1. 净水器超滤膜材料有哪些种类分别有什么优点缺点求专家解答,打广告的请自行离开。
你好,很高兴为你解答,净水器的超滤膜是比较重要的,超滤膜的材料可分内有机材料和无机材容料,超滤膜根据膜材料的不同分为:无机膜和有机膜,无机膜主要是陶瓷膜和金属膜。有机膜主要是由高分子材料制成,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。根据膜形状的不同,可分为平板膜、管式膜、毛细管膜、中空纤维膜等,无机膜中,陶瓷超滤膜在家用净水器中应用比较多。陶瓷膜寿命长,耐腐蚀,但出水有土味,影响口感。同时陶瓷膜易堵塞,清洗不易。中空纤维超滤膜由于其填充密度大,有效膜面积大,纯水通量高,操作简单易清洗等优势,被广泛应用于家用净水行业。
超滤膜技术概述
超滤膜技术概述
● 21世纪高新技术之一;
● 21世纪最有发展前途的高科技之一;
● 国家“七.五”和“八.五” 重点科技攻关项目;
● 常温低压下操作、无相变、能耗低;
● 生活饮用水、污水处理的主流趋势技术。
超滤膜分离技术作为二十一世纪六大高新技术之一,以其常温、低压操作、无相变、能耗低等显著特点成为一种分离过程的标准,在欧美等发达国家和地区得到了广泛的使用。国家科委对超滤膜分离技术的开发也非常重视,将超滤膜分离技术作为国家“七.五”和“八.五”的重点科技攻关项目,投入大量的资金和人力,开展专项科技攻关项目,使我国的超滤技术水平迅速提高。在《“十五”国家火炬计划重点支持的技术领域》中将超滤膜技术列为火炬计划重点支持的六大高新技术领域中重点鼓励发展的产业,进一步推进了国内超滤膜技术的发展和应用。随着制膜技术的发展和生产规模化,使超滤膜性能更加稳定,制膜成本大为降低,目前超滤膜在饮用水净化、工业用水处理、饮料、生物、食品、医药、环保等许多方面已得到广泛应用。 ※超滤膜过滤原理 超滤是一种利用膜分离技术的筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔,其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过,而最小细菌的体积都在0.02微米以上,因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来,从而实现了净化过程。 1、超滤膜的制水流程 自来水先进入超滤膜管内,在水压差的作用下,膜表面上密布的许多0.01微米的微孔只允许水分子、有益矿物质和微量元素透过,成为净化水。而细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子有机物等有害物质则被截留在超滤膜管内,在超滤膜进行冲洗时排出。如图:1.1 2、超滤膜冲洗流程 超滤膜使用一段时间后,被截留下来的细菌、铁锈、胶体、悬浮物、大分子有机物等有害物质会依附在超滤膜的内表面,使超滤膜的产水量逐渐下降,尤其是自来水质污染严重时,更易引起超滤膜的堵塞,定期对超滤膜进行冲洗可有效恢复膜的产水量。如图:1.2 3、超滤膜滤芯 将成束的超滤膜丝经过浇铸工艺后制成如上图3所示的超滤芯,滤芯由ABS外壳、外壳两端的环氧封头和成束的超滤膜丝三部分组成。环氧封头填充了膜丝与膜丝之间的空隙,形成原液与透过液之间的隔离,原液首先进入超滤膜孔内,经超滤膜过滤后成为透过液,防止了原液不经过滤直接进入到透过液中。 4、超滤膜滤芯膜丝总面积的计算: 在单位膜丝面积产水量不变的情况下,滤芯装填的膜面积越大,则滤芯的总产水量越多, 其计算公式为: S内=πdL×n S外=πDL×n 其中:S内为膜丝总内表面积,d为超滤膜丝的内径; S外为膜丝总外表面积,D为超滤膜丝的外径; L为超滤膜丝的长度; n为超滤膜丝的根数。如图:2 ※内压式和外压式中空纤维超滤膜 一支超滤膜由成百到上千根细小的中空纤维丝组成,一般将中空纤维膜内径在0.6-6mm之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜,毛细管式超滤膜因内径较大,不易被大颗粒物质堵塞。按进水方式的不同,超滤膜又分为内压式和外压式两种: 1、 内压式: 即原液先进入中空丝内部,经压力差驱动,沿径向由内向外渗透过中空纤维成为透过液,浓缩液则留在中空丝的内部,由另一端流出,其流向参见下图4所示: 2、外压式: 中空纤维超滤膜则是原液经压力差沿径向由外向内渗透过中空纤维成为透过液,而截留的物质则汇集在中空丝的外部,其流向见图5所示: ※超滤膜的性能表征 超滤膜的性能通常是指膜的物化性能和分离透过性能,物化性能主要包括膜的机械强度、耐化学药品、耐热温度范围和适用PH值范围等,分离透过性能主要指膜的水通量和切割分子量及截留率。 ※超滤膜材料及特性主要材料:聚丙烯腈(PAN)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)等。
