為超濾膜有兩種分別是:內壓式和外壓式

內壓式的超濾膜就是從內到外。

外壓式的超濾膜就是從外到內。

⑷ 萬能的度友 有誰能幫幫我談談 對超濾膜的認識和了解。(越多越好) 誰能談談啊 100分獎勵

超濾膜是一種用於超濾過程能將一定大小的高分子膠體或懸浮顆粒從溶液中分離出來的高分子半透膜。 以壓力為驅動力,膜孔徑為1~100nm,屬非對稱性膜類型。孔密度約10/cm,操作壓力差為100~1000kPa,適用於脫除膠體級微粒和大分子,能分離濃度小於10%的溶液。

1. 超濾膜結構

這種高分子聚合膜具有不對稱的微孔結構,分為兩層:上層為功能層,具有緻密微孔和攔截大分子的功能,其孔徑為1~20nm;下層具有大通孔結構的支撐層,起增大膜強度的作用。

功能層較薄,透水通量大。一般先製成管式、板面式、卷式、毛細管式等各種型的組件,然後組裝多個組件在一起應用,以增大過濾面積。膜的超濾過程在本質上是機械篩濾過程,膜表面孔隙的大小是最主要的控制因素。超過濾膜能分離的溶質(高分子或溶體)為1~30nm大小的分子,它排斥的物質除膜的特性外,還與物質分子的形狀、大小、柔度及操作條件等有關。早期的超濾膜用玻璃紙、硝酸纖維膜等。

2. 超濾膜製作材料

通常由各種高分子材料製成,如醋酸纖維素類、醋酸纖維素酯類、聚乙烯類、聚碸類、聚醯胺類以及芳香族聚合物類等。

3. 超濾膜性能表徵

性能用純水透水率平方米·小時和截留分子量和截留百分率表示。純水透過率越大越好,截留率一般要求>99%。高質量的超濾膜孔密度很大,孔徑分布很窄。

4. 超濾膜應用領域

超濾膜已廣泛用於工業廢水和工藝水的深度處理,如化工、食品和醫葯工業中大分子物質的濃縮、純化和分離,生物溶液的除菌,印染廢水中染料的分離,石油化工廢水中回收甘油,照相化學廢水中回收銀以及超純水的制備等。此外,還可用於污泥濃縮脫水等。

⑸ 超濾膜應用水處理的什麼方面

超濾膜在水處理中的應用如下:

1.生活污水的處理:生活污水的產生量較大,是污染環境水體的主要來源,對於生活污水處理中應用超濾膜技術,能夠高效的凈化生活污水。研究表明:超濾膜技術與傳統活性污泥法聯用,對污染物的去除率可達到90%以上,生活污水處理後可以進行污水回用。城市污水處理上應用超濾膜技術可以有效回收水資源,利用回用污水進行城市綠化和景觀用水。

2.工業廢水的處理:工業廢水由於含有大量的污染物及有毒有害物質,對水環境的破壞極大,因此,工業廢水必須經過處理後達標才能排放,傳統的污水處理技術的去除效果一般已不能滿足社會經濟發展的需求。應用超濾膜技術能有效去除廢水中的污染物,並可以回收中水進行利用,且對於有機鹽和有機物等也可以進行回用,然後再進行生產使用,極大的節約了資源,提高企業的經濟效益。對於不同類型的工業廢水,其處理方式是不同的,因此對於工業廢水的處理需要依據水質情況制定科學的處理方案。另一方面可以回收副產品進行綜合利用,實現企業經濟效益的最大化。

3.飲用水的凈化:飲用水處理常應用超濾膜技術,對我國不斷惡化的飲用水資源能夠有效的凈化,對水中的微生物、藻類、高分子物質及細菌的去除率較高,且可以降低水的濁度和去除有機污染物,滿足國家的飲用水標准。

4.海水淡化處理:海水是重要的水資源,但由於海水的特性,不能夠直接飲用,在淡水資源缺乏的時代,海水淡化技術尤為重要。目前隨著膜技術的發展應用,超濾膜技術已廣泛應用於海水淡化領域,但在海水淡化時容易發生膜污染現象,使得超濾膜技術應用時有一定的困難,但海水淡化領域應用超濾膜技術過濾後水質較好。

5.污水回用處理方面:對於污水回用處理的吸引力的解決辦法,主要取決於超濾設備價格方面的優勢。其技術應用是從城市污水處理廠和工廠中排出的廢水,是作為工業用水,甚至是飲用水的一種較好的水資源。也就是採用膜技術將污水處理廠的出水回用為飲用水。

⑹ 水處理中超濾膜是什麼有哪些特點呢

超濾膜是什麼?

