1. 超濾設備的工藝流程
超濾是利用多孔材料的攔截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅動下,溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側,溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質則不能透過纖維壁而被截留,從而達到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作,無相態變化,不產生二次污染。
工藝流程:原水→原水泵→機械過流器→活性疾過濾器→離子交換→用戶用水→存水箱→超濾過濾主機→保安過濾器
2. 制備超濾膜和微濾膜的方法是一樣的,為什麼製得的膜孔徑卻不同
微濾膜根據成膜材料分為無機膜和有機高分子膜,無機膜又分為陶瓷膜和金屬膜,有機專高分子膜又分為天然高屬分子膜和合成高分子膜;根據膜的形式又分為平板膜、管式膜、卷式膜和中空纖維膜;根據制膜原理,高分子膜的制備方法分為溶出法(干-濕法)、拉伸成孔法、相轉化法、熱致相法,浸塗法、輻照法、表面化學改性法、核徑跡法、動力形成法等。無機膜的制備方法主要有溶膠—凝膠法、燒結法、化學沉澱法等。過濾膜根據微孔孔徑的大小分為微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)和反滲透膜(RO)四種形式,微濾膜一般指過濾孔徑在0.1-1微米之間的過濾膜。
3. 超濾膜的種類以及製作工藝
超濾膜的分類有很多:
按照膜組件的不同分類:有管式超濾膜,板框式超濾膜,卷式超濾膜和中空纖維式超濾膜。
按照壓力驅動形式的不同:可以分為外壓式和外壓式。
膜材料的不同分類:有機超濾膜和無機超濾膜兩種。
有機超濾膜按材質又可以分:
1、聚碸類
如聚碸(PS)、磺化聚碸(SPS)、聚醚碸(PES)等。用這種材料制膜,易成型,膜機械強度好,耐熱、耐化學性能也較好,是目前用得較多的材料。
2、聚烯烴類
主要是聚丙烯(PP)和聚丙烯腈(PAN)。同聚碸相似,它的機械和化學性能較好。PAN的腈基是強極性基因,但PAN並不十分親水,通常引入另一種共聚單體(如醋酸乙烯酯或甲基丙烯酸甲酯),以增加鏈的柔韌性和親水性,從而改變其加工性。
3、氟材料
目前主要用的是聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTEE),這種材料的超濾膜具有極優良的機械強度和耐高溫、耐化學侵蝕性能,使用溫度一40~260~C,可在強酸、強鹼和多種有機溶劑條件下使用,但成本很高。
4、聚氯乙烯(PVC)
這種材料製造的超濾膜具有優良的機械強度和極佳的化學侵蝕性性能,材料來源廣泛、穩定,成本適中,可以製造出優良的超濾膜,尤其是可以製造出在跨膜壓差很低的條件下,單位膜面積產水量卻很高的超濾膜。
5、其他材料除上述材料外,還有聚碸醯胺、聚醚酮、聚脂肪醯胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺等。
4. 平板超濾膜組件和超濾膜組件的區別
平板超濾膜特點:單位投資面積低,單位產水量投資低。佔地空間為其回它品牌的2/3。優異的產品答性能配合優異的工藝設計,使得整個系統運行順暢、操作方便、維護簡單,系統壽命長。
跨膜壓差低,運行能耗低,在水深高於4米時,可在無抽吸泵下工作。根據水質水量,可為需要量身定製產品規格與工藝。
超濾膜用於超濾過程中的人工透膜。一般由高分子材料如:醋酸纖維素類、醋酸纖維素酯類、聚乙烯類、聚碸類及聚醯胺類等製成。一般預先製成管式、板面式、卷式、毛細管式等各種型式的膜組件,然後組裝多個組件在一起應用,以增大過濾面積並便於維修。
5. PVC中空纖維超濾膜的制備工藝