PAN膜:
● 具有优良的化学稳定性,有耐酸、耐碱以及耐水解的性能,能广泛应用于各种领域;
● 膜丝具有很好的强度和柔韧性;
● 经过亲水改性,产水量大,并具备很强的抗污染性。
● 膜丝配方材料少,工艺容易控制,不会出现象PVC原料配方材料多而导致膜本身的异味问题。
PVDF膜:
● 耐紫外线,有优良的耐污染和化学侵蚀性能;
● 耐热温度可以达到140℃,可采用超高温的蒸汽和环氧乙烷杀菌消毒;
● 能在较宽的PH(1-13)范围内使用,可以在强酸和强碱和各种有机溶剂条件下使用。
※影响超滤膜产水量因素
1、温度对产水量的影响:温度升高水分子的活性增强,粘滞性减小,故产水量增加。反之则产水量减少,因此即使是同一超滤系统在冬天和夏天的产水量的差异也是很大的。
2、操作压力对产水量的影响:在低压段时超滤膜的产水量与压力成正比关系,即产水量随着压力升高随着增加,但当压力值超过0.3MPa时,即使压力再升高,其产水量的增加也很小,主要是由于在高压下超滤膜被压密而增大透水阻力所致。
3、进水浊度对产水量的影响:进水浊度越大时,超滤膜的产水量越少,而且进水浊度大更易引起超滤膜的堵塞。
4、流速对产水量的影响:流速的变化对产水量的影响不像温度和压力那样明显,流速太慢容易导致超滤膜堵塞,太快则影响产水量。
3. 超滤膜有哪几种材料啊哪种材料最好
1、PAN(聚丙烯腈)超滤膜:
PAN(聚丙烯腈)超滤膜,亲水性材料,透水性能好,具有良好的耐光和耐气侯性,截留分子量稳定,耐酸碱程度适中(PH2-10),尤其适用于水中有机物含量低,水质较好的场合,截留分子量10万。
2、PVC(聚氯乙烯)超滤膜:
PVC材料即聚氯乙烯,它是世界上产量较大的塑料产品之一,价格便宜,应用广泛,聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂,聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂,可制成多种硬质、软质和透明制品。
PVC材料由于其化学稳定性高, 耐强酸、耐强碱、使用寿命长的独特性能,因此在超滤膜的生产中,PVC也被作为制造超滤膜丝的优质原材料,PVC在生产时会加入稳定剂,稳定剂有无毒和有毒之分,也正是影响成品超滤膜丝安全与否的关键所在,只有加入了铅盐之类有毒的稳定剂,才会对其产生隐患,但PVC在生产制造超滤膜时,其有毒稳定剂的使用量几乎为零,方可确保PVC(聚氯乙烯)超滤膜的安全性。现净水市场,PVC(聚氯乙烯)超滤膜得到了很好的应用就足可以说明这一点。
3、PES(聚醚砜)超滤膜:
PES具有较强的热稳定性和抗氧化性,适用于超滤膜的制备。PES(聚醚砜)超滤膜具有良好的化学稳定性和热稳定性等特点,可有效去除蛋白质等物质,并且使用寿命长。适用于污废水处理、市政给水净化处理、乳清蛋白和乳清分离蛋白的分离和浓缩以及食品、医药加工等领域。
4、PP(聚丙烯)超滤膜:
PP(聚丙烯)超滤膜是超滤膜的一种。它是超滤技术中先进的一种技术。中空纤维外径:450-460μm,内径:350-360μm,管壁厚50μm,是属热相拉伸膜。截留分子量5-10万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动,分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程,被截留物质可随浓缩排除,抗污性中等,可长期连续运行。聚丙稀超滤膜是高分子分离膜之一。
PP(聚丙烯)超滤膜技术是一种广泛用于水的净化,溶液分离、浓缩,以及从废水中提取有用物质,废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单,不需加热,能源节约,低压运行,装置占地面积小。
5、PS(聚砜)超滤膜:
PS(聚砜)超滤膜,具有良好的化学稳定性,耐酸碱性能优良(PH2-13),透水性能较好,强度在有机高分子材料制成的膜中较高,(爆破压力>0.6Mpa),使用寿命长,正常使用在2年以上。聚砜外压式中空纤维超滤膜(截留分子量6000-20000),尤其适用于特种行业(如生化、医药、化工等)的浓缩、分离、提纯,截留性能稳定。
6、PVDF(聚偏氟乙烯)超滤膜:
PVDF(聚偏氟乙烯)超滤膜,它是利用自动连续制膜机将聚偏氟乙烯树脂和溶剂、致孔添加剂构成的铸膜液,经相转化法制备而成。
该种滤芯具有良好的耐热性和化学稳定性,能耐受小于138℃的高压蒸汽消毒;能耐受强酸、脂肪族、芳香族以及酮、醚等多种有机、无机溶剂。孔形呈圆形及椭圆形,正反面孔型孔径一致,孔径范围分布窄。该膜有较强的负静电性及疏水性,是一种能够用于液体除菌、除微粒又可应用于气体除湿、除尘、除菌过滤的新型精密过滤介质,是食品工业、医药工业、生物工程下游产品分离用的较理想材料。
4. 净水机哪种的好有什么特点能解决怎么样的问题
常见的净水器
1、 PP滤芯净水器:内装各种PP滤芯的单筒净水器,一般价格低,但滤芯容易堵塞,需经常更换,而且过滤精度不高,仅用于水的初步过滤。
2、 活性碳过滤器:可消除水中的异色和异味,但是不能去除水中的细菌等其他有害物质,对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
3、 反渗透纯水机:完全去除水中有益及有害物质,产出的是纯净水。需要加压加电,水的利用率低(废水多、纯水少,一般要浪费50%左右的自来水)。净化成本高,流量小,只解决喝水问题。
4、 软水器:一般采用再生钠型树脂置换水中的钙、镁离子,只起软化、降低水的硬度作用,不能净化,不能去除水中的各种有害污染物。
5、 桶状净水器:装在饮水机上的桶状净水器,一般采用活性碳、陶瓷、矿化球等过滤材料,过滤精度不高,是完全截留的过滤方式,清洗不便,容易形成二次污染,水量小,只是定位解决喝水问题,但实际上清楚过滤技术的人士是不敢喝的。
6、 超滤净水器:可以有效去除水中泥沙、铁锈、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质,并保留对人体有益的矿物质微量元素。滤芯使用寿命长,出水量大,无须加电、加压,净化成本低,水的利用率高,适合大量生活用水的净化。
7、 混合介质过滤器:根据不同过滤材料的功能特点,采用多种技术的组合,以达到较宽的水质处理范围,全面有效去除水中的各种有害物质。如泉来厨房净水器,采用超滤为核心部件,并结合高性能的KDF,不仅可以有效去除自来水中的泥沙、铁锈、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等,还可以通过KDF,有效抑制水中细菌滋长、去除重金属,使过滤后的水更安全、更健康;水利用率高达95%以上,产水量大,可方便满足家庭厨房用水的净化需求。
8、功能性净水机:市场上还有不少宣称具有保健功能的一些制水机,如离子水机、频谱水机、及磁化、矿化、活化净水机等,但实际上这些功能水机并不具备所宣传的功能,而且因为这些净水机不具备真正的过滤功能,不能解决实际的水污染问题。国家卫生部也于2005年7月颁布公告,任何涉水产品不得宣称有保健功能,各地都禁止销售离子水机等功能性水机。 目前市场上大部分净水器都是针对解决喝水问题,诉求与桶装纯净水相比的好处,与桶装水进行竞争。
从过滤结构划分,净水器大体就两种方式
一种是完全截留的过滤方式,这种结构为一个进水口,一个出水口,截留下来的脏物无法及时排放,易堵塞,容易造成二次污染,使用寿命短。
另一种是带冲洗口的,如泉来厨房净水器,一个进水口,一个净化水出口,还有一个冲洗口,可实现对净水器的自动冲洗,防止堵塞、衰减,防止二次污染,使用寿命也较长。
市场上常见净水器的特点分析:
1、普通净水器分析项目 普通净水器(两筒、三筒或3+2型)
过滤材料:PP+活性碳+外压式超滤
滤芯使用时间: 截留式过滤,易堵塞需经常更换
产水水质:精度低,只能进行初过滤,截留一些大颗粒
产品维护: 复杂,滤芯需要经常更换,三个月就要更换
安全性能: 外壳容易爆裂,安全系数低
制水能力: 小,一般在2升/分钟
总产水量: 4吨
实际应用: 只够解决少量喝水问题
安装使用: 更换滤芯麻烦,需要专业安装、更换
过滤方法:截流式过滤,容易产生二次污染
2、反渗透纯水机分析项目 反渗透纯水机
过滤材料:前级PP+活性碳+后级反渗透
产品价格:高
废水量:大,比例约为4:1,甚至更高
滤芯使用时间:前级滤芯易堵塞需经常更换
产水水质:太纯,不含人体所需的微量元素
产品维护:复杂
运行成本:高,需要用电、增压
使用成本:高
制水能力:(L/H) 小,一般在8升/小时
实际应用:只够解决喝水问题
安装:复杂
3、爱惠浦净水器分析项目 爱惠浦净水器
过滤材料:纤维活性碳
产品价格:高
滤芯使用时间:截留式过滤,易堵塞需经常更换
产水水质:过滤精度低(0.5微米)、不能完全去除细菌等有害物质
使用成本:高,滤芯价格高且每半年就需要更换