超濾(UF)基本上是按分子量大小進行分離的壓力驅動膜過程。超濾膜的孔徑一般在—100nm之間,能夠截留分子量在300—500,000道爾頓的物質,包括多糖、生物分子、聚合物和膠體物質等。大多數超濾膜所標稱的切割分子量一般定義為膜具有90%以上截留率的最小分子量。

超濾膜具有哪些特點?

1. 親水性膜絲,通量大

超濾膜通過降低膜表面張力,大幅改善了膜的親水性,使水通量大幅增加,膜表面塗覆牢度強,衰減慢,經過相對高溫的水洗和鹼洗不易脫落,膜絲抗污染能力提高,耐化學腐蝕性增強。

2. 過濾精度高

超濾膜絲空隙分布均勻,膜孔數量繁多,結構穩定,過濾精度高達0.01微米,徹底濾除原水中的細菌、病毒、膠體、鐵銹等各種雜質,出水穩定,水質可達國家飲用水標准,真正實現優質凈化水效果。

3. 截留高,抗污染性強

超濾膜的膜絲分布狹窄,且微孔形狀呈倒喇叭狀,起穩定截留作用的表皮層孔徑小,支撐層孔徑大,污染物不能進入到支撐層,避免不可恢復的堵塞,使膜絲抗污染性強,在原水水質波動頻繁,水質較為惡劣的條件下運行仍能保證良好的過濾效果。

4. 膜絲強度高

超濾膜膜絲擁有的機械強度大,每一根超濾膜絲在各種復雜的工況條件下運行穩定,不易出現斷絲,保證超濾出水水質優良。

5. 易清洗,易恢復,使用壽命長

膜公司獨特的制膜工藝,使超濾膜膜絲內外壁平整光滑,具有永久親水性的特質,從而使超濾膜在過濾介質中:膠體、油、蛋白質與污染物質在膜的表面聚結成球狀,這種聚結物很容易從膜表面脫離,通過簡單的反洗就可以清洗干凈,不易污堵,可有效減少化學清洗頻率,延長超濾膜使用壽命。

⑺ 超濾膜的發展前景

在國外,超濾主要應用於飲用水處理,我國則主要用於工業領域的廢水回用,作為反滲透的預處理。在國內水工業市場,超濾技術已在電力、鋼鐵、化工等工業廢水處理領域得到較多應用。
隨著經濟社會發展,大規模廢水處理工程將越來越多,為超濾膜技術開辟了廣闊的市場空間。在國外,已經有很多自來水廠應用超濾技術生產自來水,在國內,由於資金等問題還沒有應用開來。但是隨著國家和地方飲用水標準的修訂以及新規范的出台,超濾技術必將被越來越多的自來水廠所採用。根據水利部《 21世紀中國水供求》分析,2010年後我國將開始進入嚴重的缺水期,而水質污染也逐漸成為我國城市安全供水的最大障礙。城市生活污水處理和中水回用將成為解決未來城市水資源危機的有效途徑之一。因此超濾膜在未來市政污水處理市場將會具有廣闊的市場空間。
工業中空纖纖參數
HM90-2
總長度:1210 中心距:962
直徑:90 活結直徑:DN32
膜絲材質:聚丙烯PP、聚乙烯PE
殼體材質:UPVC
膜絲直徑:外徑0.5mm 、 內徑 0.4mm
過濾方式:內壓式
膜面積(㎡):16.8㎡;
截留分子量(Dalton):10000-100000 道爾頓;
初始產水量(t/h):≥ 1.6 t/h;
自來水、井水設計產水量(t/h):0.55-0.7 t/h;
地表水設計產水量(t/h):0.4-0.55 t/h
中水設計產水量(t/h):0.34-0.4 t/h
原水濁度要求:< 100 NTU
產水SDI值:< 2
產水濁度:<0.2 NTU
TOC去除率:5-40%
>0.2um顆粒去除率:100%(截留分子量80000道爾頓條件下)
大腸桿菌群去除率: 每100ml 水樣中未發現
最大進水壓力: 0.5 Mpa
最大跨膜壓降:0.2 Mpa
建議運行壓降:0.06-0.1Mpa
操作溫度: 5-45℃
適用PH值:1-14
運行模式:全量過濾或錯流過濾