六、超濾膜在水處理應用中的工藝 1、前處理 超濾法在水處理及其他工業凈化、濃縮、分離過程中,可以作為工藝過程的預處理,也可以作為工藝過程的深度處理。在廣泛應用的水處理工藝過程中,常作為深度凈化的手段。根據中空纖維超濾膜的特性,有一定的供水前處理要求。因為水中的懸浮物、膠體、微生物和其他雜質會附於膜表面,而使膜受到污染。由於超濾膜水通量比較大,被截留雜質在膜表面上的濃度迅速增大產生所謂濃度極化現象,更為嚴重的是有一些很細小的微粒會進入膜孔內而堵塞水通道。另外,水中微生物及其新陳代謝產物生成粘性物質也會附著在膜表面。這些因素都會導致超濾膜透水率的下降以及分離性能的變化。同時對超濾供水溫度、PH值和濃度等也有一定限度的要求。因此對超濾供水必須進行適當的預處理和調整水質,滿足供水要求條件,以延長超濾膜的使用壽命,降低水處理的費用。 A、微生物(細菌、藻類)的殺滅: 當水中含有微生物時,在進入前處理系統後,部分被截留微生物可能粘附在前處理系統,如多介質過濾器的介質表面。當粘附在超濾膜表面時生長繁殖,可能使微孔完全堵塞,甚至使中空纖維內腔完全堵塞。微生物的存在對中空纖維超濾膜的危害性是極為嚴重的。除去原水中的細菌及藻類等微生物必須重視。在水處理工程中通常加入NaClO、O3等氧化劑,濃度一般為1~5mg/l。此外,紫外殺菌也可使用。在實驗室中對中空纖維超濾膜組件進行滅菌處理,可以用雙氧水(H2O2)或者高錳酸鉀水溶液循環處理30~60min。殺滅微生物處理僅可殺滅微生物,但並不能從水中去除微生物,僅僅防止了微生物的滋長。 B、降低進水混濁度: 當水中含有懸浮物、膠體、微生物和其他雜質時,都會使水產生一定程度的混濁,該混濁物對透過光線會產生阻礙作用,這種光學效應與雜質的多少,大小及形狀有關系。衡量水的混濁度一般以蝕度表示,並規定1mg/lSiO2所產生的濁度為1度,度數越大,說明含雜量越多。在不同領域對供水濁度有不同的要求,例如,對一般生活用水,濁度不應大於5度。由於濁度的測量是把光線透過原水測量被水中顆粒物反射出的光量、顏色、不透明性,顆粒的大小、數量和形狀均影響測定,濁度與懸浮物固體的關系是隨機的。對於小於若干微米的微粒,濁度並不能反映。 在膜法處理中,精密的微結構,截留分子級甚至離子級的微粒,用濁度來反映水質明顯是不精確的。為了預測原水污染的傾向,開發了SDI值試驗。 SDI值主要用於檢測水中膠體和懸浮物等微粒的多少,是表徵系統進水水質的重要指標。SDI值的確定方法一般是用孔徑為0.45μm微孔濾膜在0.21MPa恆定水流壓水力下,首先記錄通水開始濾過500ml水樣所需的時間t0,然後在相同條件下繼續通水15min,再次記錄濾過500ml 水樣所需時間t15,然後根據下式計算: SDI=(1-t0/t15)×100/15 水中SDI的值的大小大致可反映膠體污染程度。井水的SDI<3,地表水SDI在5以上,SDI極限值為6.66……,即需進行預處理。 超濾技術對SDI值的降低最為有效,經中空纖維超濾膜處理水的SDI=0,但當SDI過大時,特別是較大顆粒對中空纖維超濾膜有嚴重的污染,在超濾工藝中,必須進行預處理,即採用石英砂、活性炭或裝有多種濾料的過濾器過濾,至於採取何種處理工藝尚無固定的模式,這是因為供水來源不同,因而預處理方法也各異。例如,對於具有較低濁度的自來水或地下水,採用5~10μm的精密過濾器(如蜂房式、熔噴式及PE燒結管等),一般可降低到5左右。在精密過濾器之前,還必須投加絮凝劑和放置雙層或多層介質過濾器過濾,一般情況下,過濾速度不超過10m/h,以7~8m/h為宜,濾水速度越慢,過濾水質量越好。 C、懸浮物和膠體物質的去除: 對於粒徑5μm以上的雜質,可以選用5μm過濾精度的濾器去除,但對於0.3~5μm間的微細顆粒和膠體,利用上述常規的過濾技術很難去除。