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纳滤膜在污水中怎么使用

发布时间:2022-06-23 13:22:41

『壹』 纳滤的应用

纳滤分离作为一项新型的膜分离技术,技术原理近似机械筛分。但是纳滤膜本体带有电荷性。这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脱除无机盐的重要原因。
纳滤分离愈来愈广泛地应用于电子、食品和医药等行业,诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨基酸分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中。与超滤反渗透相比,纳滤过程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脱除率,基于这一特性,纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩(如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程产物的分级和浓缩)、脱色和去异味等。主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂,可溶性有机物,及蒸发残留物质。
随着对环境保护和资源综合利用认识的不断提高,人们希望在治理废水的同时实现有价物质的回收,比如:大豆乳清废液中含有1%左右的低聚糖和少量的盐,亚硫酸盐法制备化纤浆和造纸浆过程出现的亚硫酸钙废液中含有2%~2.5%的六碳糖和五碳糖,制糖工业中出现的废糖蜜中含有少量的盐等等。
NF分离是一种绿色水处理技术,在某些方面可以替代传统费用高,工艺繁琐的污水处理方 法.其技术特点是:能截留分子量大于100的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单 价离子透过;可在高温,酸,碱等苛刻条件下运行,耐污染;运行压力低,膜通量高,装置 运行费用低;可以和其他污水处理过程相结合以进一步降低费用和提高处理效果.在水处理 中,NF膜主要用于含溶剂废水的处理,能有效地去除水中的色度,硬度和异味.NF膜以其特殊的分离性能已成功地应用于制糖,制浆造纸,电镀,机械加工以及化工反应催化剂的回收等行业的废水处理.
纳滤是一种绿色水处理技术,是国际上膜分离技术的最新发展,在某些方面可以替代传统费用高、工艺繁琐的污水处理方法。纳米级孔径且带有电荷的特殊过滤性能特点是:能截留分子量大于200的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单价离子透过;可在高温、酸、碱等苛刻条件下运行,膜耐受的条件范围宽,浓缩倍数高,耐污染;运行压力低,膜通量高,装置运行费用低,能耗极低(唯一驱动力是压力)。
由于纳滤膜特殊的孔径范围和制备时的特殊处理(如复合化、荷电化),使得纳滤膜具有较特殊的分离性能,其在降低废水COD、水源水的色度、硬度和去除饮用水中的有机物(TOC)、三卤代烷(THMs)前驱物等方面的应用近年来受到广泛重视,已成功地应用于制糖行业、造纸行业、电镀行业、机械加工行业及化工反应催化剂的回收行业等的废水处理中。纳滤膜的应用研究主要集中在几个方面:根据中性溶质的分子量大小而进行分离;截留有机物分子而让单价电解质透过膜层;根据离子价态而实现离子问的分离。根据纳滤膜分离的特点,其应用范围主要适用于下述情况的物质分离:①对单价盐分离的截留率要求不高;②要求进行不同价态离子的分离,如软化处理;③需要对高分子量有机物与低分子量有机物进行分离,如葡萄酒脱醇;④盐和对应的酸的分离;⑤有机物和无机物的分离,如染料脱盐、乳清浓缩脱盐和饮用水净化。