制水能力:小,一般在2升/分钟
总产水量:6吨(家庭型)
实际应用:只够解决喝水问题
过滤方法:截流式过滤,一个进水口,一个出水口,容易产生二次污染
适用水质:适合西方较好自来水质的国家
滤芯价格:较高
4、饮水机上的桶状净水器的比较分析项目 桶状净水器(如沁园、美的、安吉尔)
过滤材料:活性碳+麦饭石+陶瓷等
滤芯使用时间:截留式过滤,易堵塞需经常更换
产水水质:精度低(最高的也只0.1微米),只能进行粗过滤,截留一些大颗粒
产品维护:复杂,滤芯需要经常更换,清洗
制水能力:弱,一般在0.8升/分钟
总产水量:小,仅3吨左右
实际应用:只用于解决少量喝水问题,经常要去接水,很麻烦
安装使用:更换滤芯麻烦,只能在饮水机上使用
过滤方法:截流式过滤,容易产生二次污染
5、离子水机、频谱水机比较项目 离子水机、频谱水机
原理:电解,前级仅有粗过滤
功能:宣称可治疗各种病症,有保健功能。不具备真正的过滤功能,不能过滤水中的污染物。
产水量:小,只用于喝
市场状态:国家卫生部于2005年7月颁布公告,任何涉水产品不得宣称有保健功能,各地严厉打击离子水机
有害物质的直径大小有害物质直径大小表
物质名称 粒径大小:微米(
5. 超滤原理的超滤应用
超滤(Ultrafiltration)技术是一来种膜滤自法,也有错流过滤(Cross Filtration)之称。它能从周围含有微粒的介质中分离出10~100A的微粒,这个尺寸范围内的微粒,通常是指液体内的溶质。其基本原理是在常温下以一定压力和流量,利用不对称微孔结构和半透膜介质,依靠膜两侧的压力差作为推动力,以错流方式进行过滤,使溶剂及小分子物质通过,大分子物质和微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌等被滤膜阻留,从而达到分离、分级、纯化、浓缩目的的一种新型膜分离技术。
6. 超滤膜在净水器中起到了什么功能
起到了净化功能。
超滤膜筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液。
因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔,其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过。
而已知世界最小细菌的体积在0.2微米,因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来,从而实现了净化过程。
(6)氯化钙对聚丙烯晴超滤膜性能的影响扩展阅读
超滤膜在使用后必须要定时的清洗,不然就会影响超滤膜的使用性能与寿命,定时的清洗也能保持超滤膜具有良好的通透性,清洗的方法一般会根据超滤膜的性质与处理料液的性质来决定,不过大多数情况下是用清水来清洗,然后依据情况不同采用不同的化学制剂来清洗。
具体的可分为以下几种情况,电涂料材料可以选用含离子的增溶剂来清洗;水溶性的涂料可采用“桥键”型溶剂清洗;食品工业蛋白质沉淀可以采用阮酶溶剂、磷酸盐、硅酸盐为基础的碱性去垢剂清洗;膜表面的无机盐沉淀可利用EDTA之类的螯合剂、酸、碱来清除。
7. 陶氏膜一共有几种不同材质分别有什么优势吗
以陶氏超滤膜为例,共分为以下几大类:
1、纤维素酯类。主要有二醋酸纤维素(CA),三醋酸纤维素(CTA),混合纤维素(CA-CN)等。这类材料制造的超滤膜亲水性好,成孔性好,材料来源广泛、稳定,成本较低。但这种材料耐酸碱性能差,也不适用于酮类、酯类和有机溶剂。
2、聚砜类。如聚砜(PS)、磺化聚砜(SPS)、聚醚砜(PES)等。用这种材料制膜,易成型,膜机械强度好,耐热、耐化学性能也较好,是目前用得较多的材料。
超滤膜
3、聚烯烃类。主要是聚丙烯(PP)和聚丙烯腈(PAN)。同聚砜相似,它的机械和化学性能较好。PAN的腈基是强极性基因,但PAN并不十分亲水,通常引入另一种共聚单体,以增加链的柔韧性和亲水性,从而改变其加工性。
4、氟材料。目前主要用的是聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTEE),这种材料的超滤膜具有较优良的机械强度和耐高温、耐化学侵蚀性性能,使用温度-40~260~C,可在强酸、强碱和多种有机溶剂条件下使用,但成本很高。
5、聚氯乙烯(PVC)。这种材料制造的超滤膜具有优良的机械强度和较佳的化学侵蚀性性能,材料来源广泛、稳定,成本适中,可以制造出优良的超滤膜,尤其是可以制造出在跨膜压差很低的条件下,单位膜面积产水量却很高的超滤膜。