⑻ 淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文

淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文

在日常學習和工作生活中,大家都不可避免地要接觸到論文吧,藉助論文可以達到探討問題進行學術研究的目的。如何寫一篇有思想、有文採的論文呢?以下是我為大家整理的淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文,希望對大家有所幫助。

淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文 篇1

論文摘要:納濾是一種介於超濾和反滲透之間的新型壓力驅動膜分離技術。本文介紹了納濾技術的分離特點,較全面的論述了納濾在廢水處理、飲用水生產、生化醫療和食品工業、飲料行業等方面的應用,並指出納濾技術在應用過程中存在的問題及今後的發展方向。

論文關鍵詞:納濾;分離特點;水處理

1 引言

膜分離技術是近年來發展迅速,應用廣泛的高新技術。與傳統的分離技術相比,具有分離效率高、無相變、無化學反應、體積小、能耗低和操作方便等優點。納濾作為膜分離技術中的一種,是介於超濾和反滲透之間的孔徑接近於1mm的新型壓力驅動膜技術。它既能截留透過超濾膜的小分子有機物和多價鹽離子,又能透析被反滲透所截留的無機鹽。基於它自身獨特的性能使它在許多領域具有其它膜技術無法替代的地位,因此納濾成為目前國內外膜分離領域研究的熱點之一。

2 納濾技術的特點

2.1納濾膜的分離特點納濾膜在截留性能方面有兩個特點:

(1)截留相對分子質量(MWCO)在200-1000之間,適宜於分離相對分子質量在200以上,大小約為1nm的溶解組分;

(2)具有離子選擇性。由於膜表面或膜材料中常帶有荷電基團,這些基團通過靜電作用可產生Donnan效應,從而實現不同價態離子的分離,故有時納濾也被稱為「選擇性反滲透」。

2.2納濾膜實際應用過程中的特點納濾膜在實際的應用過程中有三個特點:

(1)操作壓力低,一般在0.3-1.0MPa之間。由於操作壓力較低,對設備要求較低。因此,基建費用和運行費用低,便於運行管理;

(2)在處理過程中不需添加化學試劑,也不引起二次污染;

(3)可分離回收有用物質,實現工業廢水的資源化和回用,進一步降低處理成本。

3 納濾技術的應用

納濾膜由於截留的分子量介於超濾與反滲透之間,同時還存在Donnan效應,所以對低分子量有機物和鹽的分離有很好的效果。另外,納濾膜還具有不影響分離物質生物活性、節能、無公害等特點,因此納濾在國內外廢水處理領域、飲用水生產領域、生化醫療領域、食品工業和飲料行業等得到越來越廣泛的應用。

3.1廢水處理領域

3.1.1造紙廢水

造紙廢水主要來之造紙過程中紙漿的大量沖洗,採用納濾膜替代傳統的吸收和電化學處理法能更有效地去除深色木質素和紙漿漂白過程中產生的氯化木質素。Nuortila-Jokinen等在實驗室,用平板納濾膜NF45處理經浮選和過濾預處理後的造紙廢水。

45納濾膜處理造紙廢水的效果項目COD(mg/L)硫酸根(mg/L)總固體(mg/L)無機物(mg/L)進水出水Manttarri等開發了造紙廠水循環系統,發現與超濾法處理過程比較,採用納濾技術處理後得到的水不但透明、無色、不含陰離子廢物,而且將透過水的COD、總硫和無機鹽含量的去除由超濾法的50%-60%提高到80%以上。

3.1.2垃圾滲濾液

垃圾滲濾液的處理一直是世界性難題。目前,主要採用為厭氧好氧等生物處理法,但中後期滲濾液中含有很高濃度的溶解有機質,其中75%為可生化性差的腐植酸和富里酸(平均分子量1000Da),導致生化法出水難以達標排放。與生化法相比,膜分離技術受原水水質的變化影響小,在這種難降解廢水的處理中具有明顯的優勢。張亞軍等介紹了納濾膜技術在柳州垃圾填埋場滲瀝液處理工程中的應用,納濾系統經過近兩年的穩定運行表明,垃圾滲瀝液經過生化處理後經砂濾、保安濾器等預處理,再經過納濾膜系統處理,使85%-90%的透過液達標排放,僅10%-15%的濃縮污液和泥漿返回垃圾池,這項工藝較好地解決了垃圾填埋場滲瀝液的二次污染問題。Zouboulis等利用振動剪切增強單元增強膜的傳質,用NF可以達到對滲濾液中總腐殖酸類物質97%的去除效果。可見納濾技術處理垃圾滲濾液是可行的,並具有較反滲透處理能耗低的優勢。

