超滤膜在水处理中的应用
超滤膜在水处理中的应用
颜翠平 王成端 张明星
(西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳,621010)
摘 要 主要针对目前超滤膜技术在水处理中的广泛应用研究进展,分别从市政府给水、纺织印染废水、造纸废水、制革废水、电镀废水、食品废水、屠宰废水等方面介绍了国外超滤膜技术应用的动态和前沿;并指出目前超滤膜在水处理中应用存在的问题和今后研究的方向。
关键词 超滤膜 水处理 膜分离
中图分类号 TQ425.236 文献标识码 A 文章编号 1008-9411(2006)02-0025-05
1 前 言
膜分离技术是一项新型的高效分离技术,它具有工艺简单,经济性较好,往往没有相变,分离系数较大,节能,高效,无二次污染,可在常温下连续操作等特点,在各工业领域和科学研究中得到广泛的应用。超滤膜从20世纪90年代得到广泛的应用。
超滤的平均孔径在3～100nm,它是介于纳滤和微滤之间的压力驱动型膜分离技术。超滤膜由于能截留大分子、胶体、蛋白质、微粒、细菌等,而且在小孔径范围与反渗透相重叠,在大孔径范围内与微孔过滤相重叠。超滤过程通常采用不对称膜,所分离的组分直径为0.005～10μm,一般相对分子质量大于500的大分子和胶体,所用膜常为非对称膜,膜的水透过率为0.5～5.0m3/(m2?d)。膜表皮层厚度只有0.1～1μm,当过程不存在浓差极化时,溶液的渗透压很小,可以忽略,过程所需压差范围约为0.1～0.5MPa。同时它使用的压力低、产水量大,因此更便于操作,应用范围十分广泛。
超滤膜技术的截留机理主要是筛分作用,但有时膜孔径既比溶剂分子大,又比溶质分子大,本不应具有截留功能,而令人意外的是,它却仍有明显的分离效果。因此更全面的解释应该是膜的孔径大小和膜表面的化学特性(膜的静电作用)等,将分别起着不同的截留作用[1][2]。京里拉金博士认为“不能简单地分析超滤现象。孔结构是重要因素,但不是惟一因素,另一重要因素是膜表面的化学性质”。同时还跟料液的性质有关,Brinck,J.等人通过研究发现在脂肪酸存在的情况下,废水经过超滤膜如果在碱性条件下膜的通量不会下降,如果在酸性条件下膜的通量则会下降,原因是当p H值降低时,吸附的量跟未离解酸的浓度接近饱和浓度有关[3]。本文介绍了超滤膜技术在市政给水、纺织印染废水、制革废水、电镀废水、食品废水、屠宰废水等水处理方面的应用,并指出目前超滤膜在水处理中应用存在的问题和今后研究的方向。
2 市政给水
由于近年环境污染的加重和人们对水质要求的提高,传统的絮凝和过滤的方法处理供给城市饮用水已经不能满足要求。新的方法超滤膜不仅有效的去除浊度,还能对水中的细菌和病毒进行有效的去除。
“日本21世纪膜计划”研究表明超滤膜过滤技术能有效过滤地表水,达到市政用水的要求[4],后来日本东京的18个水净化厂通过试验说明超滤膜在饮用水处理方面有着很好的作用,可以代替絮凝、沉淀和沙滤等传统的固、液分离方法5]。美国通过对超滤膜净化市政给水的处理表明:没有预处理的超滤膜可以有效的去除浊度,短期的膜污染可以通过反冲洗,长期的不可逆的膜污染受膜聚合体类型影响[6]。
南非在不同地区应用低压膜技术制造饮用水,中试研究显示超滤膜技术是一个简单有效的饮用水生产方法,采用的低压聚砜毛细管超滤膜能去除天然有机物、去色、减少部分细菌[7]。许多缺水地区的市政给水都是地表水,这种地表水含有大量的致病微生物,主要可能导致婴儿的死亡率增高。超滤膜可以从水中去除细菌和病毒,所以西班牙的巴伦西亚大学的化学与非政府机构开发研究超滤膜系统解决厄瓜多瓦的饮用水问题[8]。美国的Winona,L. J.[9]等人用中空纤维和切向流两种超滤膜进行试验,研究表明两种超滤膜都能截留60%以上的病毒,中空纤维超滤膜比切向流超滤膜更有优势。
3 纺织染料废水
纺织废水是含有无机和有机的化学物质的高浓度废水,由于很多都是间歇式生产,没有固定的化学成分[10],使许多纺织工业发达的国家水的价格升高,陷入纺织废水的危害之中,通常纺织废水的脱色
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采用臭氧氧化法,此法费用较高[11],应用膜技术可以克服这一点。
采用膜技术可以达到水的回用和化学物质的回收,同时也解决纺织染料废水的难生物降解性的问题,印度M.Joshi [12]等人采用当地低价一种聚合体材料制造超滤膜,这种膜可以从含有聚酯纤维染料的纺织废水中分离染料,对染料的去除率达到98%,渗透的水可以达到应用的标准。管状超滤膜
被用于纺织染料废水中有机染料去除率的研究,对分子量大于780的有机染料的去除率达到97%[13]。意大利的Marcucci ,M.[14]等人通过中试研究发现,超滤还可以作为纳滤或反渗透处理纺织废水的预处理过程,超滤膜在低压下运行并保证恒定的渗透量,这样反渗透的出水就可以用到染料过程中,因此在许多工业领域得到了广泛的应用。
4 造纸废水
造纸废水处理碱回收中应用最多的是燃烧法碱回收,提取的黑液全部燃料,此种方法不仅不经济,还没有对有用的物质回收。超滤在造纸废水中的主要应用是处理漂白废水、蒸煮废液和脱墨浆废水。
Nuortila -Jokinen [15]等人采用超滤膜过滤纸浆和造纸厂的废水,此方法在造纸厂内部冷水循环中是一个有效、经济的方法。在这个研究中,冲洗水、过滤水和纸浆水通过超滤膜纯化和改良的超滤膜纯化。牛皮纸浆的黑液是复杂的有机和无机混合物,Ayiguli Keyoumu [16]等人通过用镀有一层ZrO 2的陶瓷超滤膜从软木和硬木的牛皮纸废水中分离低分子量的木质系的中试研究,大分子木质素被分离,小分子木质素最后被电氧化。试验表明这种方法是很有前景的,并可以解决传统的燃料法的负担。在造纸废水中有时为了得到更纯的水质常采用超滤膜跟其它方法结合的办法,Nuortila -Jokinen ,J utta [17]等人针对造纸厂的封闭式循环系统采用超滤去除总的悬浮物、颜色、带阴离子的物质和沉淀类的多糖物质,为后续的纳滤保持膜通量,此方法优于回用。
5 制革废水
制革废水主要从准备和鞣制两道工序中产生,
特点是高浓度碱性有机废水,制革废水的毒性来自硫化物和三价铬。制革企业绝大部分是中、小企业,经济、占地面积小、回用其中有用的物质的技术才是中、小企业寻求的处理方法。超滤可以截留碱性条件下的氢氧化铬和截留大部分的硫化物,还可以与其它膜法技术连用。
葡萄牙的Silva ,L.M.[18]等人用超滤膜处理脱毛废水(羊皮制革),为了达到连续出水的目的,一组超滤装置被运行,结果表明:可以回用67%的水,58%的硫化物被回收。制革企业一般都希望提高效率、节约原材料,Cassano ,A.[19]等人采用超滤膜连续运行回收脱毛废水和洗毛废水中的脂肪物质和表面活性剂,实验结果表明,超滤膜处理方法是没有产生有害的溶解物质的清洁过程,减小了对环境的影响。
对制革废水中的铬的去除方法有吸附、氧化还原—吸附、离子交换和膜处理方法,近期很多学者采用超滤膜跟其它膜技术相结合使用。埃及学者研究表明采用膜技术能很好的提高制革皮的特点,并说明超滤作为纳滤膜处理的预处理过程可以很好的去除其中的蛋白质和脂肪混合物[20]。意大利的学者也指出通过超滤膜和其它膜技术结合对制革废水处理,在对脱毛水、洗毛水的处理的研究表明:此方法可以减少对环境的影响、简化纯化废水的过程、容易回收污泥、处理费用的下降、化学物质的回收和水的节约[21]。
6 电镀废水
电镀废水的用水量高,其中的氰化物、六价铬、镍、铜、锌、镉等重金属离子具有很强的毒性,对人、动物和农作物等都会造成严重的危害。电镀废水的特点是可生化性小,且里面的金属离子难以被微生物吸收。目前国内外治理电镀废水使用技术中,利用铁氧化法处理电镀废水,虽然原料方便和价廉,但是出水色感差、污泥量大。利用电解法处理电镀废水,处理效果虽然较好,但是投资较大、耗电较多,处理成本持高不下。