6、其他材料除上述材料外,还有聚砜酰胺、聚醚酮、聚脂肪酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等。
8. 含表面活性剂的废水,用什么方法进行处理后即可回用
表面活性剂废水的处理既要去除废水中的大量表面活性剂, 同时也要考虑降低废水的COD 和 BOD 等。不同类型的表面活性剂废水要采用不同的处理方法,目前国内外对于表面活性剂废水主要有以下几种处理技术:x0dx0a1 泡沫分离法x0dx0a泡沫法是发展比较早、并己经有了初步应用的一种物理方法,是在含有表面活性剂的废水中通入空气而产生大量气泡,使废水中的表面活性剂吸附于气泡表面而形成泡沫,泡沫上浮升至水面富集形成泡沫层,除去泡沫层即可使废水得到净化。研究表明,用微孔管布气,气水比6 ∶1~9 ∶1 ,停留时间 30~40 min ,泡沫层厚度0. 3~0. 4 m ,此时泡沫分离对废水中LAS 的去除率可达90 %以上。宋沁 表明当进水LAS 低于70 mg ·L - 1 时,经处理后的出水LAS < 5 mg ·L - 1 ,LAS 平均去除率> 90 %。韦帮森采用泡沫分离技术在10 d 连续运行中,进水COD 平均浓度783. 14 mg ·L - 1 ,出水COD 平均浓度为49. 02 mg ·L - 1 , COD 平均去除率为 9315 %,出水做鼓泡试验无泡沫产生,说明表面活性剂浓度小于10 mg ·L - 1 ,处理效果好。泡沫分离法尤其是适用于较低浓度情况下的分离。但泡沫分离法对表面活性剂废水的COD 去除率不高,需要与其他方法联合使用。x0dx0a 2 吸附法x0dx0a吸附法是利用吸附剂的多孔性和大的比表面积,将废水中的污染物吸附在表面从而达到分离目的。常用的吸附剂有活性炭、吸附树脂、硅藻土、高岭土等。常温下对表面活性剂废水用活性炭法处理效果较好,活性炭对LAS 的吸附容量可达到55. 8 mg ·g - 1 ,活性炭吸附符合Freundlich 公式 。但活性炭再生能耗大,且再生后吸附能力亦有不同程度的降低,因而限制了其应用。天然的粘土矿物类吸附剂货源充足、价廉,应用较多,为了提高吸附容量和吸附速率,对这类吸附剂研究的重点在于吸附性能、加工条件的改善和表面改性等方面 。吸附法优点是速度快、稳定性好、设备占地小,主要缺点是投资较高、吸附剂再生困难、预处理要求较高。x0dx0a3 混凝法x0dx0a混凝反应不仅能去除废水中胶体颗粒和吸附在胶体表面上的表面活性剂,还能与溶解在水相中的表面活性剂形成难溶性的沉淀。常用于表面活性剂废水处理的混凝剂有铁盐、铝盐及其聚合物和各种有机混凝剂。丁娟研究了三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝对表面活性剂废水的混凝效果,指出聚合氯化铝为处理表面活性剂废水循环利用的最佳混凝剂。混凝法虽然处理成本低、工艺成熟,但其占地面积大、药剂用量大,并产生大量废渣与污泥,要常与其它的处理方法联合使用才能达到完全去除的目的,一般作为处理高浓度表面活性剂废水的预处理。宋爽利用混凝法预处理了洗涤剂生产废水中大量的SS、油脂类物质及表面活性剂,具有较好的效果,对保证后续处理达标有重要作用。x0dx0a4 膜分离法x0dx0a膜分离法指利用膜的高渗透选择性来分离溶液中的溶剂和溶质。常应用膜分离技术有反渗透、超滤、微滤、电渗析和纳滤,其中超滤膜和纳滤膜对表面活性剂废水有很好的处理效果。膜分离法效率高、能耗小,但膜易污染,清洗困难,操作费用高。王锦利用聚丙烯、聚丙烯腈和聚砜3 种不同材质超滤膜处理洗涤污水,发现聚丙烯腈膜较优,能有效去除了水中浊度、悬浮物、油脂等污染物,一定程度保留了游离阴离子表面活性剂,长期循环洗涤对衣物的白度无不良影响。薛罡令洗浴废水经微絮凝纤维过滤- 超滤组合工艺处理后,使原水中超标的COD、浊度、LAS 得到有效降低,而且工艺流程简单、占地面积小、运行操作简易,实现了洗浴废水的简易物化处理法。膜分离的关键是寻找高效高渗透膜和提高处理量,并解决好膜污染问题。近年来膜生物反应器污水处理技术发展较快,它是将膜分离技术中的膜组件与污水生物处理工程中的生物反应器相互结合的新型技术,目前对LAS 废水的处理正处在小试阶段。这种技术综合了膜分离和生物处理技术的优点,在废水回用方面是极具有发展前景的处理技术。x0dx0a5 催化氧化法x0dx0a催化氧化法是对传统化学氧化法的改进与强化。常用的Fenton 处理法就是催化氧化法的一种, 属均相氧化法,处理时,如果铁盐浓度较高,则LAS 的去除主要靠絮凝作用;浓度低时,则主要靠氧化作用而去除。近年出现了多相催化氧化法和光催化氧化法。