3.1.3紡織印染廢水

紡織印染廠在對織物進行煮漂和染色後,需使用大量的清水對織物進行沖洗,產生的廢水中會含有大量的鹽、染料、表面活性劑、洗滌劑等各種污染物,導致印染廢水成為較難處理的工業廢水之一。不過隨著膜分離技術的發展,納濾膜技術已在紡織印染工業中得到了成功的運用。C.Tang等使用納濾膜處理高無機鹽含量的紡織染色廢水,在操作壓力為500kPa條件下,通量可以達到很高,而且染料的截留率超過98%,因此,可以實現廢水的回收利用。Bruggen等採用了UTC-60、NF70和NTR7450三種納濾膜對兩種活性染料的染色廢水進行了試驗,結果都表明,直接應用納濾工藝不但可以進行染料的提純,而且納濾出水可循環使用。何毅等考察了醋酸纖維素納濾膜對染料溶液的分離性能,結果表明,納濾膜對染料有很好的分離效果,分離性能是由膜、溶液和溶質三者共同決定的。

3.1.4冶金工業廢水

在金屬的加工和合金生產廢水中,含有相當高的重金屬離子。為了使廢水符合排放標准,一般是將這些重金屬離子生成氫氧化物沉澱除去。如果採用採用納濾膜技術處理,不僅可以回收90%以上的廢水,而且可使重金屬離子濃縮10倍,濃縮後的重金屬具有回收利用價值。

傅前君採用納濾對含Cu2+廢水進行試驗研究,NF90膜對含CuSO4的廢液截留效果很好,Cu離子的截留率都在99%以上,出水銅離子質量濃度低於2.0mg/L,可以達標排放或回用於鍍件漂洗;濃水經進一步濃縮後也可回用。A.Hafiarle等對納濾分離鉻酸鹽進行了研究,結果表明使用 TFC-S系列納濾膜替代常規方法去除溶液中的Cr(Ⅵ)是可行的。但是,膜對Cr(Ⅵ)的截留率與溶液中的離子強度和pH密切相關,在pH=8時,截留率超過80%。由此可見,納濾作為一種處理含Cr(Ⅵ)廢水的方法是非常有應用前景的。

3.2飲用水的生產領域

3.2.1地下水軟化

採用納濾膜法軟化地下水具有無污泥、不需再生、能除去水中大部分懸浮物及有機物、操作簡便和佔地省等諸多特點,因此在歐美發達國家已經非常普遍。

納濾膜法軟化地下水工藝流程J.Schaep等用不同類型的NF膜軟化處理地下水,結果表明NF膜對多價離子的截留率高達90%以上,而對單價離子卻只有60%-70%。張顯球等採用NF90和NF270兩種納濾膜對南京某自來水進行軟化處理,結果表明在較寬的操作壓力(0.4-1.2MPa)和溫度(15-30℃)范圍內,兩種膜的產水總硬度分別在0.5mmol/L及0.01mmol/L以下。

H.Sombekke等分別使用NF與活性炭-臭氧工藝對地下水進行軟化處理,盡管兩種方法都能取得較好的分離效果,但是從處理效果和環保的角度考慮,使用納濾的方法更勝一籌。

3.2.2飲用水凈化

納濾能有效的截留二價離子,較完全的去除病原體、水中加氯消毒副產物三鹵甲烷中間體、痕量的除草劑、殺蟲劑殘余物、重金屬、天然有機物等,十分適用於飲用水的深度處理。VedatUyak等人和Rubia等人均比較了採用不同的膜技術除去飲用水中的天然有機物質和三鹵甲烷,結果表明納濾是目前最有效技術之一。J.Radjenovic等採用NF膜和RO膜法去除地下水中的葯物成分。結果表明,NF膜和RO膜擁有很好的截留性能,對所有葯物的截留率均>85%,對有害物質如對乙醯氨基酚截留率為48%-73%,吉非貝齊為50%-70%,甲芬那酸為30%-50%。巴黎Mery-Sur-Oise飲用水處理廠在臭氧+活性炭處理河水不能滿足飲用水(TOC的濃度<2mg/L)標準的要求下,採用納濾對飲用水進行深度處理,取得了很好的效果。

