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超滤膜在水处理应用中的工艺

发布:鼎泰 发布时间:2022-07-04 11:38:25  浏览量:136
摘要:超滤膜在水处理应用中的工艺
超滤膜在水处理应用中的工艺

1、前处理:

超滤法在水处理及其他工业净化、浓缩、分离过程中,可以作为工艺过程的预处理,也可以作为工艺过程的深度处理。在广泛应用的水处理工艺过程中,常作为深度净化的手段。根据中空纤维超滤膜的特性,有一定的供水前处理要求。因为水中的悬浮物、胶体、微生物和其他杂质会附于膜表面,而使膜受到污染。由于超滤膜水通量比较大,被截留杂质在膜表面上的浓度迅速增大产生所谓浓度极化现象,更为严重的是有一些很细小的微粒会进入膜孔内而堵塞水通道。另外,水中微生物及其新陈代谢产物生成粘性物质也会附着在膜表面。这些因素都会导致超滤膜透水率的下降以及分离性能的变化。同时对超滤供水温度、PH值和浓度等也有一定限度的要求。因此对超滤供水必须进行适当的预处理和调整水质,满足供水要求条件,以延长超滤膜的使用寿命,降低水处理的费用。

A、微生物(细菌、藻类)的杀灭: 当水中含有微生物时,在进入前处理系统后,部分被截留微生物可能粘附在前处理系统,如多介质过滤器的介质表面。微生物的存在对中空纤维超滤膜的危害性是极为严重的。除去原水中的细菌及藻类等微生物必须重视。在水处理工程中通常加入NaClO、O3等氧化剂,浓度一般为1~5mg/l。此外,紫外杀菌也可使用。

B、降低进水混浊度: 当水中含有悬浮物、胶体、微生物和其他杂质时,都会使水产生一定程度的混浊,该混浊物对透过光线会产生阻碍作用,这种光学效应与杂质的多少,大小及形状有关系。

C、悬浮物和胶体物质的去除: 向原水中加入与胶体粒子电性相反的荷电物质(絮凝剂)以打破胶体粒子的稳定性,使带荷电的胶体粒子中和成电中性而使分散的胶体粒子凝聚成大的团块,而后利用过滤或沉降便可以比较容易去除。

D、可溶性有机物的去除: 可溶性有机物用絮凝沉降、多介质过滤以及超滤均无法彻底去除。目前多采用氧化法或者吸咐法。 (1)氧化法:利用氯或次氯酸钠(NaClO)进行氧化,对除去可溶性有机物效果比较好,另外臭氧(O3)和高锰酸钾(KMnO4)也是比较好的氧化剂,但成本略高; (2)吸附法:利用活性炭或大孔吸附树脂可以有效除去可溶性有机物。但对于难以吸附的醇、酚等仍需采用氧化法处理。

E、供水水质调整: (1)供水温度的调整:超滤膜透水性能的发挥与温度高低有直接的关系,当供水温度较低时,可采用某种升温措施,使其在较高温度下运行,以提高工作效率。但当温度过高时,同样对膜不利,会导致膜性能的变化,对此,可采用冷却措施,降低供水温度; (2)供水PH值的调整:用不同材料制成的超滤膜对PH值的适应范围不同,如果进水超过使用范围,需要加以调整。

2、操作参数:

正确的掌握和执行操作参数对超滤系统的长期和稳定运行是极为重要的,操作参数一般主要包括:流速、压力、压力降、浓水排放量、回收比和温度。

A、流速: 流速是指原液(供给水)在膜表面上的流动的线速度,是超滤系统中的超滤一项重要操作参数。流速较大时,不但造成能量的浪费和产生过大的压力降而且加速超滤膜分裂性能的衰退。反之,如果流速较小,截留物在膜表面形成的边界层厚度增大,引起浓度极化现象,既影响了透水速率,又影响了透水质量。在允许的压力范围内,提高供给水量,选择高流速,有利于中空纤维超滤膜性能的保证。

B、压力和压力降: 在选择工作压力时除根据膜及外壳耐压强度为依据外,必须考虑膜的压密性,及膜的耐污染能力,压力越高透水量越大,相应被截留的物质在膜表面积聚越多,阻力越大,会引起透水速率的衰减。此外进入膜微孔中的微粒也易于堵塞通道。总之,在可能的情况下,选择较低工作压力,对膜性能的充分发挥是有利的。

C、回收比和浓缩水排放量: 在超滤系统中,回收比与浓缩水排放量是一对相互制约的因素。回收比是指透过水量与供给量之比率,在多数情况下,也可以采用较小的回收比操作,而将浓缩液排放回流入原液系统,用加大循环量来减少污垢层的厚度,从而提高透水速率,有时并不提高单位产水量的能耗。

D、工作温度: 超滤膜的透水能力随着温度的升高而增大,一般水溶液其粘度随着温度而降低,从而降低了流动的阻力,相应提高了透水速率。在工程设计中应考虑工作现场供给液的实际温度。特别是季节的变化,当温度过低时应考虑温度的调节。


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