王效成等用多相催化氧化法处理COD 为 840 mg ·L - 1 、LAS 为360 mg ·L - 1的废水,处理后 COD 去除率为84. 8 %,LAS 去除率为88. 3 % ,去除率随反应温度升高而降低,p H 的变化对去除率没有影响。光催化氧化法是在光与催化剂的作用下, 利用反应过程中产生的HO ·等自由基离子来氧化分解表面活性剂的。单建国以TiO2 / GAC 作光催化剂,用太阳光作光源对洗涤剂模拟废水进行光催化降解。结果表明,1 g TiO2 / GAC 可将120 mg 左右、起始质量浓度为150 mg ·L - 1 的LAS 降至 20 mg ·L - 1 。光催化降解速率与表面活性剂的分子结构、离子电荷、吸附性能有很大关系。研究发现,表面活性剂分子中芳环部分比烷基链或烷氧基更易受到·OH、·OOH 的攻击而实现断链降解, 芳香族衍生物比脂肪族衍生物易于光催化降解,在相同条件下光催化降解速率一般为阴离子型> 非离子型> 阳离子型。Hidaka等利用人工光源研究了LAS 和BDDAC 在TiO2 表面上的催化降解, 发现阴离子表面活性剂比阳离子表面活性剂降解快,芳环部分比烷基部分降解快。x0dx0a6 生物法x0dx0a生物法降解表面活性剂是目前研究得最多的一种方法,而且已经被一些污水处理厂采用。该法可以粗略地分为活性污泥法、厌氧消化法和利用土壤的自净作用的方法,他们均是利用微生物可以将表面活性剂作为唯一碳源加以利用的特性来完成对表面活性剂的降解。研究发现假单胞菌的许多菌属, 包括沟槽假单胞菌属、孔雀尾假单胞菌属、德阿昆哈假单胞菌属、膜状假单胞菌属、小田假单胞菌属、克罗斯韦假单胞菌属等和克雷伯氏菌属、无色细菌属、黄杆菌属、微球菌属等都可以降解表面活性剂,但对于高浓度的表面活性剂废水,这些细菌的降解活性会受到一定程度的限制。
9. 超滤膜有主要有哪些材质,各有什么特点
超滤膜的抄结构:
超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超滤膜还可以分为板框式、管式、卷式和中空纤维式等
超滤膜的特点
超滤膜的过滤过程不会发生化学变化,没有相变,保留水中物质原有的活性,在常温环境下就可以操作,不需要对其加热,节约了能源,比较适合于热敏性物质的分离,比如生物制品、菌体、蛋白质等。
1.创新的可更换膜组件设计
2.省膜更换成本,不锈钢膜壳可重复使用
3.护操作简单,用户可以在现场自行更换
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5.膜组件规格多,从DN65到DN250,面积从1.1m到72㎡
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7.膜组件长可达4.0米,标准长度3.0米和3.66米
8.个性化设计,可以根据您的需求定制膜组件
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10. 第三节超滤
膜处理技术作为一项新型的高效分离技术,因其工艺简单、操作方便、设备紧凑、分离效果好、经济性高,进年来在水处理、环保、医药、食品、化工等领域得到快速应用。在解决水资源缺乏的问题上,膜处理技术起到了非常重要的作用。在水与废水循环回用方面,膜的特殊作用显得十分重要,尤其在水供应缺乏的地区,更引起了人们的广泛关注。
微滤、超滤、纳滤、反渗透均属于外力驱动型膜处理技术。目前,在几种主要的膜分离技术中,以超滤和反渗透的应用最为广泛。
超滤过程是以膜两侧压差为驱动力、以机械筛分为基础的溶液分离过程。超滤膜的孔径为0.005~1.0μm。比超滤膜孔径小的物质和溶解在水中的物质能作为透过液透过滤膜,不能透过滤膜的物质将被截留下来浓缩在排放液中。因此,产水(透过液)含有水、 离子和小分子物质,而胶体物质、颗粒、细菌、病毒和原生动物将被膜去除。膜分离过程为动态过滤过程,大分子溶质被膜阻隔,随浓缩液流出膜组件。膜不易被堵塞,可连续长期使用。超滤过程可在常温、低压下运行,无相态变化,高效节能。图2-4所示为超滤膜的基本原理。
要过滤的水由超滤给水泵加压后输送到膜组件中,由于膜内外的压差作用,水渗过滤膜,而水中杂质则被截留,无法透过滤膜。如果分离的杂质在膜上过多沉积,会导致难溶性盐聚集在膜表面形成覆盖层进而结垢。为了避免这一点,往往在分离过程中让杂质随一部分水作为浓缩液流出去。根据膜的类型和应用不同,这样的过程要持续进行或者在回流时进行。超滤同传统的净化方式如絮凝、沉淀以及砂滤比较,其过滤的水质稳定、设备管理比较简单,不会产生过滤残渣或絮凝污泥等废弃物。