3.2.3海水淡化

目前,海水淡化已經成為解決我國沿海地區和世界上許多國家水資源短缺的重要手段之一。但如何高效經濟的除去海水的高硬度、濁度和總固溶物(TDS)是制約海水淡化的瓶頸。

隨著膜技術的不斷發展,孔徑介於反滲透和超濾之間、具有荷電性質的納濾膜在海水軟化方面的優勢愈來愈得到人們的`關注。蘇保衛等採用NF作為海水淡化的預處理工藝。試驗結果表明,該法可以大幅度降低進料水的硬度、濁度和TDS含量,解決傳統海水淡化過程中存在的結垢污染等許多問題。A.M.Hassan 等用納濾作為海水淡化的預處理進行了一系列的研究工作,在研究過程中發現,納濾膜能夠有效的降低硬度、微生物和濁度。在22bar的壓力下NF對 Ca2+,Mg2+,SO42-,HCO3-,以及總硬度的去除率分別為89.6%,94.0%,97.8%,76.6%和93.3%。NF出水完全能夠滿足海水反滲透(SWRO)或多級閃蒸(MSF)的進水要求,使得SWRO和MSF的水回收率分別達到70%和80%。將NF膜作為海水淡化預處理的優點有:(1)通過除去濁度和細菌,阻止SWRF的膜污染;(2)通過去除硬度離子,阻止SWRF和MSF的比例縮放;(3)通過減少海水中大約30%- 60%的TDS,使得運行SWRF所需操作壓力較低。

3.3生化醫療領域

3.3.1生化工程

將納濾膜技術應用於生化工程,可以將相對分子質量低的物質(如類固醇、維生素、抗生素和氨基酸等)從其他反應物中分離出來,進行澄清和精製,並且成功的應用於VB12的回收和濃縮,以及紅黴素、金黴素等多種抗生素的濃縮和純化過程,蘇保衛等採用DL和DK納濾膜進行納濾濃縮克林黴素磷酸酯(CLP)乙醇水溶液的研究。實驗結果表明,DL納濾膜可將CLP乙醇水溶液由40g/L濃縮至90g/L,適宜的操作壓力為1.2-1.6MPa,溫度為 40-50℃。李潔妹等採用超濾+納濾雙膜技術對林可黴素發酵液進行提純和濃縮,通過對不同材料的納濾膜的篩選結果表明,NF-20在膜通量和林可黴素回收率、雜質去除等方面優於其它的膜,為最佳選擇。

3.3.2醫葯工業

納濾膜分離效率高、節能、不破壞產品結構等特點使其在醫葯產品的生產中也得到了日益廣泛的應用。日本的Kazuhito Yamaguchi等人研究了用納濾膜技術除去血漿製造中所產生的傳染性有毒物質(HPVB19),結果表明中空纖維膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒,納濾膜可完全過濾掉其中的HPVB19病毒。徐為中等人採用超濾、納濾技術濃縮家兔產氣莢膜梭菌(A)型疫苗,建立家兔產氣莢膜梭菌(A)型疫苗濃縮工藝。家兔產氣莢膜梭菌(A)型超濾、納濾濃縮疫苗的保護率達100%,而傳統鋁膠疫苗對照組的保護率平均為86.7%。何旭敏等採用的超濾與納濾組合技術改造6-APA的原有生產工藝,使6-APA的平均mol收率由85%提高到90%以上,採用納濾濃縮裂解液來提高6- APA結晶濃度,不僅降低了溶媒消耗,而且使結晶母液中的6-APA損失減少,從而提高了成品的收率(表2)。由此可見,隨著膜技術的不斷發展,納濾將成為醫葯工業生產中一種高效的分離技術。

3.4食品工業、飲料行業

在食品工業和飲料行業中,納濾主要用來對加工過程中的料液進行濃縮、脫鹽、調味、脫色和去除雜質。

3.4.1低聚糖的處理

功能性低聚糖由於可以降低血脂、抗衰老和抗癌等多種生理功能而倍受關注。低聚糖與蔗糖的分子量相差很小,分離很困難。通常採用高效液相色譜法分離,但此法處理量小,耗資大。採用納濾膜技術來處理可以達到高效液相分離法同樣的效果,並大大降低操作成本。