纳滤膜具有热稳定性、耐酸、耐碱和耐溶剂等优良性质,在废水的有价物质回收中起到不可估量的作用,广泛地应用于各种有机废水的回收处理。比如农药废液处理、乳清和抗菌素脱盐、电镀废液中金属回收、各种石化废水处理等。在给水处理中,纳滤膜主要用于制备软化水、饮用纯净水,能有效地去除水中的色度、硬度和异味 。
试验研究及应用
(1)日用化工废水处理.用NF膜处理日用化工废水的应用研究表明NF膜耐酸碱,有优良的截留率,对重金属有很好的去除率,不存在膜污染问题.据估计,由于NF膜的运行费用低于反渗透技术,对有机小分子有良好的脱除率,可能会覆盖90%以上的日用化工废水处理.
(2)石油工业废水处理.
石油工业废水主要包括石油开采和炼制过程中产生的含各种无机盐和有机物的废水,其成分 非常复杂,处理难度大.采用膜法特别是NF法与其他方法相给合,既可有效处理废水还可以 回收有用物质.例如,先用NF膜将原油废水分离成富油的水相和无油的盐水相,然后把富油 相加入到新鲜的供水中再进入洗油工序,这样既回收了原油又节约了用水.以前多采用反渗 透 和相分离结合的方法处理石油工业废水,但存在着膜污染严重的问题,如果在反渗透前加一NF膜,就可以解决膜污染的问题.石油工业的含酚废水中主要含有苯酚,甲基酚,硝基酚以 及各类取代酚,此类物质的毒性很大,必须脱除后才能排放,若采用NF技术,不仅酚的脱除 率可达95%以上,而且在较低压力下就能高效地将废水中的镉,镍,汞,钛等重金属高价离子脱除,其费用比反渗透等方法低得多.
(3)杀虫剂废水处理.一般的水处理方法不能除去污染水中的低分子有机农药.通过研究NF膜对不含酚杀虫剂的截留性能发现除了二氯化物以外,其他杀虫剂的截留 率均高于96.7%,所有杀虫剂在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影响.采用NF处理含有酚 类杀虫剂的废水也十分有效.
(4)化纤,印染工业废水处理.NF可以用于印染过程排水中染料及助剂的脱除和回用.处 理染料聚合浆料时,由于大多数染料的分子量在几百到几千,NF膜可以让一些无机盐或小分 子通过,而对较大的染料分子进行截取,粗染料浆液经NF系统后,染料可以富集,而无机盐 的浓度下降,脱盐率大于98%,染料损失率小于0.1%,而且可以在高温下运行.此外,NF还 可以用于纤维加工过程中的含油废水的处理及回收再利用.
(5)生活污水处理.采用常用的生物降解和化学氧化相结合的方法处理生活污水时,氧化 剂的消耗很大,残留物多.如果在它们之间增加一个NF系统,让能被微生物降解的小分子( 分子量小于100)通过,不能生物降解的有机大分子(分子量大于100)被截留下来经化学氧化 后再生物降解,这样就可以充分发挥生物降解的作用,节省氧化剂或活性炭的用量,降低最 终残留物的含量.
(6)热电厂二次废水的治理及回收利用.热电厂的二次废水主要来自冲灰,除尘及冷却系统,此类废水中含有大量的悬浮固体,灰份 及高含量的盐份和部分有机物.利用NF可以把这一类废水处理成工业回用水.首先用微滤除 去水中的全部悬浮颗粒,质量分数为99%的BOD,98%的COD,73%的总氮和17%的总磷,同时将水中的菌落总数降到3~4个/L,然后加酸降低pH以除去CO2,最后再经NF脱盐,达到锅炉用水的质量.澳大利亚太平洋热电厂的Eraring发电站已用NF对此类废水进行处理,每天处理1 000~15 000 m3废水,既减轻了市政供水系统的负荷,每年又可为热电厂节约 操作费用80万美元.该热电厂准备扩大发电规模,用水量也相应增大,估计到2010年,处理 此类废水量将达5 000 m3/d,效益极其可观.
(7)酸洗废液处理.钢厂的酸洗工序是将钢材浸入质量分数为20%左右的硫酸酸洗槽中进行 酸洗.随着酸洗的进行,硫酸浓度逐渐降低,硫酸亚铁浓度不断增高,当溶液中硫酸的质量 分数降至6%~8%,生成的硫酸亚铁浓度超过200~250 g/L时,酸洗速率下降,必须更 换酸洗液,排放酸洗废液.酸洗好的钢材必须用清水进行冲洗以除去表面的酸性物质,又造 成了废酸水的外排.为了保护环境,节约资源,可采用NF工艺处理酸洗废液.利用NF膜对硫 酸和硫酸亚铁截留率的不同,先将硫酸亚铁截留在浓缩液中,然后将浓缩液送入冷却结晶罐,冷却结晶出FeSO4·7H2O;透过液再经能截留硫酸的另一NF膜组件,截留后浓缩为20%的 硫酸,再生酸液回收利用,透过液则排至废酸水站,进一步处理排放或回收.这一工艺回收 了硫酸和硫酸亚铁,同时实现了酸洗废液的回收综合利用和废酸水达标排放的目的.
(8)造纸废水处理.采用NF膜技术替代传统的化学处理 法能更为有效地除去深色木质素.木浆漂白过程产生的氯化木质素 是带负电的,容易被带负电性的NF膜截留,并且对膜不会产生污染.另外,因为整个处理过程中对阳离子(Na+)的脱除率并没有严格要求,采用反渗透技术就显得没有必要 .采用超滤/纳滤处理牛皮纸制造废水有很好的效果。
工程应用
纳滤膜的孔径范围介于反渗透膜和超滤膜之间,其对二价和多价离了及分子量在200~1000之间的有机物有较高的脱除性能,而对单价离子和小分子的脱除率则较低。而且,与反渗透过程相比,纳滤过程的操作压力更低(一般在1.0Mpa左右);同时由于纳滤膜对单价离子和小分子的脱除率低,过程渗透压较小,所以,在相同条件下,纳滤与反渗透相比可节能15%左右[3]。因而在水处理中,纳滤被广泛应用于饮用水的浓度净化、水软化、有机物和生物活性物质的除盐和浓缩、水中三卤代物前躯物的去除、不同分子量有机物的分级和浓缩、废水脱色等领域。
Sibille等研究了法国Auverw-sur-Oise市的地下水,对纳滤和生物处理饮用水(臭氧—生物活性炭过滤)进行了对比。结果表明,纳滤可以显著提高饮用水的水质,减少细菌数量和有机物的浓度,从而使后续消毒更有效,也减少了三氯甲烷的形成。但是,研究又指出,少量极易被细菌等吸收的可生物降解的有机物质(BOM:BiologicalOrganicMatter)、可同化有机碳(AOC:AssimilableOrganicCarbon)也能透过纳滤膜。
虽然,纳滤技术的工程应用在美国、日本等国家的给水行业中已经得到大规模的推广,但在我国,将纳滤技术广泛地应用于工程实践的条件还不成熟,尚处于尝试阶段、本要问题是国产纳滤膜的性能指标不够过关。已有工程实例的报道,如国内首套工业化大规模膜软化系统——山东长岛南隍城纳滤示范工程,是纳滤技术在高硬度海岛苦咸水净化的实际应用。该工程由国家海洋局杭州水处理中心设计,于1997年4月正式投入生产淡水,系统连续正常运行27个月,淡化水符合国家生活饮用水卫生标准。
有关学者曾采用纳滤膜对某市自来水(以污染严重的淮河水为原水)进行深度处理试验,研究了纳滤循环制水试验工艺的效果。结果表明,循环试验工艺与单级纳滤工艺相比,在同样较低的压力下,出水率较高,并且能耗降低,减少了浓水排放。即使在回收率较高(80%)的情况下,膜出水中的总有机碳(TOC)仍比自来水低50%;对致会变物的去除十分显著,使Ames试验阳性的水转为阴性。
纳滤膜应用问题
纳滤膜有较高的膜通量,可以截留有机及无机污染物,而对人体必需的一些离子又有较大的透过率,因此,把纳滤膜应用于饮用水的深度净化较其它的膜分离技术有较大的优势。把钢滤膜应用于给水处理领域的主要问题是:
这三个问题是膜分离的基本问题,也是纳滤膜法水处理技术难以广泛应用的主要原因。世界各国的水处理工作者正在进行广泛的研究,寻求解决这些问题的途径。纳滤技术在给水处理领域的推广应用还依赖于这些问题的进一步解决。