当超滤用于水处理时,其材质的化学稳定性和亲水性是两个最重要的性质。化学稳定性决定了材料在酸碱、氧化剂、微生物等作用下的寿命,还直接关系到清洗可以采取的方法;亲水性则决定了膜材料对水中有机污染物的吸附程度,影响膜的通量。超滤膜有各种类型和规格,可根据实际需要选用。
1.超滤膜制备所需的化学材料
制造超滤膜的材料有很多:但用于制造中空纤维式超滤膜的材料主要为成纤性能良好的高分子材料。对膜材料的要求是具有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性、耐酸碱性、抗微生物侵蚀性和抗氧化性,并且具有良好的亲水性,以得到较高的水通量和抗污染能力。目前:常用的中空纤维式超滤膜材料有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PFS)、聚砜(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PF)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯(PP)等。性能优良的聚偏氟乙烯和聚醚砜是日前最广泛使用的超滤膜材料。
2.超滤膜组件的结构
超滤膜一般可分为板框式(板式)、卷式、管式、中空纤维式等多种结构。
板式超滤膜是最原始的一种膜结构,主要用于大颗粒物质的分离,由于其占地面积大,能耗高, 逐步被市场所淘汰。
卷式膜组件也被称作螺旋卷式膜组件,由于其所用的膜易于大规模工业化生产,制备的 组件也易于工业化,所以获得了广泛的应用,涵盖了反渗透、纳滤、超滤、微滤四种膜分离过程,并在反渗透、纳滤领域有着最高的使用率。
管式超滤膜能较大范围地耐悬浮固体和纤维、蛋白等物质,对料液的前处理要求低,对料液可以进行高倍浓缩,但设备的投资费用高,占地面积大。
在众多的膜组件结构形式中,目前以中空纤维式超滤膜为主,组件的结构需要考虑尽量提高膜的填充密度,增加单位体积的产水量,尽量减小浓差极化的影响,便于清洗,制造成本低。
目前中空纤维式超滤膜以其不可比拟的优势成为超滤的最主要形式。根据致密层位置的不同,中空纤维式超滤膜又可分为内压膜、外压膜两种,如图2-5所示。外压中空纤滤膜是将原液经压差沿维式超径向由外向内渗透过中空纤维成为透过液,而其截留的物质则汇在中空纤维的外部。该膜进水流道在膜丝之间,膜丝存在一定的自由活动空间,因而更适合原水水质较差、悬浮物含量较高的情况。内压中空纤维式超滤膜中的原液进人中空纤维的内部,经压差驱动,沿径向由内向外透过中空纤维成为透过液,浓缩液则留在中空纤维的内部,由另一端流出。该膜进水流道是中空纤维的内腔,为防止堵塞,对进水的颗粒粒径和含量都有较严格的要求,因而适合于原水水质较好的工况。
3.超滤膜组件的截留性能
⑴对微粒的截留。利用超滤通常可以将滤液的浑浊度降到0.1NTU以下。在原水浊度不稳定的情况下:使用超滤比较合适。与传统的净化过程相比,超滤可以非常容易地实现自动化。
⑵对有机质的截留。有机质包括微粒、胶体和能溶于水的有机物质。由于超滤对不同类型的有机质的截留能力不同,因此其净化效率就取决于水中有机质的成分组成。与传统的方式相比,用超滤的方法既不必考虑沉淀作用,又不必注意凝固物的可过滤性,因为超滤的净化效率与凝固物的形状和密度无关。根据是否絮凝与原水的水质不同,超滤对有机质的截留率为40%~60%。
超滤系统的运行有 全流过滤和错流过滤两种模式,全流过滤时 · 进水全部透过膜表面成为产水;而错流过滤时、一部分进水透过膜表面成为产水、另二部分则带杂质排出成为浓水。全流过滤能耗低、操作压力低,因而运行成本更低;错流过滤则能处理悬浮物含量更高的流体。当超滤的滤液通量较低时、超滤膜的过滤负荷低,膜面形成的污染物容易被清除,因而长期滤液通量稳定;当滤液通量较高时,超滤膜发生不可恢复的污堵的倾向增大,清洗液的恢复率下降 · 不利于长期保持滤液通量的稳定。
(一)过滤模式
1.全流过滤模式
一般当原水中悬浮物和胶体含量较低(如SS<5、浊度<5NTU)时采用。原水以较低的错流流速进入膜管,浓水则以一定比例从膜管另一端排出。产水在膜管过滤液侧产出,水回收率通常是90%~99%,这由原水水质决定,和循环模式相比、全流过滤模式的操作成本较低,但水回收率和系统的出水能力可能会受限制。这种模式通常需要定期快冲和反冲来维持系统出力、当污物积累到一定程度时 · 就需要通过化学清洗来进行处理。
2.错流过滤模式