俞三傳等對低聚糖進行納濾濃縮實驗研究,結果表明,納濾可實現對多糖溶液的濃縮。李煒怡等對蔗果低聚糖進行納濾提純實驗,結果證明納濾對蔗果低聚糖體系具有很好的分離效果,提純過程中可得到純度在90%以上的蔗果低聚糖產品。袁其朋等採用超濾、納濾組合工藝對大豆乳清廢水進行了處理實驗。經超濾處理後的乳清廢液,再經納濾濃縮10倍後,濃縮液中總糖約有77%被截留,其中功能性地聚糖水蘇糖和棉子糖的截留率高達95%以上,濃縮液中總糖質量分數達 8.72%,再經活性炭脫色和離子交換脫鹽及真空濃縮,即可得到透明狀的大豆低聚糖糖漿。該法的優點在於既解決了廢水的排放問題,同時又通過回收利用增加了經濟效益。

3.4.2果汁的高濃度濃

縮果汁濃縮傳統上使用蒸餾法或冷凍法濃縮,但這些方法會造成果汁風味和芳香成分的散失,不僅消耗大量的能源,而且還得不到令人滿意的成品。相比之下,納濾膜濃縮技術具有節約能源、降低損耗、可在常溫下連續操作、過程簡單、高效、沒有相變、分離系數大等優點,而且特別適用於熱敏性物質的處理,因此在果汁濃縮方面得到了廣泛的應用。高學玲等人用納濾膜技術對烏龍茶提取液進行濃縮,發現納濾不僅能實現烏龍茶提取液的濃縮,還可截留茶液中的茶多酚、咖啡鹼等有效物質。Warczok等人報道了利用不同的納濾膜濃縮蘋果汁和梨汁的研究,通過實驗過程中果汁通量的觀察,表明納濾膜用於果汁濃縮是可行的。

鄭必勝等進行了納濾濃縮西番蓮果汁的研究,發現操作溫度為28℃左右,壓力為3MPa時,分離效果最好,此時實際膜通量達17L/(m2.h)。經過納濾濃縮,西番蓮澄清汁可溶性固形物從13oBx提升到30oBx左右。

3.4.3純化濃縮多肽和氨基酸

離子與荷電膜之間存在道南(Donnan)效應,即相同電荷排斥而相反電荷吸引的作用。氨基酸和多肽帶有離子官能團如羧基或氨基,在等電點時是中性的,當高於或低於等電點時帶正電荷或負電荷。由於一些納濾膜帶有靜電官能團,基於靜電相互作用,對離子有一定的截留率,可用於分離氨基酸和多肽。 Garem等利用無機和高分子復合納濾膜進行了九種氨基酸和三種多肽的分離實驗,探討了這種方法的可行性。王曉琳等用ESNA2和ES20兩種納濾膜對苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液體系進行分離實驗,過程結束時,濃縮液中苯丙氨酸和天冬氨酸濃度的差值比原料液中的差值增大近4倍,納濾分離的效果非常明顯,實現了生物質的分離、精製與回收。

3.5其它方面的應用

納濾的特點使其越來越受人們的關注,因此,納濾的應用也愈來愈廣泛。除了以上幾方面的應用外,還在高濃度有機廢水處理、城市生活污水處理等方面都有具體應用,這里就不再詳細敘述。

4 結語

隨著國家「節能減排」發展策略的不斷深入,以及人們環保意識的加強,廢水資源再生利用已經成為包括我國在內的世界各國實現水資源可持續發展的重要戰略之一。納濾由於其獨特的分離性能使其在水處理領域得到日益廣泛的應用。但納濾還需要很多方面需要優化改進,如在實際運行過程中如何更好的控制膜的污染問題,以保持膜分離性能和通量的穩定性,這需要人們對膜自身的傳質機理進一步的深入探究,以開發出新的高通量、耐溶劑、耐酸鹼、耐氯和抗污染性強的膜材料;此外膜的成本問題也是阻礙納濾膜技術進一步推廣應用的制約因素,因此,低成本高性能的膜生產必定是以後發展的趨勢;最後,開發研製新的膜清洗技術及膜清洗劑以延長膜使用壽命也是亟待解決的問題。隨著膜科學技術的不斷進步,相信納濾膜技術目前面對的問題都會逐一解決,那時候它在水處理領域的應用前景必將更加廣闊。

參考文獻

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淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文 篇2

摘要:隨著我國經濟的高速發展,水處理行業已迎來黃金發展階段。生活用水方面,家用凈水器逐漸成為品質生活必備品。工業用水方面,污水回用、污水零排放已經是大勢所趨。由於膜技術具有高效、實用、可調、節能和精密分離等優點,使得膜法在水的深度處理領域已佔據重要位置。可以預見在未來的十年,膜法將更加普及。本文將對膜技術在我國水處理中的應用與發展進行分析,找出膜技術存在的問題並探究其發展趨勢,以便更好地開展膜技術的應用工作。

關鍵詞:膜技術;水處理;應用;發展

膜技術主要由微濾、超濾、納濾、反滲透等組成,已有效的處理了部分水資源。隨著膜技術的發展,膜法將在更廣闊的水處理領域得到應用。反滲透液水處理分離過程中截留率最高的膜工藝。納濾實為低壓反滲透,高度截留多價鹽,低度截留一價鹽。超濾是一種凈化高分子量化合物(例如蛋白質),膜工藝。微濾是一種截留懸浮固體、脂肪和大分子有機物的凈化工藝。

1、膜技術在水處理中應用的發展概況

1.1膜技術在水處理中應用的發展背景

當前,經濟建設仍是我國的中心工作,工業化、城鎮化進程明顯加快,這對我國水環境卻造成了嚴重影響。水環境污染防治成為我國重要的工作任務,對於人民生活與生產活動意義重大。水處理是水環境污染防治的一項重要內容,其應用的處理技術對於水質改善具有直接的影響,以往的水處理技術還較為傳統,不能保證處理後水質顯著改善。近些年,隨著我國經濟實力的逐漸提高,國家在水處理新技術領域中的投入逐年增加,這使得水處理技術得以發展與革新。而膜技術作為水處理應用領域中的一種新型處理技術,它與以往傳統技術相比具有新型高效、精密分離等優點,膜技術的應用與發展使我國水處理水平有了大幅提高,對於國家社會經濟發展及生態環境改善具有積極意義。

1.2膜技術在水處理應用中的發展現狀

現階段,膜技術在水處理中的應用正在進行完善,膜技術還存在一些有待進一步完善的方面,在水處理領域有待進一步推廣和應用。膜技術主要是利用先進的膜生產技術所生產的高效半透性膜來進行水處理的技術手段,根據膜孔的大小、通過物理作用及生化反應等來過濾不同類型的物質,以達到水處理的目的。膜技術在水處理中的應用較多,能夠去除微生物、隔離小微型雜質以及具有排斥作用等,這些作用使得膜技術在水處理中得以廣泛應用,它是我國水處理技術發展的階段性成果。

1.3重視膜技術在水處理中應用的必要性分析

伴隨著國家環境不斷遭到破壞,導致了水體受到嚴重污染,降低了飲水質量。因此,應該加大對水處理技術工作的力度,確保提供給人們一個安全的飲水環境。由於膜技術比起傳統處理技術更加節能環保,分離更精密,降低風險,水質處理效果得到提升。在未來處理水質中應該加大對膜技術的利用以及研究,完善膜技術,進一步改善水質質量,得到健康安全的水質。

2、膜技術在水處理中的應用

2.1膜技術在給水中的應用

膜技術的發展對於給水帶來的便捷性是不言而喻的。一直以來,城市水資源的給水問題一直是城市建設的巨大問題,例如,我國為了緩解北京、天津等地區水資源緊張的問題而進行的南水北調工程,就是典型的解決給水問題而進行的水利工程,而發達國家隨著膜技術的成熟,已經成功利用的膜技術解決的城市或偏遠地區的給水問題。法國建設有世界上最大的膜凈水廠,以膜技術為核心,通過膜技術來對城市廢水、地下水、工業水資源進行處理,充分利用現有的水資源完成城市淡水的供應,最高可以達到每天凈化34萬立方米的水資源,保障的大城市的給水問題。

美國掌握著世界上的最先進性的膜處理水的技術,建設在美國科羅拉多州的膜法凈水廠,膜技術的已經實現反滲透凈化技術,可以過濾到水資源中的溶解性物質,有效保證了水資源的安全性。隨著膜技術的成熟,在水資源處理技術方面相較於傳統的處理技術差距將越來越小,最終可以實現的以最小的代價處理大量水資源,滿足城市給水的需求。

2.2反滲透膜在飲用水處理的應用

反滲透膜是當前膜技術發展中應用較多的一種膜技術,廣泛的應用在飲用水處理當中。反滲透膜利用的是生物細胞膜的原理,其本質上是一層半透膜,具有選擇透過性,但是對於溶質微粒較小的物質不具備選擇透過性,當半透膜兩段的液體具有不同的濃度時,在滲透壓的作用下,溶液會向滲透壓較高的一方的流動,反滲透膜可以在濃度較高的一方溶劑加入更大的壓強,就可以使得溶液向濃度的度較低的一側移動,從而實現反滲透的作用。反滲透膜應用於飲用水處理當中,依據反滲透膜的性質,向需要處理的水資源是假壓強,利用反滲透膜處理的廢水當中的微粒子,從而實現水資源的淡化處理,變為人體可以應用的純凈水資源,這種方法較於傳統法的化學沉降過濾處理方法具有較大的先進性。一般為了保證水資源的絕對健康,必須採用超低壓反滲透膜處理的水資源才可以作為飲用水,同時為了保證的飲用水的營養,可以採取礦化的方法,製作出營養價值較高的飲用水資源。

2.3膜生物反應器在污水、廢水處理應用

膜生物反應器是一種復合膜技術與生物凈化技術的機器,在處理水的過程中,通過膜技術對需要處理的水進行一次處理,大幅降低水中有害物質或雜質的數量,染頭通過生物處理單元進一步凈化水資源,這樣處理過的廢水或污水,其內部的有害物質已經微乎其微,對於環境的影響不是很大,可以進行排泄或者重生產利用。膜生物反應器是隨著膜技術的發展而誕生的,膜生物反應器具有較大的先進性,較於傳統的生化處理污水技術,膜生物反應器處理效率高、速度快,並且水質更加的純凈,膜生物反應器在經過安裝之後,可以實現自動化運行,方便企業或工廠進行管理維護。

3、膜技術在水處理中的發展趨勢

3.1、提高膜技術的應用水平

隨著膜技術在水處理上的應用,在未來我們更應該集中對膜技術的應用水平進行提高。只有對膜技術進行改善,處理水質上才能更加深入地提升膜技術的應用力度,進一步改善水質效果。

3.2、重視膜材料製造工藝

在水處理技術中,膜技術有著很寬廣的利用前景。為此,膜材料製造工藝更應該重視,結合先進的國內外膜材料製造方法,根據實際情況進行改進,使膜材料更加穩定,提升膜材料的質量,促進膜技術的發展。

3.3、提高膜性能

膜技術雖然已得到廣泛應用,但還存在著各種問題,主要集中於抗污堵能力差、使用要求較高等。所以,相關人員在未來中更應該提高膜性能,利用發展較快的新科學技術,結合膜技術,進一步改善膜結構,使膜性能得到改善,使它的分離優勢作用最大程度地得到發揮。

結束語:

總之,目前我國水資源短缺,在處理水質領域,膜技術由於它的簡單高效而且處理效果良好的優勢具有很廣的利用前景,可以解決水資源問題,改善水質。在未來的水資源處理技術發展中,我們要做的就是使膜技術利用更為廣泛,最為重要的就是關於分離膜的把握,就應該針對膜材料進行進一步的探析,製造出性能更加優良的分離膜,充分發揮膜技術在水質處理上的優勢。

參考文獻:

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[3]周海超.膜技術在水處理中的應用與發展研究[J].黑龍江科技信息,2017(04):47.

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⑼ 超濾膜在飲用凈水領域遇到的問題如何解決

這樣的過濾膜在飲用凈水領域的問題,想要更好的解決,必須要找專業的人士來進行專業的處理,才能更好的規范性進行操作。

⑽ 純凈水設備的超濾技術

純凈水廠設備製作礦泉水是一種比較廣泛的處理技術,其出水水質色度清涼、口感好、除菌徹專底。超濾技屬術可以作為反滲透設備的預處理,也可以用於化工、食品等行業的物料分離與提純。
超濾技術是一種以篩分為分離原理、以壓力為推動力的膜分離過程,過濾精度在0.005-0.01um范圍內,可有效去除水中的微粒、膠體、細菌及高分子有機物等。可廣泛應用於物質的分離、濃縮、提純、純凈水生產。
純凈水廠設備的研究非常清楚的表明,純凈水生產設備超濾系統可以有效的控制海水水質,為反滲透系統提供高品質的進水,長期試驗表明,超濾系統的出水SDI值可以非常好的空載在2以下,這些測試在超濾系統前不必作為任何預處理,並且適用各種海水水質。

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