采用超滤膜和反渗透膜连用可以使镀镍废水中的电导率、镍、硝酸盐和总有机碳的去除率分别为97%,99.8%,95%和87%,通过超滤膜作为预处理,反渗透膜的污染明显减少,并且反渗透膜的通量能提高30～50%[22][23]。氰化物被广泛的用于冶金过程,氰化物是高毒物质,必须从废水中破坏或去除。胶体加强型超滤膜包括高于临界胶休的表面活化剂,可以诱陷溶液中微小的溶质,水力尺寸增大的溶质能够被高分子超滤膜截留,溶质的截留和膜通量主要由溶质和膜的性质共同决定。胶体加强型超滤膜分离Fe (CN )63-用再生的细胞醋酸盐,当十六烷基吡啶(盐)与Fe (CN )63-的摩尔比增加到1∶
2、2∶3,溶质的去除效率从59%到81%再到99.9%。当摩尔比为1∶3,Fe (CN )63-的去除率从78%上升到
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9919%[24]。苏联Dytnersky,Yu.I.[25]等人采用转变物质形态去除电镀废水中的重金属,调节溶液的p H值使重金属生成氢氧化物,超滤物对其就有了截留能力,可以净化电镀废水。美国Jarvinen,G ordon D.[26]等人通过研究发现:在电镀废水中,超滤膜能对其中聚合体金属分离,渗透的水能被回用,金属离子也能得到回收。超滤膜分离技术从常规的电镀清洗废水中回收重金属作为一种新的技术在发展,通过从电镀废水中回收锌和镍,回收的金属离子反回到电镀槽中,不纯的铁和铜被从锌和镍溶液中去除。超滤膜分离后的电镀清洗废水中锌和镍的浓度低于011×10-6,满足市政排水的要求[27]。
7 食品废水
食品废水总的特点都是高浓度有机废水,BOD5和COD Cr的值都很高,大多食品加工厂的废水没有经过处理就直接排放或采用的处理方法设备复杂、占地面积较大并且浪费了其中有价值的营养物质。在国外食品废水处理中,超滤膜主要用于回收物质及其它膜的预处理和膜生物反应器的应用。
在鱼食品制造过程中产生高有机负荷的废水,如果不治理直接排入河中,会对环境有负面影响,同时这些废水中含有大量的蛋白质。葡萄牙Afonso, M.D.[28]等人采用超滤膜回收废水中的蛋白质回用于鱼食品制造厂,可以提高质量和经济效益。同时指出微滤膜作为预处理是需要的。通过单独的反渗透处理来自罐头厂的发酵废水,结果令人失望,过多的膜通量下降由于膜污染和粘性的增大。现行的研究发现用超滤作为反渗透的预处理可以在更多种的罐头废水中去除造成通量下降的腐烂物质,结果令人满意[29]。淀粉产品和来自麦粉的淀粉回收,浓缩液通过喷雾干燥法产生的物质适合烤制品所需的麸质或动物的饲料,这种方法在澳大利亚有广泛的应用和研究[30]。
加拿大Nakhla,G eorge[31]等人运用淹没式超滤膜和生物技术相结合,取得的BOD5、TSS、N H3-N、T-P的浓度分别不超过10mg/L、10mg/L、1mg/L、0.5mg/L,在运行过程中,生物力停留时间为5～6天,BOD5去除率为95%～96.5%,COD的去除率96%～99%。Catley,G eraint[32]等人用美国生产的膜生物反应器在两种食品处理设备中对水回收的研究,这个系统包括先进的膜生物反应器、反渗透和紫外消毒处理。这个膜生物反应器内部用错流超滤膜分离生物,出水适合反渗透膜的要求。在许多小的奶制品厂和隔离的厂区往往没有传统的污水收集系统,奶制品废水和生活废水大量的进入环境引起环境危害,在以色列兴起的淹没超滤膜生物反应器运行500小时的测试,BOD5的变化范围从315×10-6到41170×10-6,膜生物反应器都能取得满意的效果[33]。
8 屠宰废水
禽类屠宰加工业产生的废水中,含有大量血污、油脂、毛皮、肉屑、骨屑、内脏杂物、未化的食物以及粪便等污染物,水呈红褐色并有明显的腥臭味,富含蛋白质、油脂及较高的含盐量,废水浓度高,污染严重。
Zhang,S.Q.等人通过对超滤膜和纳滤膜治理家禽屠宰水的回用,主要回用于农业用水,满足加拿大本底值:微生物量小于1000organisms/mL,总的大肠菌小于10organisms/mL,总的有机碳小于100mg/L,透光率大于90%。超滤膜可以去除全部细菌和达到90%的透光率,但达不到有机碳的要求,纳滤可以达到,可以采用超滤和纳滤连用的方法[34]。南非是一个缺水的地区,近年开始对屠宰废水研究处理,采用的格删和气浮法都没有效果。南非的屠宰公司开始转向膜处理屠宰废水的研究,结果表明:超滤能一直保持去除90%的COD和85%的磷酸盐,同时能为出水达到屠宰废水回用的反渗透提高没有污染的供给[35]。屠宰过程中产生的大量血液都随水流走,不仅污染环境而且浪费资源。作为屠宰的副产品废血,实际上可以作为动物的饲料和人类的食物,墨西哥只有15%的废血被用作动物的饲料,故G omez-J uarez,C.等人研究采用超滤分离,通过次氯酸钠处理滞留物,可以生产出含75%的蛋白质和1%的杂质白色产品,几乎没有异味,结果表明,这种白色产品含有人所需成本的氨基酸[36]。
9 目前存在的问题和今后的研究方向
(1)虽然超滤膜技术在很多领域得到了应用,但限制其发展的主要是膜的污染和污染物质在膜的表面积减小了膜的通量[37]。针对此种情况,很多学者都对超滤膜的污染机理进行阐述及提出了防治的对策和改进的措施[38][39][39]。但往往只是定性分析了料液性质的不同和膜表面的化学作用对料液中污染物质的截留率,并没有作出定量分析。这也是今后研究的一个方向。
(2)膜技术和其它技术连用水处理方法不成熟,在一定程度上限制了发展,只在少数水处理中得到
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应用。对新技术的开发和应用范围值得进一步的深入研究。
(3)超滤膜不论作为预处理或最终处理都是根据料液的状况和膜的运行条件决定的,改变料液的状况和膜的运行条件可以减轻膜的污染。因此,在不同的料液情况下,可以适当的调节料液的性质(如料液的p H 值、浓度等)使膜污染减轻,增大膜通量。同时也可以改变膜的运行状态(如两侧的压差、反冲洗时间、增大紊乱度等)。这就要研究者寻求一个最佳的进料性质和运行的状态,使其效果最优。
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(收稿日期 2006-02-13)
作者简介
颜翠平(1981-),女,汉族,江苏连云港人,西南科技大学环境与资源学院在读硕士,研究方向为水污染控制工程。
Application of U ltraf iltration Membrane to W ater T reatment
Y an Cui pi ng W ang Chengduan Zhang M i ngxi ng
(Institute of Environment and Resource ,Southwest University of Science and Technology ,Mianyang ,Sichuan ,621010)
Abstract :Applicatn and study progress of ultrafiltration membrane to water treatment at abroad were pre 2sented in this paper from municipal supply water ,textile dyeing wastewater ,paper making wastewater ,tanning wastewater ,electroplating wastewater ,food wastewater ,abattoir wastewater ,res pectively.The problem and trends of ultrafiltration membrane to water treatment was pointed out.
K ey w ords :Ultrafiltration membrane ;water treatment ;membrane separation
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颜翠平等:超滤膜在水处理中的应用
沸石在水处理中应用的分析研究进展及前景
沸石在水处理中应用的研究进展及前景 刘慧芳 <华南师范大学化學与环境科学学院） [摘要] 沸石是一种具有优异功能的非金属矿物材料，本文对近两年来沸石在水处理应用的研究进展进行了综合评述。介绍了沸石在去除水中氨氮、有机物质、重金属离子、等方面的应用。认为应继续加大对各种天然沸石性能、结构和其改性工艺的研究，充分发挥其应用性能、拓宽其应用范围，使其在环境保护和污染处理中得到更好的应用。 [关键词] 沸石；吸附；离子交换；氨氮；改性沸石；斜发沸石；深度处理；生态床系统；超微沸石；丝光沸石；应用 沸石作为一种具有优异功能的非金属矿物材料，在工业中有广泛的应用。其显著特点是孔隙度高、比表面积大，离子交换性、吸附性、催化性、耐酸性、耐热性、耐辐射性等性能优异, 因此被广泛用于石油化工、环境保护、农牧业、建材工业、轻工业及高新尖端技术等领域。沸石可用做催化剂、干燥剂、水质软化剂、吸附剂、离子交换剂等，在工业上常作分子筛，用来净化气体、石油及废水处理，海水提钾、淡化、硬水软化等[1]。目前国际上对天然沸石的开发、研究和生产相当活跃。本文对近两年来沸石在水处理应用的研究进展进行了综合评述，介绍了天然和改性沸石在去除水中氨氮、有机物质、重金属离子、放射性物质等方面的应用。 1 沸石的由来、结构及其特性 1.1 沸石的由来 1765年瑞典矿物学家C ronstedt在冰岛玄武岩杏仁状空隙内，首先发现一种白色透明的矿物，因其加热时出现发泡沸腾现象，便以希腊文命名为“zeolite”，意为“沸腾的石头” [2]。关于沸石的定义存在着一个演变的过程，直至1997 年，国际矿物学协会
膜法水处理实验——超滤膜通量测定
膜法水处理实验（一）——超滤膜通量测量 一、 实验目的 （1） 掌握中空纤维超滤膜通量测量的标准方法。 （2） 理解中空纤维超滤膜过滤过程中的膜污染现象。 （3） 掌握中空纤维膜组件运行过程跨膜压差的调控方法。 （4） 根据Darcy 定律计算中空纤维膜过滤阻力。 二、 实验原理 通量是指在一定流速、温度、压力下，单位时间、单位膜面积的液体（或气体）透过量，是衡量膜组件性能及运行状况的重要参数。根据上述定义，膜通量可由式（1）计算 Q J At = （1） 其中，F 表示通量，m 3/(m 2?h)；Q 表示液体（或气体）透过量，m 3；A 表示膜 面积，m 2；t 表示收集透过液体（或气体）的时间，h 。对于液体，透过量通常通过直接测量一段时间内透过膜的液体体积或质量的方法获得。 在超滤进行的过程中，由于膜孔对水溶液中溶质或悬浮物的截留和吸附作用，以及溶质的浓差极化作用或凝胶层的形成，均会导致超滤过滤性能的下降，即在恒压操作下表现为膜通量的下降而在恒流操作下表现为跨膜压差的升高。这就是所谓的膜污染现象，是膜过滤过程中不可避免的现象。 根据形成膜污染的原因，膜过滤阻力可表示为： t m p f m p ef if m c if R R R R R R R R R R R =++=+++=++ （2） 其中，R t 表示膜过滤过程的总阻力；R m 表示清洁膜的固有阻力；R p 表示浓差极化阻力；R f （=R ef + R if ）表示污染阻力；R ef 表示凝胶层阻力；R if 表示内部污染阻力；R c （=R p + R ef ）表示沉淀阻力。 以Darcy 定律为基础得出下列过滤通量的表达式： () t m p ef if P P J R R R R R μμ??= = +++ （3） 其中，μ表示溶液的粘度，Pa ?s ，24 °C 时纯水粘度μw =9.186×10-4 Pa ?s 。J 0表示新膜纯水通量，J 1表示过滤原水的稳定通量，J 2表示纯水冲洗后的纯水通量，J 3表示刷洗后的纯水通量。 0m w P J R μ?= （4）
污水处理技术篇：超滤膜水处理技术
污水处理技术篇：超滤膜水处理技术 北极星节能环保招聘网讯:超滤膜通常是指不对称多孔膜，表面孔径在20~50 nm，可截留分子质量范围较宽，从数千到数十万u。一般认为，超滤是一种筛孔分离过程，其中溶剂和小分子溶质透过膜被收集，而大分子溶质被膜截留成为浓缩液。超滤技术是一种低能耗、无相变的物理分离过程，它具有高效节能、无污染、操作方便和用途广泛等优点。目前，超滤膜不仅广泛应用于分离、浓缩、纯化生物制品，提纯医药制品和食品工业等领域，而且在饮用水处理、废水处理、超纯水制备以及血液处理中也发挥着巨大的作用。由于膜的截留作用，膜很容易受到污染，使膜的通透性下降，从而导致分离效率降低且影响膜的使用寿命。因此膜污染是制约超滤膜应用的重要原因之一。笔者结合国内外有关超滤膜污染的最新研究进展对影响膜污染的因素进行了综述，并对今后超滤膜污染的研究方向进行了探讨。 更多水处理招聘请关注北极星节能环保招聘网 1 引起膜污染的物质 不同水中含有不同的污染性物质，因此其对膜的污染也有所差别。研究表明，引起膜污染的物质主要有无机物、有机物、悬浮物和细菌等。 1.1 无机物 仅在无机离子的作用下，污染物对超滤膜的影响并不十分明显，但由于分离液体的复杂性，当其中存在有机物时，有机物和无机物之间的相互作用会对膜造成污染。研究发现，无机离子易被有机物联结，使无机物以及有机物的形态发生变化，从而加剧膜污染。Y. J. Chang 等在用中空纤维超滤膜处理天然原水时发现，沉积在膜表面的物质多为铝、硅、钙和铁等物质。其认为溶解性有机物发挥了“黏合剂”的作用，将无机离子和膜表面连接起来。S. H.Yoon 等进行了腐殖酸对纳滤膜膜通量影响的研究，发现钙离子存在下，可加快膜通量的下降。研究者认为，腐殖酸首先吸附或沉积在膜表面，然后钙离子将溶液和膜表面粘连，从而将溶液和膜表面的腐殖酸连接起来，加快了膜通量的下降。M. Kabsch-Korbutowicz 等在对含腐殖酸以及钙盐的溶液进行超滤实验时发现，增加钙离子浓度，会使腐殖酸收缩并与金属离子生成络合体而阻塞膜孔。 1.2 悬浮物 悬浮物主要包括泥沙、黏土、大分子有机物、微生物、化学沉淀物、细菌等，悬浮物的粒径大约为0.001~100 μm。超滤时，大的悬浮物会沉积在膜表面，较小的悬浮物颗粒则滞留在膜孔中，更小的悬浮物颗粒在通过膜后会对后续的反渗透进一步造成影响。当有机物与悬浮物质混合时，其膜通量比只存在有机物时高，且随着悬浮物的增加，膜通量下降的速度减缓，原因可能是悬浮物吸附了有机质，减小了有机物与膜直接接触的机会，从而降低了膜污染。
超滤膜技术在环保工程水处理过程中的运用
超滤膜技术在环保工程水处理过程中的运用 发表时间：2020-04-13T15:18:07.880Z 来源：《城镇建设》2020年第3期作者：陈骏驰1 胡杭城2 [导读] 随着工业的发展和人口数量的增多，地球上水污染程度也在不断增加 摘要：随着工业的发展和人口数量的增多，地球上水污染程度也在不断增加，被污染的水体如果直接排入环境中就会带来严重的水体、大气、土壤污染问题，日益紧张的水资源也给人类的生存敲响警钟，因此水处理就显得格外重要。随着技术不断成熟，超滤膜技术在环保工程水处理中的应用越来越广泛。文章介绍了超滤膜技术及其特点，探讨了超滤膜技术在环保工程水处理中的典型应用，为水处理工程提供参考。 关键词：环保工程；水处理；超滤膜技术；应用 1超滤膜技术的特点 超滤膜技术有着其他水处理技术有着难以望其项背的优势。第一，超滤膜具有优秀的化学稳定性，耐高温、耐酸碱性好，因此可以适用多种水质，适用范围广泛。第二，超滤膜技术的原理简单，技术实现容易，自动化程度强，不仅节约劳动力而且对于维护和运行的安全都有着较高的保障。第三，超滤膜技术是物理层面的方式，在整个处理净化过程中不依赖化学试剂，不会对被处理水质产生二次污染。第四，超滤膜技术在整体的处理效率和效果上都呈现着较为满意的结果。其大容量的污水处理对于中小城市的饮用水处理效率的提高有着巨大的优势。 2环保工程水处理中超滤膜技术应用问题 （1）补充技术不充分。自来水处理中，超滤膜技术的应用，使得纯净水生产成本提高，所以水处理工艺选择时，要先深入了解现场环境，结合取水具体特点，合理选用净水工艺。如果所需净化的水有很高的无机盐含量或硬度要求，就要选用双膜技术;假若所需处理的水体自身有很高的水质，处理工序方便，就可应用超滤技术，降低水污染与纯净水生产等成本。但一般情况比较繁琐时，有的厂家选用超滤技术，提高了水处理工序与成本，因而经济落后地区不适用该处理技术。 （2）能源耗损大。水处理工作中，保障设备驱动力是超滤膜技术应用的基础。实际工作中，外动力辅助必不可少，但此过程也会产生一定的能源消耗，水处理成本增加。因而应用超滤设备时，要认真检查能源耗损情况，尽可能选用能源耗损小的设备，尽可能提高能源使用效率。 （3）污染。环保工程水处理中，超滤膜技术的应用会产生一定的污染问题，使得超滤膜过滤能力降低，能源消耗量加大，从而加大了水处理成本。但现阶段，自来水厂一般会间隔5个月对超滤膜进行一次净化，且净化过程繁琐，一旦操作不规范，就会加剧水污染问题，所以加强保护超滤膜显得尤为重要。 3关于环境工程水处理运用超滤膜技术的要点 （一）聚偏氟乙烯超滤膜 聚偏氟乙烯是一种结晶聚合物，结晶熔点为170℃，机械性能良好，化学稳定性和耐磨性都比较强，是一种常见的制模材料。聚偏氟乙烯在常温的条件下不易被酸碱腐蚀，即使是在高达100℃的温度环境下，其化学性能也不易改变，在脂肪烃、芳香烃等有机溶剂中也不易溶解，对各种射线辐射都具有良好的抵抗能力，因此，在膜分离技术中逐渐受到人们的重视。虽然聚偏氟乙烯具有上述优点，但是其亲水性比较差，因此，制出来的分离膜在废水处理中也容易受到污染，使产水量降低。为了改善聚偏氟乙烯的亲水性能，研究人员将无机纳米混合到聚偏氟乙烯中，通过无机纳米颗粒的亲水基团来提高聚偏氟乙烯分离膜的机械强度，进而提高分离膜的抗污染性和亲水性。 （二）聚醚砜超滤膜 聚醚砜材料可以制备成多种类型的膜，其耐热、抗压、抗氧化性能都比较好。聚醚砜材料的种种优点使其成为制备复合膜的理想材料，近几年来对该材料的研究深度也逐渐增加。在聚醚砜超滤膜中加入耐高温的杂萘联苯可以有效增强分离膜的抗溶解性和耐腐蚀性，并且能够承受的最高温度也上升到300℃，从而使超滤膜能够适应多种环境下的废水处理工作。 （三）聚乙烯醇超滤膜 聚乙烯醇材料内部严格的线性结构使其分子之间的氢键结合非常稳定。结构内部的羟基亲水性能良好，可以降低成膜难度，因此常被用于亲水膜的制作。由于聚乙烯醇超滤膜极易在水中溶解，因此，需要通过热处理等加工工艺来改变其亲水性能。在聚乙烯醇中加入纳米二氧化硅不仅可以保留聚乙烯醇的亲水性，还可以增加分离膜的抗污能力，纳米二氧化硅聚乙烯醇的水通量和抗污染能力比一般的聚乙烯醇超滤膜都要高很多。 （四）醋酸纤维素超滤膜 醋酸纤维素材料来源广泛、价格低廉，因此，被广泛用作超滤膜的制备材料。聚乙烯醇和醋酸纤维素结合可制备共混超滤膜，不仅具有极高的亲水性和抗污性，而且渗透速率更高，除油率高达90%以上。 4超滤膜技术在环保工程水处理中的应用 4.1在日常饮用水中的应用 近年来，我国工业快速发展，虽然促进了国家经济的发展，但环境问题也接踵而至，影响着人类的日常生活，尤其是水污染问题，是现阶段国家极为重视的问题，因此，日常饮用水的净化是水处理过程中的重要一环。在实际的水处理操作中，超滤膜技术主要以粉末活性炭—超滤膜联合工艺和混凝—超滤组合工艺对饮用水进行二次清潔，以达到深度净化水资源的程度。 4.2在城市污水回收利用中的应用 国家经济的发展必然导致城市化进程的加快和城市规模的扩大，从而导致城市人口的增加，城市污水的排放量也逐年增多。在处理城市污水时应用超滤膜技术，主要对其二级出水进行净化，多采用混凝—超滤系统对二级出水中的氨氮、总氮、总磷、COD以及大肠杆菌等有害物或者有害微生物进行有效处理，但混凝—超滤处理不同物质的效果不同，效果较差的情况下还需要在超滤膜技术使用的基础上，进行更深层次的净化，最大程度上实现水资源的循环利用。 4.3在造纸污水处理中的应用 造纸行业为我国的经济发展贡献颇多，但造纸企业生产过程中所排出的造纸废水也只增不减，因此，对造纸废水的治理也是净化水资源的重点工作之一。在造纸污水的处理过程中，运用超滤膜技术将废水中的木素和浆液过滤出来。此外，超滤膜技术能够将造纸污水中的
沸石在水处理中的应用
沸石在水处理中的应用 沸石在水处理领域的应用，国内外学者们已经做了比较广泛深入的研究，沸石是一种天然矿物，具有成本低、处理效果好的特点，在水污染处理中应用可以降低处理的成本；应用沸石的处理设备比较简单，沸石用于去除氨氮、有机污染物质、金属元素、射性物质、杀菌等都有明显的效果，可以用于处理废水，是一种有发展前途的水处理材料。但是，我国在环保方面对沸石的开发利用与国外发达国家相比起步晚、水平低、速度慢。目前，我国对沸石矿产资源的开发仍处于初级阶段，应加强沸石在污水处理材料方面的研究，力求开发新产品，并尽快将其转化为生产力，以适应社会发展的需要，使廉价的沸石在环保方面发挥更大作用。另外，由于沸石在水处理中的研究与应用越来越多，所以应重视吸附饱和沸石的最终处置问题，避免造成二次污染。 1、去除水中氨氮 氨氮存在于许多工业废水中，氨氮排入水体，特别是流动较缓慢的湖泊、海湾，容易引起水中藻亡。氨氮还使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程增大了用氯量；对某些金属，特别是对铜具有腐蚀性；当污水回用时，再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率。利用沸石去除生活污水以及工业废水中的氨氮，国内外已有较多的研究。沸石构架中有一定的空腔和孔道，决定其具有吸附、离子交换作用。又因为天然沸石是一种较廉价的矿物质，成本较其它吸附剂低，再生成本低，再生液经吹脱后可重复利用，由此表明沸石是一种较为理想的脱氮吸附剂。 2、去除废水中的重金属离子 镉、汞、铅、锌等重金属离子是造成环境污染、对人体极为有害的物质，消除方法有活性炭吸附法、溶剂萃取法和离子交换法等。实验表明，用沸石特别是用NaOH，HCl和NaCl 处理过的沸石处理上述重金属离子效果较好，被沸石吸附交换的重金属离子，还可浓缩回收，沸石经处理也可再生使用。 3、去除水中的氟 氟是电负性最高的元素，是相当活泼的非金属元素，当氟离子大量存在时，有毒性作用。饮用水中氟的含量过高，容易使儿童患氟斑病和氟骨症。以国投盛世优质斜发沸石为原料，研究了用盐酸、硫酸铝和高温方法活化天然沸石的工艺条件。结果表明用活化天然沸石处理
超滤膜在水处理工艺的作用
超滤膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种技术。中空纤维外径:0.5-2.0mm，内 径:0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。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小排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一。 超滤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。 1、过滤系统要定期灭菌。 超滤膜可以截留细菌，但不可以杀死细菌，截留率再好的超滤膜也不能长期保证干净区不长一个细菌，有细菌就可能大量繁殖。直接影响到透过水质，譬如有的矿泉水成品中出现半透明丝状白色絮状的ù菌团，主要是系统被ù菌污染所致。因此，必须定期对周转环境及过滤系统进行定期灭菌，灭菌的操作周期因供给原水的水质情况而定，对于城市普通自来水而言，夏季7～10天，冬季30～40天，春秋季20～30天。地表水作为供给水源时，灭菌周期更短。灭菌药品可用500～1000mg/L次氯酸钠溶液或1%过氧化氢水溶液循环流或浸泡约半小时即可。 2、超滤组件要轻拿轻放，并注意保护，由于超滤组件是精密器材，所以在使用安装时要小心，要轻拿轻放，更不能甩坏。组件若停用，要先用清水冲洗干净后，加0.5%甲醛水溶液进行消毒灭菌，并密封好。如冬天组件还要进行防冻处理，否则组件可能报废。 3、使用中空纤维超滤膜前必须认真阅读使用说明，按照超滤膜在水处理应用工艺进行操作。 4、由于?根超滤组件在出厂前加入保护液，使用前要彻底冲洗组件中的保护液，先用低压(0.1MPa)给水冲洗1小时，然后再用高压(0.2MPa)给水冲洗1小时，无论低压还是高压冲洗时，系统的产水排放阀均应全部打开。在使用产水时，应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。 【UF+RO处理电镀废水】 随着电子工业的飞速发展，作为电子业的基础之一──电镀，?年以10%~20%的速度在增长，成为了电子行业中的重要产业之一，然而其复杂的制程需要消耗大量的水并产生许多废弃物[1]。近年来，自来水价格不断上涨，并且随着人们环保意识的提高及环保法律法规日益严格，用水及环保问题已成为电镀企业经营上的一个难题，加上目前国际认证 ISO14000的推出和推广，电镀厂必须对环保方面做出更多贡献。节约水资源和废水处理是电镀厂环保的重中之重。为此，电镀厂一方面必须维持废水的排放达标;另一方面，又要考虑其水处理成本的节减及减少原水取用量，强化中水回用。针对目前电镀废水处理及中水回用工艺上存在的问题，笔者提出了全膜法处理及回用工艺，实现电镀重金属废水处理及回用的短流程系统，为电镀行业节能减排提供一种新的选择。 调节池内，综合废水和络合废水分别排入各自的调节池内，通过泵提升到反应水箱进行反应，同时向反应水箱内投加NaOH、破络剂及混凝剂，然后自流入循环水箱，并通过
活性炭和超滤膜技术的负面效应
活性炭和超滤膜技术的负面效应 微生物滋生。活性炭技术和超滤膜技术，本质上是物理过滤，所以，会成为微生物的温床，卫生系统专家支出，在使用没有抑菌(杀菌)装置的净水机时，经过7天左右的时间，微生物指标会大大增高，无论对超滤膜采用正冲或者反冲的清洗手段，效果都不甚理想，再说7天冲一次，消费者不嫌烦吗? 亚硝酸盐浓度偏高。活性炭和超滤膜技术是处理有机污染和余氯的最佳方案，但凡事都有两面性，在有机污染严重、浑浊度明显的地区，这一技术会导致微生物指标增高，从而导致亚硝酸盐浓度增加，其最直接的表现是净水机用一段时间，水质会变咸!不但影响口感，而且严重威胁人体健康。 再谈谈谈谈活性炭在净水机上的应用。 由于国外是限制活性炭发展的，所以有些国产的活性炭经过这么多年的发展，在技术上已经可以与国际品牌的活性炭获得等同“段位”了。 活性炭的种类比较多，用在家用水处理技术上一般是压缩活性炭、颗粒活性炭、粉末活性炭(后2个也称之为散碳)。 从材质上看：在材质上分煤质、椰壳、果壳等。 从吸附效果看：粉末活性炭大于颗粒活性炭大于压缩活性炭(还能起到pp棉的作用) 超过滤的工作原理： 进料液在一定压力作用下，水和小分子溶质透过膜成为透过液，而大分子溶质被膜截留为浓缩液。超滤过程主要有三种情况： ①被吸附在过滤膜的表面上和孔中(基本吸附); ②被保留在孔内或者从那里被排出(堵塞)： ③机械地被截留在过滤膜的表面上(筛分)。 超过滤的特点：一是它的工作范围十分广泛，在水处理中分离细菌、大肠杆菌、热源、病毒，腔体微粒、大分子有机物质等，还可以用于特殊溶液的分离;二是超过滤可以在常温下进行，因此对热敏感性物质如药品、蛋白质制剂、果汁、酶制品等的分离、浓缩、精制等，不会影响产品质量;三是超过滤过程不发生相变，因此能耗低;四是超滤过程是压力作驱动力，故装置结构简单、操作方便、维修容易。因此，超过滤发展迅速，在过去的10年问，全世界超滤膜的生产平均年增长率在12%左右。
沸石在水处理中的应用研究
摘要 氨氮是引起水体富营养化和环境污染的重要物质，采用沸石去除水中氨氮是水污染控制领域的研究热点之一。沸石是一种廉价的非金属矿物，具有独特的吸附和离子交换性能。天然沸石在改性过程中, 硅的质量分数显著减少，而钠的质量分数增多. 这样有利于 NH 4+-N的交换反应，因此改性沸石对氨氮的吸附NH 4 +-N的性能加强。 本研究首先对天然沸石进行了改性，确定了最佳的改性条件，并通过采用动态法研究 改性沸石吸附柱去除微污染水源中氨氮的规律，包括改性沸石的粒径大小、入水流速、初始氨浓度等参数的影响，绘制穿透曲线。通过研究，本文得出了以下结论：①沸石改性的最佳条件为：NaCl溶液浓度3mol/L，水浴温度70～75℃，时间3h；②NaCl改性沸石的去除率明显高于未改性的。相比之下对氨氮的去除率增加了8%；③沸石粒径越小，去除率越高，改性效果越好。沸石粒径在0.5-1mm是对氨氮的去除率最高；④入水流速越小，改性沸石对氨氮的去除率越高；⑤废水的初始浓度越低，改性沸石对氨氮的去除率越高。最高可到达74%. 关键词：改性沸石氯化钠氨氮吸附
Abstract +)is an important contaminant for eutrophication of water Ammonia-nitrogen(NH 4 bodies and environmental pollution. Zeolite is a cheap non-metallic minerals,with unique adsorption and ion -exchange performance。 After natural zeolite is modified quality score of silicon significantly reduces，And quality score of Sodium increases。It helps in ammonium-ion exchange， so dsorption performance of modified zeolite strengthens。 At first the natural zeolite was modified by chemical approaches in the research,and choose the best modifying condition of zeolite.Then study its treatment effect of low concentration NH4+in column reactor and draw breakthrough curve, investigating such factors as pellet size, velocity of flow and nitial ammonia concentration etc. The main results of this research were as follows:ⅠUnder these circumstances:,c=3mol/l,T=70～75℃,the modification time3hours，we can get the the right modified zeolite; Ⅱ removal efficiency of zeolite modified with for ammonia nitrogen is significantly higher than unmodified 。In contrast to ，removal rate of ammonia nitrogen increases by 8%;ⅢThe smaller the modified zeolite particle size, the higher the modification ；Ⅴthe water velocity is smaller, removal of ammonia nitrogen is higher;Ⅳwastewater concentration is lower, the modified zeolite of removal rate of ammonia nitrogen is higher . The highest removal rate can reach 74 percent . Key words：modified zeolite NaCl ammonia nitroge wastewater adsorption
环境工程中的水处理超滤膜技术应用
环境工程中的水处理超滤膜技术应用 摘要:我国环境保护技术随着环境工程建设的持续推进而不断发展，催生了众多新型的环境净化技术，环境工程水处理中的超滤膜技术就是其中的典型代表。在环境工程水处理环节中，超滤膜技术凭借其强大的水过滤效果获得了广泛应用。在阐述超滤膜技术基本原理及特点的基础上，深入分析了基于超滤膜技术的水处理工艺优化，并对超滤膜技术在环境工程水处理中的具体应用进行了具体探讨。 关键词:环境工程；水处理；超滤膜技术 0引言 水乃万物生长之源，水处理技术关乎人类的生命健康和生态文明的建设。作为一种科学有效的水处理技术，超滤膜技术的应用非常广泛，在实践应用中获得了令人满意的效果。同时在应用的过程中，超滤膜技术自身也得到了持续改进，这对环境工程建设来说意义重大。因此，有必要深入分析环境工程水处理中超滤膜技术的工艺改进和应用，以促进我国环境工程建设的可持续发展。 1超滤膜技术的原理及特点 1.1超滤膜技术的基本原理 超滤是指通过压力使溶液中的溶剂以及一部分分子量较低的溶质从超滤膜的微小孔隙中穿透到膜的另一边，而分子量较高的溶质或一些乳化胶束团被截留，从而达到过滤分离的效果。筛分作用是超滤膜技术的主要过滤机理，其次还有超滤膜表面的化学特性，如静电作用也可以起到过滤截留作用。在水处理中运用超滤膜技术的基本原理是对原水施加压力，使胶体、高分子物质吸附在超滤膜表面及孔隙中，在膜的孔隙内被截留或在膜表面的筛分作用下被超滤膜阻止，而水、低分子物质可以通过超滤膜。一般来说，超滤膜技术截留的分子量范围为500~500000，与之对应的超滤膜孔径范围是0.002~0.1μm，实际操作时的静压差通常是0.1~0.5MPa，被分离物质成分的直径范围为0.005~10μm。 1.2超滤膜技术的特点 超滤膜技术相对于其他过滤技术来说，具有以下六个特点：（1）过滤杂质的效率高，效果好，处理后的水质更好；（2）使用很少或不使用化学药剂，从而有效避免水质受到再次污染；（3）基于超滤膜技术的过滤系统自动化程度高，运行简单可靠，只有开、关两种操作；（4）化学稳定性强，抗酸碱腐蚀，耐高温，因此可以使用高温进行杀菌消毒，耐水解，适用性很广；（5）过滤精度可达99.99%能有效去除水中的绝大部分有害物质；（6）费用合理，与常规水处理系统不相上下，同时处理效果更好，尤其是工业生产产生的废水必须使用超滤技术才能有效处理。 2超滤膜水处理工艺流程 （2）超滤膜水处理工艺主要有沉淀超滤工和砂滤超滤工艺两种。在沉淀超滤工艺中，原
超滤膜技术在水处理工程中的应用分析
超滤膜技术在水处理工程中的应用分析 发表时间：2019-07-04T17:22:48.340Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：黄鹤俊 [导读] 摘要：水处理是中国城市环境工程建设中的重要环节，水是人类赖以生存的重要资源，在建设城市环境时，水环境也就显得尤为重要。 珠海水务环境控股集团有限公司广东省珠海市 519000 摘要：水处理是中国城市环境工程建设中的重要环节，水是人类赖以生存的重要资源，在建设城市环境时，水环境也就显得尤为重要。在一般情况下，建设环境工程都必须以建设水环境为首要步骤，先利用各种先进技术将水环境处理妥当，再在此基础之上建设其它城市环境。过去传统的水处理技术一般是对水资源进行预处理，即投入消毒剂或水资源专用净化剂等，将水中悬浮物去除，同时，去除水中异味，在完成净化后，需将水输送到水管中，而在这个步骤中极易引起水资源的二次污染，且利用消毒剂和净化剂也会给水质带来一些问题，所以现在传统水处理技术将逐渐被淘汰。利用超滤膜技术进行水处理，能有效减少水中杂质和异味，且不会对水质产生影响，较为环保，应多加利用。 关键词：超滤膜技术；水处理 引言：随着我国经济的发展，人们的环保意识不断提升。我国是水资源缺乏的国家，因此需要应用先进的水处理技术，回收水资源。传统水处理技术中对细小杂质的处理工艺较为复杂，且处理效果不好，很难有效的去除水中的有害物质，影响着人们的饮用水安全，不符合现今社会人们对健康的要求。因此，通过人们的不断研究，提出了新的处理工艺，通过膜分离技术来处理饮用水，水质满足人们对健康的需求。本文主要介绍膜处理技术中的超滤膜处理技术。 1.超滤膜水处理技术简述 膜分离被称为“21世纪的水处理技术”，在饮用水处理领域的应用日益广泛。超滤膜分离技术在市政给水领域的应用也已有30余年。根据原水特点，膜处理可以替代传统水处理方法中的混凝、沉淀、过滤的全部流程，或者沉淀和过滤部分，也有被用作替代过滤工艺。膜处理无论在水质方面还是在设备方面都较传统处理方法更具有安全性和可靠性。[1] 超滤膜技术是利用微孔原理，将水中溶质由微孔过滤到膜的另一端，从而实现过滤溶液中溶质的目的。超滤膜技术能有效将水中杂质及颗粒分离出来，从而保障水质干净与安全。在过去的传统水处理工程中，传统技术只能将颗粒较大的杂质析出，或仅只能去除异味，但实际上一些小颗粒杂质仍会存在于水中，给人们用水安全带来极大影响。而由于中国的生态环境不断地恶化，水质污染问题也越来越严重，许多城市地区水资源受污染极其严重，使用消毒剂及净化剂也不能将水中微小杂质全部去除，所以传统技术已逐渐不能满足水处理工程。由于科学技术发展，超滤膜技术逐渐被应用在水处理工程中。现在的水处理工程之所以采用超滤膜技术，是因为超滤膜技术能有效将水中大小杂质完全去除，同时还不会对环境造成危害。这种安全、无毒、环保的科学技术运用在水处理工程中极为合理。正是由于超滤膜技术在城市用水中应用，使得中国城市饮用水质量得到大幅度提升。 由于膜生产技术的发展和成本的降低，以及采用传统给水处理技术难已完全满足越来越严格的生活饮用水卫生标准，因此膜分离技术特别是超滤膜技术的研究和应用逐渐成为给水处理领域的热点。 2.应用超滤膜技术存在的问题 2.1缺乏完善的超滤膜处理技术组合 自来水厂生产的净化水，将会随着超滤膜技术的应用而增长一定的成本，所以在选择水处理工艺的时候，首先要对现场环境有一个具体的了解，然后再根据取水特点，分析怎样选用净水处理工艺。通过实践发现，如果水原料的硬度以及无机盐物质浓度都比较大的话，则可以选择双膜技术；如果水质不错，但净水处理工序比较简单，则可以选用超滤技术，这样就可以减少水污染程度，降低生产净化水的成本。不过一般在现实状况比较烦琐的情况下，一些生产厂家会选择超滤技术，如此一来，就会让生产成本以及工序增多，所以对于经济情况并不是太好的地区来说，这种方法并不适用。 2.2超滤膜技术的应用会消耗一定的能源 想要更好地运用超滤膜技术来进行水处理工作，最基本的前提就是要具备良好的驱动动力。在进行水处理的过程中，外来动力必不可少，但这种情况造成能源的过度消耗，进一步增加水处理成本。在选用超滤设备的时候，一定要认真检查它对能量的消耗程度，并从中挑选出耗能最小的设备，这样就能在节省能源的情况下，进行净水处理工作。 2.3超滤膜技术的应用形成污染问题 使用超滤膜技术会造成一定的污染，会降低原水容量通过超滤膜的能力，增大能源的消耗量，造成净化水生产成本的增加。[2] 如果发生超滤膜污染的情况，会严重影响超滤膜技术在水处理工作中的使用率，一旦污染程度较大，就必须要采用化学药剂来净化超滤膜。现在，自来水厂要时隔五个月才对超滤膜进行净化工作，并且净化的步骤比较烦琐，稍有不慎就很有可能导致水污染程度的恶化。所以，相关工作者一定要加强保护超滤膜的力度，延长它的使用寿命。 3.超滤膜技术在水处理中的应用 我国的工业发展较为迅速，超滤膜技术的应用也越来越广，无论是在污水处理还是饮用水处理领域都有应用。以下就详细介绍目前超滤膜技术在水处理中的应用领域。 3.1生活污水的处理 生活污水的产生量较大，是污染环境水体的主要来源，对于生活污水处理中应用超滤膜技术，能够高效的净化生活污水。研究表明：超滤膜技术与传统活性污泥法联用，对污染物的去除率可达到90%以上，生活污水处理后可以进行污水回用。城市污水处理上应用超滤膜技术可以有效回收水资源，利用回用污水进行城市绿化和景观用水[3]。 3.2工业废水的处理 工业废水由于含有大量的污染物及有毒有害物质，对水环境的破坏极大，因此，工业废水必须经过处理后达标才能排放，传统的污水处理技术的去除效果一般已不能满足社会经济发展的需求。应用超滤膜技术能有效去除废水中的污染物，并可以回收中水进行利用，且对于有机盐和有机物等也可以进行回用，然后再进行生产使用，极大的节约了资源，提高企业的经济效益。对于不同类型的工业废水，其处理方式是不同的，因此对于工业废水的处理需要依据水质情况制定科学的处理方案。另一方面可以回收副产品进行综合利用，实现企业经
超滤膜分离技术在水处理系统中的原理
超滤膜分离技术在水 处理系统中的原理 超滤系统是目前水处理领域中应用较为广泛的工艺之一，可以过滤掉水中大部分胶体、大分子有机物及悬浮物, 但超滤膜孔径是比较精细的高分子物质, 所以采用预处理为50至100μm的过滤精度, 这样可以减少超滤膜元件的污堵情况延长超滤膜的使用寿命。 一、超滤膜分离技术运行原理说明 超滤系统设有一个进水口，两个出水口。当自来水进入超滤装置后，在一定水压的作用下，水分子和对人体有益的微量元素等通过膜元件渗出，铁锈、胶体、细菌、杂质等被截留在超滤膜组件内并随直通自来水排出。 二、超滤系统定时自动反冲洗和排污处理 在净水处理领域中，应用较多的是中空纤维超滤膜组件，其过滤方式主要采用全流过滤，定期开启排放阀进行排污染物或错流过滤在工作制水同时开启污水阀排放10%左右的污水。由于中空纤维膜的流道比较小容易附着污物于流道中，所以超滤膜进行定期的反冲洗可以分离附着在膜表面上的污物物质。
超滤系统核心处理技术采用一种先进、成熟的超滤膜分离技术，料液中含有的溶剂及各种小的溶质从高压溶液侧透过滤膜到达低压侧，从而得到透过液或称为超滤液。超滤膜微孔可达0.01微米以下，能有效地去除水中的微粒、胶体、细菌、热源和有机物等杂质。而比膜孔径大的物质则被膜元件所截留成为浓缩液。 三、uf 超滤膜系统运行优势阐述 1、运行成本低：超滤系统水通量大、寿命长，维护费用低。 2、大通量：可同时满足直饮、沐浴、食用、清洁卫生等需要。 3、长寿命：由于超滤机采用垂直交叉过滤原理，经常反洗、不易脏堵，因此在正常使用情况下滤芯寿命为普通净水装置的50倍左右。 4、高精度：彻底滤除水中细菌、铁锈、胶体、大分子有机物等物质。保留对人体健康有益的微量元素，净化水的微生物和浊度等主要指标符合国家瓶装饮用水的卫生标准。
超滤膜技术
超滤技术概述 1.1 超滤原理 超滤是一种以机械筛分原理为基础，以膜两侧压差(100～1000kPa)为驱动力的膜分离技术。它可分离液相中直径在0.05 ～0.2μm的分子和分子量为1～10万的大分子。超滤膜的筛分孔径小，它可截留病毒病菌、胶体、大有机分子、油脂、蛋白质、悬浮物等[2]。通过超滤膜后的出水，水质稳定，受原水水质、运行操作条件的影响很小。 1.2超滤膜 超滤膜的类型有板式、管式、中空纤维、涡卷式等多种类型。其中中空纤维膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式，它与其它形状的膜相比具有体积小、膜面积大、水通量大、不易堵塞等优点[3]。 HYDRAcap是美国海德能公司新开发的一种大直径中空纤维超滤膜组件。新型工业用中空纤维设备具有可自动、频繁脉冲式冲洗中空纤维管的性能，其特点是通过短时间的停运，来保持稳定的产水量；可在很低的错流速度下工作，甚至可以在单向流速下工作。 HYDRAcap60超滤膜主要技术参数为：需要精度为150μm预过滤；pH为2～13；连续余氯≤5mg/L；最高运行温度≤40℃；运行方式可以是错流过滤或全量过滤；20℃时透膜压差为28～150kPa；反洗压力240kPa；反洗水流量315L/m2/h；反洗频率15～60min/次；反洗时间30～60s/次。组件公称膜面积46m2,中空丝外径/内径φ0.8mm/φ1.3mm。 2原水水质及工艺流程 2.1原水水质 取水地点为河津热电厂#1冷却水池，期间浊度变化为10～30NTU，进水温度8～20℃。河津电厂循环冷却水水质报告见表1。 2.2 试验工艺流程 试验工艺流程见图1。
HYDRAcap超滤膜采用恒压控制，全量过滤。过滤周期分别设置30min和45min 两个过滤周期。30min的产水量分别为3.2t/h、3.6t/h、4.0t/h；45min的产水量为4.0t/h。为防止循环冷却水夹带大颗粒划伤膜表面，在超滤组件前设置150μm的盘式过滤器。 3 试验结果分析 在试验中，对于超滤膜能否作为反渗透的预处理，主要从超滤产水的水量和水质来考虑。超滤的产水水质必须符合反渗透膜的进水要求，否则反渗透膜会很快被污染，大大影响膜的使用寿命。同时超滤膜产水量需比较稳定，以便于整个设备的宏观设计和运行操作过程的控制。 3.1 产水水量 图2分别为运行时间为30min和45min的产水量随时间的变化曲线。 由图2可知，随着运行时间的延长，此超滤膜能够维持比较稳定的产水量。 3.2产水水质 在整个实际运行期间，主要监测了超滤膜进水浊度、产水的浊度、SDI、
沸石在水处理中的应用
沸石在水处理中的应用 随着我国国民经济的迅速增长和城市人口的膨胀，生活污水和工业废水大量排放，水污染现象变得越来越严重。如何在水处理中有效地利用新型环境友好材料已是当今环境领域的重要研究课题。天然沸石是一种含水框架结构的多孔硅铝酸盐矿物质，独特的晶体结构使其具有选择性离子交换性能、选择性吸附性能、耐酸性能以及催化性能等特性，同时具有较大的比表面积，在污水的有机物去除，去除氨氮，重金属离子去除，去除氟和磷以及微污染水源水的预处理过程中有着较好的应用前景，特别是把沸石作为滤料，能够把天然沸石的吸附性、离子交换性能与滤池的过滤、吸附和生物代谢功能有机结合起来，更好地去除污水中的NH3N，有机物、SS和色度等。把沸石应用到水处理中，在使用和处理过程中不会对环境造成二次污染，是一种环境友好材料。以沸石作为水处理滤料，有望研究开发出经济、高效的新型水处理技术与工艺，对解决我国日益严峻的水环境污染及水资源短缺问题，具有重要的现实意义。 1、沸石在水处理中的研究进展 1.1去除氨氮 从天然沸石的微观结构可以看出，沸石内部具有很多大小均匀的空穴和通道，它们彼此相连，并与外界相通，在一定的物理化学条件下，具有固定的直径，小于这个直径的物质能被其吸附，同时氨氮为极性分子，其分子小于沸石孔道的直径，因此沸石对氨有很强的吸附
能力。沸石对氨氮的去除，还与沸石具有较强的离子交换性能有关，这主要是由于水中的NH4+离子极易同沸石晶格中结合不紧的K、Na、Ca等碱金属或碱土金属离子发生交换反应，能够有效地去除水中的NH4+离子。沸石对氨氮具有较大的吸附容量，在平衡浓度相当高的情况下，每克沸石具有吸附15.5g氨氮的极限吸附潜力，其吸附容量约是粘土的23倍。天然沸石不但能很好地去除水中氨离子，而且沸石具有很好的重复使用和再生性能，经过18次重复使用和再生，其氨交换容量仅降低了4%。目前的研究表明沸石对水中氨氮的去除与沸石的粒径大小、水流流速、温度、初始氨浓度和pH等因素密切相关，而水中有机物对氨氮去除的影响也很大。目前活化沸石用于水处理中氨氮的去除比较活跃，天然沸石经过高温焙烧，酸、盐等处理，既可以增大孔容，又增加比表面积，能够有效提高氨氮的交换容量，并且活化沸石成本远比活性炭等其他去除材料低，且再生简单，除氨氮性能优异。 1.2有机物及SS去除 沸石对水中有机物的去除主要是依靠沸石的吸附性能，极性有机物较非极性有机物更容易被沸石吸附，且随分子直径的增大，被吸附的几率也越小。沸石能与含有极性基团如OH、〉C=O、NH2或含有可极化基团如〉C=〈、C6H5等的有机物分子发生强烈的吸附，因此沸石能够吸附水中相当低的对人体具有致癌作用的CHCl3、TCE（三氯乙烯）、MTBE（甲基叔丁基醚）等有机物。如在pH为57的条件下，经氯化钠改性后的钠型沸石对水中的苯酚有较强的吸附能力。人们通过改变沸石的硅铝比，生产出高硅沸石，用来吸附水中的MTBE、CHCl3、TCE。高硅沸石对水中MTBE、CHCl3、TCE的吸附容量是所研究的粒状活性炭的8-12倍。而且，沸石具有去除水中浊度的作用，其对浊度的去除率在65%左右。这些研究表明天然沸石特别是经过改性的活化沸石在有机废水的处理中具有很大的应用潜力。 1.3去除重金属离子 沸石本身的格架结构特征和配位键不平衡，决定了沸石能够作为阳离子交换剂使用，能够与水中的Ba2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+等重金属发生离子交换反应而得以去除。同时沸石具有综合治理污染水源的功能，能同时去除水中的Ni2+、Co2+、Cu2+、Pb2+、Hg2+等重金属离子、油类和其他有机物。试验表明，在酸性pH值范围内天然斜发沸石对水中的Pb2+、Cd2+具有非常好的吸附去除作用，并发现当pH>7后，天然斜发沸石对水中Cd的吸附能力急剧下降，但当pH>10后，天然斜发沸石对水中Pb的吸附能力才有所下降。当溶液中Pb与Cd共存时，天然斜发沸石对Pb2+的吸附亲合力大于对Cd2+的吸附亲合力。另有试验表明，丝光沸石和斜发沸石对于消除重金属离子的效果较佳，特别是用碱处理过的沸石，其吸附量可以得到大大提高。
水处理技术之7种膜技术简介
水处理技术之7种膜技术 膜分离技术被公认为是目前最有发展前途的高科技之一。膜分离技术是以选择性多孔薄膜为分离介质，使分子水平上不同粒径分子的混合物/溶液借助某种推动力(如:压力差、浓度差、电位差等)通过膜时实现选择性分离的技术，低分子溶质透过膜，大分子溶质被截留，以此来分离溶液中不同分子量的物质，从而达到分离、浓缩、纯化目的。 近些年来，扩散定理、膜的渗析现象、渗透压原理、膜电势等研究为膜技术的发展打下了坚实的理论基础，膜分离技术日趋成熟，而相关科学技术的突飞猛进也使得膜的实际应用已十分广泛从环境、化工、生物到食品各行业都采用了膜分离技术。 迄今为止，水处理的膜技术主要有以下几种: (1)反渗透(RO)膜技术。 反渗透(又称高滤)过程是渗透过程的逆过程，推动力为压力差，即通过在待分离液一侧加上比渗透压高的压力，使原液中的溶剂被压到半透膜的另一侧。反渗透技术的特点是无相变，能耗低、膜选择性高、装置结构紧凑，操作简便，易维修和不污染环境等。 (2)纳滤(NF)膜技术。 纳滤技术是超低压具有纳米级孔径的反渗透技术。纳滤膜技术对单价离子或相对分子质量低于200的有机物截留较差，而对二价或多价离子及相对分子质量介于200-1000的有机物有较高脱除率。纳滤膜具有荷电，对不同的荷电溶质有选择性截留作用，同时它又是多孔膜，在低压下透水性高。 (3)微滤(MF)膜技术。 微滤膜是以静压差为推动力，利用筛网状过滤介质膜的筛分作用进行分离。微滤膜是均匀的多孔薄膜，其技术特点是膜孔径均一、过滤精度高、滤速快、吸附量少且无介质脱落等。主要用于细菌、微粒的去除，广泛应用在食品和制药行业中饮料和制药产品的除菌和净化，半导体工业超纯水支配过程中颗粒的去除，生物技术领域发酵液中生物制品的浓缩与分离。 (4)超滤(UF)膜技术。 超滤是以压差为驱动力，利用超滤膜的高精度截留性能进行固液分离或使不同相对分子质量物质分级的膜分离技术。其技术特点是:能同时进行浓缩和分离大分子或胶体物质。与反渗透相比，其操作压力低，设备投资费用和运行费用低，无相变，能耗低且膜选择性高。在食品、医药、工业废水处理、超纯水制备及生物技术工业领域应用较广泛。 (5)电渗析(ED)膜技术。 电渗析是一个电化学分离过程，是在直流电场作用下以电位差为驱动力，通过荷电膜将溶液中带电离子与不带电组分分离的过程。该分离过程是在离子交换膜中完成的。主要应用于海水淡化，苦咸水脱盐，海水浓缩制盐，乳精、糖、酒、饮料等的脱盐净化，锅炉给水、冷却循环水软化，废水中高价值物质回收与水的回用，废酸、废碱液净化与回收等。 (6)双极膜(BPM)技术。 双极膜是由阴离子交换膜和阳离子交换膜叠压在一起形成的新型分离膜。阴阳膜的复合可以将不同电荷密度、厚度和性能的膜材料在不同的复合条件下制成不同性能和用途的双极膜。主要应用于酸碱生产、烟道气脱硫、食盐电解等。 (7)渗透蒸发(PV)膜技术。 渗透蒸发是一个压力驱动膜分离过程，它是利用液体中两种组分在膜中溶解度与扩散系数的差别，通过渗透与蒸发，达到分离目的的一个过程，其设备投资和运行费用较低。近年来，对渗透蒸发技术的研究虽然进展很快，但它单独使用的经济性并不好。 【广州奥凯环保科技水处理设备公司采编】
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