原水中悬浮物含量较高及在大多数非水应用领域,需要通过减少回收率来保持膜管内部的高流速、这样就会产生大量的废水。为了避免浪费,排出的浓水会被重新加压回流到膜管内。这样,虽然降低了膜管的回收率,但对于整个系统,回收率仍然很高。在这种模式下,进水连续地在膜表面循环,高速的循环水阻止了微粒在膜表面的堆积、并增加了滤液通量。因为较少的进水成为产水,为了一获得相同的产率,错流过滤模式的能耗就比全流过滤模式的大。
(二)超滤膜的运行
超滤膜运行前应按以下步序进行检查和启动工作:
⑴进水水质检查。重点是检查进水浊度,当浊度在系统限定值范围内时、方可运行超滤设备,其次是检查水中余氯含量及pH值。
⑵系统检查。按工艺路线图,检查设备及连接是否正确,同时检查阀门的开启状态是否正确。对于手动操作的系统要特别注意,开机时进水阀不能全开、浓水阀和产水阀应全开以避免开机时压力过大,造成对超滤膜的冲击 · 从而损坏设备。
⑶仪表的检查。检验各仪表是否正常,尤其是压力表是否完好。
⑷启动。当做好开机前的准备工作后。可试启动系统,即打开电源,启动泵后,立即停止,检查泵的叶轮转向是否正确,泵的运转有无异常噪声。当确认泵正常后,方可正式启动泵,启动后,应检查接口、管线有无渗漏,在自控程序运转的第一个周期内,应检验阀门的启闭是否正常,各种仪表运转是否正常。
⑸运行。设备运行时,应定时检查仪表是否正常,泵有无异常噪声,产水水质是否符合要求,尤其要注意压力表和产水流量,当出现异常时,应立即停机检査。一般全自动控制设计时,均考虑了系统的自我保护,若出现异常,系统会自动停运并报警。设备运行过程中,应按设计要求做好设备监控和记录工作;按设计要求定期对设备进行清洗、灭菌和消毒;应定期对设备进行排气或检查自动排气阀的工作状态。
⑹停机。①先降低系统压力和跨膜压差,然后停机。②当停机时间不超过7天时,可每天对设备进行20~60min(时间以一个过滤、顺冲、反洗、顺冲周期为准)的保护性运行,以使新鲜的水置换出设备内的存水。③当设备长期停用时,应先对设备进行彻底的清洗和消毒,然后将膜保护剂和抑菌剂注入设备中,封闭好设备所有接口,以保持膜的湿润,防止设备内滋生细菌和藻类。
(三)超滤膜的污染
膜污染是指料液中的颗粒、胶体或溶质大分子通过物理吸附、化学作用或机械截留等作用在膜的表面吸附、沉积造成膜孔堵塞,使膜发生透过通量与分离特性明显变化的过程。超滤过程中膜的吸附现象被认为是造成膜污染的关健,吸附污染与膜、溶剂和溶质三者的相互作用有关。由于膜组分的化学性质、结构不同、因此产生吸附作用的机理也不同、一般可分为静电作用、疏水作用等。
(四)超滤系统的清洗
在超滤过程中,由于分离物质及其他杂质在膜表面会逐渐积聚,对膜造成污染和堵塞,因此膜的清洗是超滤系统中不可缺少的操作过程,膜的有效清洗是延长膜使用寿命的重要手段。超滤膜常用的清洗方法主要有物理清洗和化学清洗两大类,超滤系统的清洗包括水的正洗和反洗、气洗、化学清洗等。其中,水的正洗和反洗可以清除膜表面的滤饼层;而气法则利用气的强烈湍流,更有效地清除膜表面的污染层;化学清洗则通过化学反应宋清除胶体、有机物、无机盐等在超滤膜表面和内部进水形成的污堵。
(五)超滤系统反洗
超滤反洗用水为超滤产水,因为反洗水带进的悬浮物将会集聚在支撑结构内而随后不断释放出颗粒、细菌和TOC等,所以原水不适宜作反洗用水。
随着超滤膜组件的长期使用,水中的杂质会沉积到膜上,使膜的分离性能逐渐受到影响。因此,在运行中当超滤膜的产水量下降20%以上或使用1~4个月时,需要对超滤进进行化学清洗,以便及时去除超滤膜上的污染物,防止超滤膜形成顽固性结垢 · 及时恢复膜的性能。
化学清洗分为酸性溶液清洗和碱性溶液清洗。当进水中硬度较高或金属离子(如铁离子)的含量超过设计标准,从而对膜的进水侧造成无机物污染时 · 需采用酸性溶液对超滤装置进行清洗。对于生物污染的超滤膜,需采用碱性溶液对超滤膜装置进行清洗。清洗时应注意以下几点:
⑴所有清洗剂都必须从超滤系统的进水侧进人组件,以防止清洗剂中可能存在的杂质从致密过滤层的背面进人膜丝壁的内部。
⑵超滤系统进行化学清洗前都先进行彻底的反洗。
⑶超滤系统的整个化学清洗过程需要2~4h;如果污堵严重,需要浸泡12h以上。
⑷清洗后,超滤系统停机时间如果超过三天,则必须按照长时间关闭的要求对超滤系进行保养维护。
⑸清洗液必须使用超滤产水或者更优质的水配制。
⑹清洗剂在循环进膜组件前必须去除其中可能存在的污染物
⑺清洗液温度一般可控制在10~40℃,提高清洗液温度能够提高清洗的效率。
⑻必要时,可采用多种清洗剂清洗,但清洗剂和杀菌剂不能对膜和组件材料造成损伤。每次清洗后,应排尽清洗剂,用超滤或反渗透产水将系统冲洗干净,才可再用另一种清洗剂清洗。
对反渗透膜的化学清洗不能太频繁,以防止膜元件造成不可逆的损伤。