雖然超濾對這些微粒和膠體有絕對的去除作用,但對中空纖維超濾膜的危害是極為嚴重的。特別是膠體粒子帶有電荷,是物質分子和離子的聚合體,膠體所以能在水中穩定存在,主要是同性電荷的膠體粒子相互排斥的結果。向原水中加入與膠體粒子電性相反的荷電物質(絮凝劑)以打破膠體粒子的穩定性,使帶荷電的膠體粒子中和成電中性而使分散的膠體粒子凝聚成大的團塊,而後利用過濾或沉降便可以比較容易去除。常用的絮凝劑有無機電解質,如硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵和氯化鐵。有機絮凝劑如聚丙稀醯胺、聚丙稀酸鈉、聚乙稀亞胺等。由於有機絮凝劑高分子聚合物能通過中和膠粒表面電荷,形成氫鍵和「搭橋」使凝聚沉降在短時間內完成,從而使水質得到較大改善,故近年來高分子絮凝劑有取代無機絮凝劑的趨勢。 在絮凝劑加入的同時,可加入助凝劑,如PH調節劑石灰、碳酸鈉、氧化劑氯和漂白粉,加固劑水下班及吸附劑聚丙稀醯胺等,提高混凝效果。 絮凝劑常配製成水溶液,利用計量泵加入,也可使用安裝在供水管道上的噴射器直接將其只入水處理系統。 D、可溶性有機物的去除: 可溶性有機物用絮凝沉降、多介質過濾以及超濾均無法徹底去除。目前多採用氧化法或者吸咐法。(1)氧化法 利用氯或次氯酸鈉(NaClO)進行氧化,對除去可溶性有機物效果比較好,另外臭氧(O3)和高錳酸鉀(KMnO4)也是比較好的氧化劑,但成本略高。(2)吸附法 利用活性炭或大孔吸附樹脂可以有效除去可溶性有機物。但對於難以吸附的醇、酚等仍需採用氧化法處理。 E、供水水質調整:(1)供水溫度的調整 超濾膜透水性能的發揮與溫度高低有直接的關系,超濾膜組件標定的透水速率一般是用純水在25℃條件下測試的,超濾膜的透水速率與溫度成正比,溫度系數約為0.02/1℃,即溫度每升高1℃,透水速率約相應增加2.0%。因此當供水溫度較低時(如<5℃),可採用某種升溫措施,使其在較高溫度下運行,以提高工作效率。但當溫度過高時,同樣對膜不利,會導致膜性能的變化,對此,可採用冷卻措施,降低供水溫度。(2)供水PH值的調整 用不同材料製成的超濾膜對PH值的適應范圍不同,例如醋酸纖維素適合PH=4~6,PAN和PVDF等膜,可在PH=2~12的范圍內使用,如果進水超過使用范圍,需要加以調整,目前常用的PH調節劑主要有酸(HCl 和H2SO4)等和鹼(NaOH等)。 由於溶液中無機鹽可以透過超濾膜,不存在無機鹽的濃度極化和結垢問題,因此在預處理水質調整過程中一般不考慮它們對膜的影響,而重點防範的是膠質層的生成、膜污染和堵塞的問題。
6. 超濾膜設備的工藝流程是什麼樣的
1、礦泉水超濾膜系統
在膜法分離技術中膜的微孔徑在20×10-10m~1000×10-10m之間的過濾膜稱為超濾膜,即0.002-0.1μm之間,而一般膠體體積均≥0.1μm,乳膠≥0.5μm,大腸菌、葡萄球菌等細菌體積≥0.2μm,懸浮物、微粒子等體積≥5μm,因此超濾膜可以過濾出溶液中的細菌、膠體、懸浮物、蛋白質等大分子物質。
2、工藝流程圖
適用於飲用礦泉水、山泉水、工業用超濾水,也可用於純凈水設備的前置預處理。
3、礦泉水超濾設備用途
超濾通常用於製取礦泉水、山泉水,是以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑分離液體中的雜質的過程。目前在水處理行業中,聚碸和聚丙烯中空纖維式是組件應用最多。
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7. 平板膜和微濾 超濾 納濾膜有什麼區別
平板膜是MBR膜的一種類型。
MBR是膜生物反應器的英文縮寫,M即指膜,MBR膜是指膜生物反應器中使用的膜,滿足膜生物反應器使用條件的膜產品都可以被稱為MBR膜,MBR膜種類很多,常見的有中空纖維膜、管式膜、平板膜、陶瓷膜,按安裝位置又可分為浸沒式和外置式兩種。