『贰』 耐碱型纳滤膜在水处理中存在哪些问题

纳滤膜抄在大型饮用水深度处理中应用存在的主要问题,首先是现有纳滤膜的操作压力大,电耗高;其次纳滤膜的通量低,膜设备的投资大,纳滤膜的有机和无机污染严重,运行费用高,操作管理复杂;并且陶氏膜的预处理要求高,预处理工艺组成复杂。纳滤膜污染一方面会使膜通量降低,导致设计的膜设备数量增加,另一方面膜污染会使纳滤膜操作压力增大,运行费用提高。

『叁』 陶氏纳滤膜处理电镀废水的优势有哪些

电镀行业在生产过程中会产生大量的含铜、镍、锌、镉等重金属离子废水,如何经济有效地处理这些废水并有效回用,对于减轻环境污染和该行业的技术进步具有重要意义。纳滤过程是介于超滤和反渗透之间的一种压力驱动膜过程,其核心原件,纳滤膜材料由于具有纳米尺寸的微孔且表面荷电,使得纳滤膜不仅可以截留低分子量的物质,而且对离子具有一定的截留效应。这一特性使得它在处理电镀废水中具有应用前景。

『肆』 ge纳滤膜可以处理cod浓度高的污水吗

ge纳滤膜可以处理cod浓度高的污水

为什么在纳滤系统中,纳滤膜能够耐受高浓度COD?原因如下专:

1、我们使属用的纳滤工艺分离膜是三层膜结构,具有特殊的表面性质,表面光滑,电位低,不易形成吸附层,即便污染发生后也容易清洗再生。

2、纳滤膜较为疏松,不能完全截流有机物,也不易在膜表面形成较高浓度的表面极化层。

3、纳滤膜对硅酸盐截留率非常低,对碳酸氢根等一价离子的截留率较低,对铝、铁等易形成沉淀的低浓度金属离子的不能无安全截留,因此不易形成无机-有机复合污垢。

工艺分离RO/NF膜,特别是纳滤膜,在多种高浓废水处理达标排放或废水回用处理中都获得了成功,具有特殊材质和制作工艺的工业型膜元件的高浓度废水应用中体现了耐污染性能及物流化学稳定性。高浓度废水在系统设计、膜元件选型、运行/维护工艺等方面比较复杂,与常规的水处理应用差别较大,需要进行仔细的可行性论证和实验研究。

『伍』 纳滤与超滤的区别

超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶回剂穿过一定孔径的特制的薄答膜,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。

超滤技术的优点是操作简便,成本低廉,不需增加任何化学试剂,缺点也比较显而易见,市面上的超滤机因过滤孔径较大,对重金属的清除有限,尤其不适合北方水垢较重地区。


纳滤是一种纳米级的新型分离膜,是介于超滤膜和反渗透膜之间的一种滤膜,它代表膜分离领域的最新成果,是目前国际上发达国家如美国、日本、法国等国家饮用净水处理方法所采用方法之首选。

『陆』 常用几种膜分离法污水处理方式

常用来的几种膜分源离法污水处理方式:
一、超滤膜分离方法。根据分子的形状和不同性质利用大气压力的作用,将其进行有效的筛选和分离。这项技术通过我国的多年研究和使用,除污效果显著,能有效的对污水中的bing原体进行处理。因此超滤膜分离技术在我国各项污水处理中得到广泛的使用。
二、纳滤膜分离方法。在20世纪70年代的中后期形成的纳滤膜分离技术就是在保证无机盐分离时不受电势和化学梯度的影响,通过(实际压力小于或等于1。5MPa)的作用将直径大约为1纳米的分子进行有效的筛选和分离,从而达到污水处理的效果。
三、液膜分离方法。在20世纪60年代被提出一直到80年代中后期才被广泛应用的液膜分离技术,分为乳状液膜和支撑液膜,其中乳液液膜在污水处理技术中被广泛应用。第四、膜生物反应器。就是原水在进入生物反应器与生物发生充分反应之后,利用循环泵,使水流经膜组件,水得到排放的同时生物相又重新流入生物反应器,该技术是通过把膜件与生物反应器进行结合而形成的一种新型去污技术。

『柒』 纳滤膜处理造纸厂的废水有什么优势

纳滤膜,是深度处理的一种技术,在污水处理厂里面,基本上是最后一道工序了,一般性造纸厂的废水是混合在污水厂的综合池里面的,所以最后一道纳滤膜处理,可以让水质达到纯净水的程度,缺点就是成本太高了

『捌』 纳滤膜在矿井废水处理工艺中应用有什么好处

纳滤膜在矿井废水处理工艺
煤矿矿井水是矿区所采煤层及开拓巷道附近的地下水,有时也含有少量渗入的地表水,矿井水流经采煤工作面和巷道时,因受人为活动影响,会带入煤粉等悬浮颗粒,此外,矿井水还会受到井下采掘过程中采煤设备的乳化液及工作人员排泄物的轻度污染,煤矿矿井废水的成分主要是悬浮物、可溶性无机物及少量的油脂。一般悬浮物及色度较高,细菌总数超标,COD、BOD略有超标。
采用纳滤膜组合工艺处理含悬浮物矿井水,对矿井水中CODMn去除率为98.1%,浊度去除率为99.7%,硬度和含盐量去除率分别为95.1%和78.2%,色度去除率为95%,纳滤膜工艺不需要加氯消毒细菌的去除率为93.6%,出水达到国家标准,既节省了加氯消毒费用,又避免了加氯消毒产生的副产物。

『玖』 GE纳滤膜可以应用在垃圾渗滤液的处理吗

垃圾渗滤液通常需要预处理后才能用纳滤膜进行再处理,因此ge纳滤膜是可以用在垃圾渗滤液的处理的。

『拾』 GE纳滤膜运行时要注意什么呢

1、规范系统启停操作及停运保护措施

系统启动和停止时,流量和压力会有波动。过大、过快的流量和压力波动可能会导致系统发生极限压降现象,形成水锤作用,从而导致膜元件破裂,故在进行启停止操作时需缓慢增加或者降低压力及流量。


2、保持预处理效果的稳定

在预处理阶段去除原水中的大部分污染物。良好的预处理效果,能够有效减少纳滤系统受到各类污染的机率。


3、对膜元件进行离线化学清洗

当膜系统经过多次在线化学清洗后无法恢复性能,或者膜系统受到重度污染后,则需要对膜元件进行离线化学清洗。膜元件的重度污染是指污染后的单段压差大于系统投运初期单段压差值的2倍以上、反渗透系统产水量下降30%以上或者单支反渗透膜元件质量超过正常数值3kg以上的情况。


4、控制较低的运行压力和回收率

压力是纳滤脱盐的推动力,压力升高,膜组件透水量线性上升,脱盐率开始时升高,当压力升至一定值时,脱盐率趋于平稳。因而在实际运行中,压力无需太高,压力过高会使膜的衰减加剧,而且有可能损坏膜组件。为延长膜组件的使用寿命,通常在脱盐率和产水量满足生产要求时,采用稍低一些的压力运行,对系统的长周期运行有着极大的好处。


5、对膜进行物理清洗

冲洗是采用低压大流量的进水冲洗膜元件,冲洗掉附着在膜表面的污染物和堆积物,膜的低压冲洗可以减少深度差,防止膜脱水现象的发生。在条件允许的情况下,建议经常对系统进行冲洗。增加冲洗次数比进行一次化学清洗更有效果。


6、定期对膜元件进行在线化学清洗

采用了合理的预处理系统和良好的运行管理,它只能使膜元件受污染的程度有所降低,要完全消除膜的污染是不可能的。因此,纳滤膜系统运行一段时间后,将可能受到多种污染物的污染,尤其是使用在污水深度处理装置的纳滤膜系统,污染更是经常发生一般情况下,经过标准化后的产水量下降15%左右,进水和浓水之间的系统压降升高到初始值的1.5倍,产水水质有明显下降,就需要对膜元件进行化学清洗。

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