微濾:
微濾又稱微孔過濾,是以多孔膜(微孔濾膜)為過濾介質,在0.1~0.3MPa的壓力推動下,截留溶液中的砂礫、淤泥、黏土等顆粒和賈第蟲、隱抱子蟲、藻類和一些細菌等,而大量溶劑、小分子及少量大分子溶質都能透過膜的分離過程。
特點
微濾能截留0.1~1微米之間的顆粒,微濾膜允許大分子有機物和無機鹽等通過,但能阻擋住懸浮物、細菌、部分病毒及大尺度的膠體的透過,微濾膜兩側的運行壓差(有效推動力)一般為0.7bar。
原理
微濾的過濾原理有三種:篩分、濾餅層過濾、深層過濾。一般認為微濾的分離機理為篩分機理,膜的物理結構起決定作用。此外,吸附和電性能等因素對截留率也有影響。其有效分離范圍為0.1-10μm的粒子,操作靜壓差為0.01-0.2MPa。
超濾(UF)
過濾精度在0.001-0.1微米,屬於二十一世紀高新技術之一。是一種利用壓差的膜法分離技術,可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細菌、大分子有機物等有害物質,並能保留對人體有益的一些礦物質元素。是礦泉水、山泉水生產工藝中的核心部件。超濾工藝中水的回收率高達95%以上,並且可方便的實現沖洗與反沖洗,不易堵塞,使用壽命相對較長。超濾不需要加電加壓,僅依靠自來水壓力就可進行過濾,流量大,使用成本低廉,較適合家庭飲用水的全面凈化。因此未來生活飲用水的凈化將以超濾技術為主,並結合其他的過濾材料,以達到較寬的處理范圍,更全面地消除水中的污染物質。
納濾(NF)
過濾精度介於超濾和反滲透之間,脫鹽率比反滲透低,也是一種需要加電、加壓的膜法分離技術,水的回收率較低。也就是說用納濾膜制水的過程中,一定會浪費將近30%的自來水。這是一般家庭不能接受的。一般用於工業純水製造。
8. 卷式超濾膜與平板超濾膜的區別
卷式超濾膜來與平板超濾自膜都是超濾膜,只是作用不一樣。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。廣泛應用於純水及超純水設備、醫用無菌無熱原水設備、工業用飲料、飲用水、礦泉水凈化、工業分離、濃縮、提純、工業廢水處理、電泳漆,電鍍含油廢水處理。
9. 超濾膜和反滲透膜的生產工藝對膜本身有什麼影響
超濾膜與反滲透膜性質上的區別:
反滲透膜,是一種模擬生物半透膜製成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料製成。膜孔的直徑一般在0.5~10nm之間,透過性的大小與膜本身的化學結構有關。
超濾膜,是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側施以適當壓力,就能篩出小於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓(原子質量單位)、粒徑大於10納米的顆粒。超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實現了工業化。
10. 求助膜超濾的小試設備
超濾根據設備的構造不同分很多種類型,比如:
平板超濾膜設備專(有機屬板式超濾膜設備、無機板式超濾膜設備),在工業物料分離應用中主要用於物料的澄清過濾、分離蛋白、酶制劑濃縮等等應用;在水處理領域被做成另外一種組件形式:MBR,用於污水處理。
管式超濾膜設備(有機管式超濾膜設備、無機管式超濾膜設備),在工業物料分離應用中用於物料的澄清過濾,如發酵液過濾、植物提取澄清過濾、乳品澄清等等;在水處理行業通常用於用於作為污水處理的預處理以及油水分離。
卷式超濾膜設備,在工業分離應用中主要用於脫色除雜,去除可溶性蛋白雜質等等
中空纖維超濾膜設備,主要用於水處理行業的反滲透預處理。
以下是網上找的幾種小試設備的圖,供參考: