膜分离技术在水处理中的应用
摘要：
膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。膜技术在水处理中应用是利用水溶液(原水) 中的水分子具有透过分离膜的能力，而溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外力作用下对水溶液(原水) 进行分离，获得纯净的水，从而达到提高水质的目的。本论文介绍了膜分离技术及其特点,对膜分离技术进行了分类, 同时阐述了反渗透、超滤、纳滤、微滤、电渗析这些常规膜分离技术的研究和在水处理技术中的应用情况,提出了膜分离技术研究方向和应用前景。
关键词：膜，膜分离技术，水处理。
一、膜技术的发展
1748 年法国阿贝、诺伦特首次揭示了膜分离技术现象；1863年杜不福特制成第一个膜渗析器，开始膜分离技术新纪元；1950年朱达制成具有实用价值的离子交换膜；1953 年美国里德教授在OWS 开始反渗透的研究；1961 年美国Hevens 公司首先推出管式膜组件制造法；1964 年美国通用原子公司研制出螺旋式反渗透组件；1967年美国杜邦公司研究出尼龙-66中孔纤维膜组件；1968 年美籍华人黎念之研制成具有实用价值的乳化液膜；1970年E.卡斯勃尔研制成含流动载体的液膜，使膜技术提高到创新水平[1]。
在我国，1965年开始反渗透的研究，1975年开始超滤研究，至今已走过40多年历程，与国际基本同步，成为仅次于欧美、日本的膜技术大国，在反渗透、超滤、微滤、纳滤、电渗析、气体分离膜、无机膜、渗透气化等领域都进行了成功的研究并已形成市场化工业体系，生产企业300多家，年工业总产值近30亿元。现由于源水日益匮乏、污染，膜技术逐步进入给水处理中。20世纪80年代中期，美国杜邦集团，法国利昂水务，德利满集团把微滤膜、超滤膜（UF）、纳滤膜(NF) 、高超滤膜(HUF) 、低超滤膜(LUF) 等技术应用到自来水厂处理饮用水；美国1987 年在Key Stone colo建成第一个微滤(MF)水厂。我国宁波、东莞市局部供水系统也使用了膜技术。但从利用膜技术建第一个净化分厂方面来讲，我国的研究、生产与应用已经落后于先进国家。现在膜技术更加成熟，在自来水制造工艺上使用更加广泛，规模更大[2]。
膜分离技术受到世界各技术先进国家的高度重视,近30 年来,美国、加拿大、日本和欧洲技术先进国家,一直把膜技术定位为高新技术,投入大量资金和人力,促进膜技术迅速发展,使用范围日益扩大。膜分离技术的发展和应用,为许多行业,如纯水生产、海水淡化、苦咸水淡化,电子工业、制药和生物工程、环境保护、食品、化工、纺织等工业,高质量地解决了分离、浓缩和纯化的问题,为循环经济、清洁生产提供依托技术。
膜分离技术目前已普遍用于化工、电子、轻工、纺织、冶金、食品、石油化工等领域,但其首先的开发研究和应用都是水处理领域,其应用涉及面广且量大,同时具有常规处理方式所不能比拟的优点,所以膜法水处理技术在水工业中已受到特别青睐。
二、膜分离技术的基本原理和特点
1、膜分离技术的基本原理[3]
由于分离膜具有选择透过特性, 所以它可使混合物质有的通过、有的留下。但不同的膜分离过程使物质留下、通过的原理有的类似, 有的完全不一样。总的说来, 分离膜之所以能使混在一起的物质分开, 不外乎两种手段。
(1) 根据混合物物理性质的不同——主要是质量、体积大小和几何形态差异, 用过筛的办法将其分离。微滤膜分离过程就是根据这一原理将水溶液中孔径大于50 nm的固体杂质去掉的。
(2) 根据混合物的不同化学性质。物质通过分离膜的速度取决于以下两个步骤的速度, 首先是从膜表面接触的混合物中进入膜内的速度(称溶解速度) , 其次是进入膜内后从膜的表面扩散到膜的另一表面的速度。二者之和为总速度。总速度愈大, 透过膜所需的时间愈短; 总速度愈小,透过时间愈久。例如反渗透一般用于水溶液除盐。这是因为反渗透膜是亲水性的高聚物, 水分子很容易进入膜内,在水中的无机盐离子则较难进入, 所以经过反渗透膜的水就被除盐淡化了。
2、膜分离技术的特点[4]
1) 膜分离过程不发生相的变化,与其它方法相比能耗较低,因此又称节能技术。
2) 膜分离过程是在常温下进行的,因而特别适于对热敏感的物质,如对废水中有价值的重金属、化学药品、生产原料等的分离、分级、浓缩与富集过程。而用膜法处理饮用水,其出水水质只取决于膜自身的性质,如膜孔径、膜的选择性等,与原水水质无关。
3) 膜分离技术不仅适用于有机物和无机物、病毒、细菌的广泛分离,而且还适用于许多特殊溶液体系的分离,如溶液中大分子与无机盐的分离,一些共沸物
或近沸点物系的分离等,而后者是常规方法无能为力的。
4) 膜分离是一种物理过滤过程,故不会产生副产物。
5) 膜分离法分离装置简单,操作容易且以控制,便于维修且分离效率高。作为一种新型的水处理方法与常规水处理方法相比,具有占地面积小,处理效率高
等特点。
三、膜分离技术简介
1、膜分离技术的分类
以压力为驱动力的膜分离技术有反渗透、纳滤、超滤和微孔过滤。膜分离性能按截留分子量(MWC) 大小进行评价,具有较小的MWCs 可去除水中较小分子量的物质。RO 的MWCs 为100～200 dalton ,其截留性能最好,能去除水中绝大部分的离子,透过的几乎是溶剂,即纯水。但RO 运行压力高,一般为1. 5 MPa 。纳滤膜的MWCs 为200～2 000 dalton ,介于反渗透和超滤之间。根据NF的MWCs 推测可能有1 nm 左右的微孔结构,故称“纳滤”。NF 是一种荷电膜,其特点具有离子选择性,一价离子可大量透过膜,但对多价离子,如钙镁等,具有很高的截留率。NF 的操作压强在0. 5～1MPa 。UF 孔径范围在0. 001 ～ 0. 1 μm。UF 和MP 运行压强仅为70～200 kPa。
反渗透所分离的溶质, 一般为相对分子量< 500的糖类、盐类等低分子,反渗透分离过程中溶液的渗透压较高,为了克服渗透压,因而采用较高的压强,操作压强一般为2～10 MPa ,水透过率为0. 1～2. 5 m3/ (m2·d) 。
微滤膜所分离的组分直径为0. 03～15μm ,主要去除微粒和细粒物质,所用膜一般为对称膜,操作压强为0. 01 ～0. 2 MPa ,水透过率为10 ～ 20m3/
(m2·d) 。
超滤膜所分离的组分直径为0. 005～10μm ,一般相对分子量> 500 的大分子和胶体。超滤过滤过程中溶液的渗透压很小,因而采用较小的操作压力,一般为0. 1～0. 5 MPa ,所用膜为非对称膜,膜的水透过率为0. 5～5. 0 m3/ (m2·d) 。
纳滤膜存在纳米级的细孔,是超低压反渗透技术的延续和发展。孔径传递性能介于反渗透和超滤膜之间。所分离物质的分子量为200～1 000 。一般操作压强为1 MPa 左右,所用膜为非对称膜。纳滤膜对二价和多价离子以及分子量在200 ～1 000有机物具有较高的去除率。
微滤和超滤可有效地去除水中微生物(如隐孢子虫、贾第虫、细菌和病毒) ,分离溶液中的大分子、胶体、蛋白质、颗粒等。同时,由于更多更好的超滤、微滤膜组件的开发运用,不同于反渗透和纳滤需要昂贵的去除颗粒物的预处理,可以直接处理高悬浮固体浓度的原水,因此,可用UF 和MF 膜技术替代传统处理工艺,更广泛地用于饮用水的处理中。
2、UF 膜与MF 膜的性质与特点
UF 膜和MF 膜属于压力推动的膜工艺系列,UF 膜操作的跨膜压差为0. 3～1.
0 MPa ,而MF 膜操作的跨膜压差为0. 1～0. 3 MPa ,运行压力都较低。MF 膜和UF 膜的主要区别在于孔径的大小不同,MF 膜的孔径范围为0. 1～10μm ;UF 膜孔径范围为0. 005～1 μm。因此,它们的分离范围(即被分离的微粒或分子的大小) 有很大不同。MF膜的孔径用标称孔径来表征,也就是在孔径分布中以最大值出现的微孔直径。而UF 膜的孔径分布很难确定,通常以被截留组分分子量作为表征尺度。膜制造厂家常采用聚乙二醇或类似的不同分子量球形有机物来测定膜的截留分子量,又称切割分子量,简称MWCO (molecular weight cutoff ) ,大于该截留分子量的有机物能以一定截留率(90 %或95 %) 被去除。
常用的UF 膜与MF 膜制膜材料是聚丙烯(PP) 、醋酸纤维素、聚酰胺和聚砜,也可用聚偏氟乙烯(PVDF) 、聚醚砜( PES) 、聚四氟乙烯( PTFE)等。其中聚砜是60 年代后期出现的一种新型工程塑料,由双酚A 和4 ,4′- 二氯二苯砜缩合
制得,具有优良的化学稳定性、热稳定性和机械性能,聚偏氟乙烯也以良好的溶剂相溶性、聚醚砜以狭窄的孔径分布谱图而出众,得到广泛应用。制膜材料除了以上的有机聚合物材料外,无机UF 膜和无机MF膜也已投入工业化生产。主要有陶瓷材料(氧化铝和氧化锆) ,还可用玻璃、铝、不锈钢和增强的碳纤维作为膜材料,所有这些材料都具有比有机聚合物更好的化学稳定性、耐酸碱、耐高温、抗微生物能力。
强及机械强度大等优点。无机膜产业化处于世界前列的是日本和美国,日本近年来大力开发具有超滤性能的多孔陶瓷膜,在某些方面处于世界领先水平。碍子公司是日本最大的陶瓷膜生产厂家,其代表性产品是1988 年开发成功的直径
为30 mm , 19 孔,小孔内径为4mm 的蜂窝状陶瓷膜;1989 年开发成37 孔,小孔内径为3 mm 的产品,每根过滤面积相当于管形膜的3. 5～5. 3 倍;以及3 层结构的UF 膜,支撑体和中间层为Al2O3 ,过滤层为TiO2 ,孔径为5～50 nm ,当孔径为5 nm 时,截留分子量为2 万dalti on。
3、膜法在技术方面的比较优势
（1）膜处理法能获得高质量的饮用水
我国绝大部分城市采用的是传统的常规水处理工艺,其主要功能是除浊、除色和杀菌,同时对水中有机污染物也起主要的去除作用,这一点过去常被人们所忽略。但是常规方法对很多项目的处理效果并不理想,特别是对于微污染水。而膜法不仅能够非常好的去除水中的浊度、色度、硬度、COD、TOC、天然有机物(NOM) 等,还能除藻类、细菌、病原体孢子、病毒以及杀虫剂等。并且由于NOM的去除率高,故即使用氯消毒也能防止消毒副产物(DBPs) 如THMs和卤乙酸(HAAs) 的生成。通过膜法生产饮用水,在原水水质变化很大的情况下,其出水水质仍然可靠,说明其抗冲击负荷能力强。
例如,根据洛杉矶一座采用微滤工艺的水厂的运行资料,证明其出水的浊度及颗粒去除率与流量独立,当流量增大50% 的情况下,出水水质依然满足加州严格的标准,其浊度可由>200NTU 降至<0.04NTU, 其中≥2μm 的颗粒全部去除,藻类也得以全部去除。另外,根据Taylor等人的研究和实验,膜法能有效去除>90% 以上的NOM和DBPs。而根据佛罗里达州棕榈海滩的采用纳滤工艺的三个水厂的调研资料,这三个水厂采用高硬度、高有机物含量的同一水源,原水硬度高达。
330mg/LCaCO 3 ,难降解溶解性有机碳(NPDOC) 11mg/L, 三卤甲烷前驱物(THMFP) 336μg/L, 卤乙酸前驱物(HAAFP) 227μg/L 。而经膜法处理后,三水厂水质均满足标准,出水TOC、THMFP、HAAFP分别降至0.4mg/L,35 μg/L 和28μ
g/L 。可见膜法出水水质优于常规方法,保证饮用水不仅安全,而且健康,防止各种导致急性和慢性中毒的微量物质对公众健康的威胁。
（2）膜法在经济方面的比较优势
针对国家饮用水生产行业的实际需要提出的,有普遍的推广意义和广泛的应用前景,将为满足数以亿计的人民对饮用水安全的需求做出贡献。其中部分成果将为生产成套技术装备、实现产业化奠定基础。高效的水处理技术可以以较低的水处理成本来提供人们生活与生产用水,水的成本与价格关系各行各业和千家万户、社会安定,关系各种工业产品的成本与价格,有显著的直接经济意义。我国饮用水源污染造成的水质灾害已超过洪灾,达到国民经济总产值的1.5% ～3% 。提高饮用水水质安全保障水平,将显著减少水质灾害的损失,间接经济意义是巨大
的。首先,膜法处理采用单元式组件,不仅占地小,而且避免了大型现场浇注的构筑物,节省了土地使用费和大量挖填方及构筑物建造费用,与能近似达到相应处理能力和水质水平的常规处理厂相比,初期投资省;其次,由于膜法处理几乎不用化学试剂,节省了一大笔药品购置和运输分用,所以日常开销很小;同时,由于避免了铝盐或聚合混凝剂的使用,其反洗废水中不含化学药品,可以无需处理即可排放,则又省下一笔费用,且减少了灭活致病菌所需的消毒剂的用量和费用,这与常规处理相比是一个显著的优势;另外,膜法处理过程几乎可以全部实现自控,所需人力资源最多可比常规处理减少50%, 这又节省了很大一部分劳动力成本。国外的研究成果表明,常规的水处理随着净水规模的减小,单位水量所对应的基建投资和运行费用增加,而膜分离技术净水规模对单位水量所需的基建投资及运行费用的影响较小,对于小型的供水(一般指产水量<1000m 3/h, 即<2.4 万m3/d ) ,或作为老水厂技术改造和升级,膜分离技术在经济上是有优势的。例如根据法国的经验,当名义产水量为1000m 3/h 时,采用纳滤工艺的水厂投资和运行费用分别为2300 法郎/m 3/d 和1 法郎/m 3 ,采用低分子超滤工艺则分别为1930 法郎/m3/d 和0.85 法郎/m 3 ,采用超滤工艺则分别为1230 法郎/m 3/d 和0.5 法郎/m 3 。另外,随着水质标准的不断提高,常规方法要获得与膜法同一水平的处理效果就必然增加投资和单位产水成本,生产同等质量的饮用水,膜法在经济方面有一定的优势;随着膜制造工业的发展,将研制出更多种具有更大水通量、更好抗污染能力的新型膜产品,到那时膜分离法应用于大型水厂也会具有经济优势。
（3）膜法在运行管理方面的比较优势
膜处理过程易于实现操作过程的自控和遥控,因其运行是自动的,且运行参数难以受外界因素的影响,故运行较稳定。这种很少需要人来参与的全面自控运行操作方式是膜系统的显著优势,日常要做的工作仅仅就是定时查看实施监控记录以及巡视各设备是否正常运行,另外就是在紧急事故时通过中控计算机发布命令和启动紧急程序,故所需人员少,且工作量很小,工作强度低。可见膜法具有更明显的运行管理优势,更符合社会发展的趋势。
四、膜分离技术在水处理方面应用
膜分离由于具有处理效率高、工艺流程短、易控制、使用灵活、膜分离水厂占地面积少,生产可实行自动化等特点,可以获得以往传统处理工艺从未达到的、稳定可靠的洁净水质。因此,膜分离的研究和应用逐渐成为给水领域的热点,它被称为当今获得优质饮用水的重要技术之一,被称誉为“21 世纪的水处理技术”是替代传统工艺的最佳选择。膜分离作为一种高新技术已成功用于饮用水处理,尽管电渗析、反渗透作为苦咸水及海水淡化技术的发展已经历了几十年,微滤、超滤和纳滤技术用于地面水和地下水的饮用水处理在国外近十年才逐渐得到较明显的发展,开始用于小型水厂和水处理净化站,如法国、荷兰、美国、澳大利亚、以色列等国家。我国广东东莞太平港自来水公司等8 家水厂也采用了全自动微滤设备,日产水量为24210m 3/d, 水厂规模从10～10000m 3/d不等。膜技术在国内也开始用于城市小区管网饮用水的二次处理。在饮用水的膜滤处理工艺中,地下水源较广泛地使用微滤和超滤技术;对于微污染的地面水源,较多地使用超滤和纳滤技术;而对于苦咸水、受到重金属污染的水源,则使用反渗透技术。另外,还可使用电渗析法替代氯气对饮用水进行灭菌,以避免三卤甲烷(THMs) 等“三致物”的生成。电渗析、反渗透还用于纯水和超纯水的制备。在一些国家,如法国的水处理行业已将饮用水处理中的化学氧化,生物氧化及活性炭吸附法等视为传统的水处理技术,而将膜分离技术视为现代的水处理技术。这些都标志着膜法净水工艺已成为成熟的饮用水深度处理工艺。
膜法还应用在城市污水及工业废水的处理。如使用电渗析、反渗透法处理和回收电镀废水中的铜、锌、隔、铬、镍等重金属及氰化物;使用电渗析、反渗透、超滤等技术处理造纸工业废水和废液并从中回收化学药品;使用电渗析法处理重金属废水和放射性废水;使用反渗透、超滤处理城市污水,可达到“中水”的指标,也可用于医院污水以及化工、冶金焦化废水的处理;此外,还可使用反渗透法处理食品工业、照相工业、制药废水;而超滤可以处理城市污水、含油废水、制毛、皮革、纸浆及纤维加工废水、颜料和染料废水、光学玻璃研磨废水等;微滤则用于电子、半导体工业以及医药工业中高纯水的制备,油田采出水处理、城市污水的深度处理;液膜法可处理有机废水、含氨或含氰废水、含阴离子(如PO43- 、NO3- ) 废水等。
1、超滤膜在废水处理中的应用
超滤是一种压力驱动的膜分离过程，是根据分子的大小和形态而分离的筛选机理进行分离的。自20 世纪60 年代以来，超滤很快从实验规模发展成为重要的工业单元操作技术，它已广泛用于食品、医药、工业废水处理、高纯水制备及生物技术工业。在工业废水处理方面应用的最普遍的是电泳涂漆过程，城市污水处理及其他工业废水处理领域都是超滤未来的发展方向。
（1）含油废水处理
机械行业工件的润滑、清洗和石化行业的炼制及加工等会产生含油废水，其油一般为漂浮油、分散油和乳化油三种形式存在。其中乳化油的分离难度最大，用电解或化学法破乳使油粒凝聚的费用较高，而超滤就不需要破乳直接可将油水分离，特别适用于高浓度乳化油的处理和回收。超滤处理乳化油废水时，界面活性剂大部分可透过，而超滤膜对油粒子完全阻止，随浓度增加油粒子粗粒化成为漂浮油浮于液面上，再用撇油装置即可撇除。陆晓千等用超滤膜技术处理清洗车床、设备等含油污水，颜色为乳白色，含油(1000～5000)mg/l，COD 浓度高达(10000～50000)mg/l，经超滤膜处理后，颜色透明，含油低于10mg/l，COD(1700～5000)mg/l，除油滤9 9 % 。
（2）城市污水的处理
污水再利用不仅减轻环境污染，而且也是解决水资源短缺的有效方法。城市污水经二级生化处理后进行超滤，可进一步降低水的浊度、色度及有机物。超滤出水可作为循环冷却水、造纸用水等对水质要求不太高的工业用水水源。
（3）洗毛水的处理
皮毛加工及毛纺过程会产生大量的洗毛水，其中含有羊毛脂。洗毛水的传统处理方法是高速离心分离，其效率只能达3 0 % ～4 0 % 。用超滤法处理洗毛水不仅可以回收废水中的羊毛脂，而且可回用洗毛水。
（4）电泳涂漆水处理
电泳涂漆是对汽车、冰箱、摩托车等的壳体镀上底漆的工艺，完成后需用水漂洗去掉浮漆，为防止洗出漆的损失而且应工艺要求，必须将漆水分离以回收漆。超滤是一种十分理想的回收漆的方法。经超滤分离后，漆返回漆槽回收，清水则返回清洗水箱继续使用。这样既提高了漆的利用率由减少污水处理费用。在超滤
膜运行中，应注意防止霉菌繁殖使膜变质，病毒堵塞滤膜，因此应定期在滤液中投加适量的防霉剂。
2、纳滤膜分离技术在废水处理中的应用
纳滤是20 世纪70 年代中后期开发的一种新型膜分离技术，由于在渗透过程中截留率＞ 95% 的最小分子约1nm，故被命名为“纳滤膜”。纳滤膜的操作压力应≤ 1.5 M p a ，截留分子量200～1000。纳滤分离技术基于筛分效应和荷电效应，大部分纳滤膜为荷电膜，其对无机盐的分离行为同时受到化学势梯度和电势梯度的控制影响，即纳滤膜的行为与其荷电性能、以及溶质的荷电状态和相互作用都有关系。
（1）含重金属废水的处理
在金属加工和合金生产废水中，含有浓度相当高重金属离子。将这些重金属离子生成氢氧化物沉淀除去是处理含重金属的废水一般的措施。采用纳滤膜技术，不仅可以回收90% 以上的废水，使之纯化，而且同时使重金属离子含量浓缩1 0 倍左右，浓缩后的重金属具有回收利用的价值。如果条件控制适当，纳滤膜还可以分离溶液中的不同金属。
（2）造纸废水的处理
造纸厂冲洗废水中含有大量污染物，纳滤膜可以替代传统的吸收和电化学方法高效地去除深色木质素和来自木浆漂泊过程中产生的氯化木质素。同样地，用纳滤膜处理含有硫酸木质素等有色化合物的废水，既能除去90% 以上的COD，膜通量甚至比聚砜超滤膜还要高3 倍。高通量可能是由于带负电性的纳滤膜截留了带负电性的硫酸木质素。L P Raman 等采用纳滤膜技术对木浆漂白液进行处理，去除氯代木质素和90% 的色度物质；Tomani 等采用陶瓷纳滤膜处理造纸厂漂白废水，实现了造纸废水的封闭式运行。
（3）化学工业废水的处理
处理化学工业废水的常用方法是浓缩后焚烧或曝气。而且浓缩时需要除去废水中的盐分，因为要是浓缩成高盐度的废水，这种废水会对焚烧炉或暖气装置产生更大腐蚀。另外，废水中含有许多生物不能降解的大分子有机物。这些问题只有用纳滤膜才能有效解决。纳滤膜在浓缩水中有机成分的同时，让盐分透过，
从而达到分级分别处理。经浓缩后的已脱盐废水可以去曝气，而透过液则可经生化处理成无害的排放液。
（4）石油工业废水的处理
在石油开采和炼制过程中，会产生各种含有机物和无机盐的废水，成分非常复杂。采用纳滤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。石油工业的含酚废水中酚类物质毒性很大，必须脱出后才能排放。采用纳滤技术，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。
（5）食品工业废水的处理
袁其朋等采用超滤、纳滤组合工艺对大豆乳清废水进行了处理实验。经超滤处理后的乳清废液，再经纳滤浓缩10 倍后，浓缩液中总糖约有7 7 % 被截留，其中功能性地聚糖水苏糖和棉子糖的截留率高达9 5 %以上，浓缩液中总糖质量分数达8.72%，再经活性炭脱色和离子交换脱盐及真空浓缩，即可得到透明状大豆低聚糖糖浆。该法的优点在于既解决了废水的排放问题，同时又通过回收利用增加了经济效益。另外，纳滤膜技术在生活污水、印染废水以及酸洗废液等方面的处理也有广泛的应用。
3、液膜分离技术在废水处理中的应用
液膜技术是6 0 年代中期由美国埃克森研究与工程公司的黎念之博士提出的一种膜分离方法，直到1 9 8 6 年奥地利的M a r r等科学家采用液膜法，从粘胶废液中回收锌获得了成功，液膜分离技术才进入了实际应用阶段。液膜主要由膜溶剂( 水或有机溶剂) ，表面活性剂( 乳化剂) 和添加剂组成，按其构型和操作方式的不同，可分为乳状液膜和支撑液膜，其中乳状液膜更为常用。乳状液膜可看成为一种“水/ 油/水”型( W / O / W ) 或“油/ 水/ 油”型( O /W / O ) 的双重乳状液高分散体系，将两种互不相溶的液相通过高速搅拌或其它方法( 如超声波法、喷管法等) 制成乳状液，然后将其分散到第三种液相( 连续相) 中，就形成了乳状液膜体系。乳状液膜表面积大，传质速度快，可以有目的地控制其选择性。
（1）处理含酚废水
液膜法除酚效率高、流程简单，可处理低浓度、高浓度含酚废水。华南理工大学环境研究所采用液膜法两段逆流连续萃取除酚, 将L M S - 2 、煤油、表面活性剂、氢氧化钠水溶液混合搅拌制成乳状液,处理后的工业含酚废水中酚含量从1000mg/L 降至0.5mg/L。破乳后可从内水相中回收酚钠盐,油相则循环利用。目前，我国在液膜处酚技术方面已进入工业应用阶段。
（2）分离废水中的有机物、无机酸
美国科罗拉多矿业大学的W a n g 研究了用液膜法去除水溶液中的多种有机酸成分。如两种有机酸溶质体系( 间甲酚、安息香酚、酚/ 苯基乙酸)和3 种有机溶质体系( 酚/ 安息香酚/ 苯基乙酸)。以总浓度为0.012mg/L 的间甲酚/ 安息香酸溶液的分离实验为例，随膜相与外水相接触时间延长，外水相中间甲酚/ 安息香酸不断减少直至平衡，安息香酸可去除9 5 % 左右，间甲酚剩余较多。
（3）去除重金属离子
奥地利G r a z 工业大学的M a r r 等人采用乳状液液膜分离技术，对去除粘胶废水中的Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、Cr3+、Ni2+ 等重金属离子做了大量的实验。表明除N i 2 + 外，其它金属离子的去除率均高于99%。
4、膜分离技术( UF 和 MF) 在饮用水中的应用
膜技术作为饮用水独立工艺是最近十几年来最重要的技术突破。它取代了原水处理工艺复杂、庞大的设施，而且处理后的水质，是以前任何水处理设备工艺都难以达到的。用形象一点的话来讲，任何肮脏不堪的水，经过膜技术的处理，流淌出来的就是可以饮用的清洁水。自来水处理中使用传统混凝、过滤等分离技术，只能得到常规相关的水质，与源水条件、药剂材料、水力条件、设备温度的稳定状态有密切联系。而膜技术处理的水质则与上述条件无关，只是选好膜的截流尺寸即可。膜分离技术具有以下性能：首先，它是一种物理过滤过程，不需加任何药剂；其次，它是一种绝对的过滤作用；第三，它不产生任何副产品；第四，其运行驱动力是压力，易实现自动控制。
MF 膜和UF 膜可截留水中绝大部分悬浮物、胶体和细菌。美国Saratoga 水厂的运行结果表明,虽然原水中的浊度变化很大,最低时< 1 NTU ,最高时> 250 NTU , 但出水浊度一直保持在0. 05NTU 以下。Karimi 等的试验表明,MF 工艺能
够有效去除水中的颗粒,如粒径范围在5～15μm 颗粒的平均对数去除率为3. 3～4. 4 ,粒径范围在2～5μm 颗粒的平均对数去除率为2. 3～5. 5 。Adham 等对UF 膜处理河水进行实验,结果表明UF 膜能有效去除大肠杆菌,出水中不含大肠杆菌。J acangelo 等的研究发现通过UF 工艺处理后的出水,水中的贾第虫和隐孢子虫卵囊都在检测限以下。Madaeni 实验证明,标称孔径0. 22μm 的疏水性MF 膜在搅拌和较低的跨膜压差的情况下,对脊髓灰质炎病毒的去除率> 99 % ,而对UF 膜来说,病毒的去除是完全的,并且指出,MF 膜去除病毒的优势机理是“标准过滤”,即膜孔径大小刚好使病毒吸附到膜孔壁上。
通过电子显微镜观察发现,病毒多是吸附在膜孔内部,而不是膜表面的滤饼中。致病原生动物主要有阿米巴(痢疾) 、兼性寄生阿米巴(脑膜炎) 、肠梨形虫(胃肠功能紊乱腹泻) 、贾第虫(腹泻) 、隐孢子虫(腹泻) ,这些原生动物主要是通过它们的胞囊(Cyst) 或卵囊(Oocyst ) 来传播疾病的。贾第虫胞囊大小约为5～10μm ,隐孢子虫为2～5μm ,而阿米巴在10～15 μm 左右,个体较大,具有强耐氯性,常规水处理方式很难去除,但其尺寸远远大于MF 膜和UF 膜的孔径,因此MF 膜和UF 膜可通过筛滤作用将之完全去除。Clive 的研究也表明,UF 膜能去除寄生虫卵,如贾第虫卵和阴孢子虫的卵囊,并能去除最小的病毒———脊髓灰质炎病毒。由此可见,UF 膜和MF 膜可完全实现对饮用水的除浊和消毒,与其他的除浊、消毒工艺比较,UF 膜和MF 膜的显著优点是对进料浓度的波动相对来说不太敏感。
UF 膜和MF 膜对水中的有机物去除率不高。Laine 等人经实验证实,截留分子量为1 000～5 000的UF 膜去除THMs 前驱物效果不是很好。但Anselme 等人提出了一种特殊的工艺来去除溶解性有机碳(DOC) 和微污染物,即将一定量(6～15 mg/ L) 的粉末活性炭( PAC) 投加到UF 或MF膜装置的循环水流中,组成吸附—固液分离工艺流程来处理饮用水。PAC 可有效吸附水中低分子量的有机物,使溶解性有机物转移至固相,再利用UF 膜或MF 膜截留去除微粒的特性,可将低分子量的有机物从水中去除。而且, PAC 还可有效地防止膜污染。Loseph 等人通过电子显微镜观察发现PAC 会在膜面上形成一层多孔状膜,它吸附水中有机物,不仅去除有机物还可以避免膜污染。这层PAC 膜较松软,反冲洗会很容易将它去除。Laine 等提出将颗粒活性炭与UF 膜组合,利用颗粒活性炭去除低分子量的溶解
性有机物。实验证明,这种组合也能提高出水水质。UF 膜技术也可应用于地下水处理。美国环保局规定,受地表水直接影响的地下水必须像地表水一样处理,这样,一些地下水也必须过滤和消毒。适应这种需要,UF 膜技术是一种理想工艺,因为UF 膜工艺就可以完成过滤和消毒两项要求。
五、膜分离技术在水处理方面的应用前景
将均是非侵入性的膜技术与紫外(UV) 消毒结合起来,能极大降低化学物质和微生物风险,并能使水的回用、海水淡化等有较大发展。而对膜技术的大量应用可以解决公众的多种处理目标要求。今后膜处理除了作为常规处理的后续处理以外,更大的趋势是作为单独的处理流程取代现行流程,很可能形成一套两级膜处理流程,即原水先通过MF 或UF 这样的低压流程去除颗粒和大的微生物污染体,再进入NF 和RO这样的高压流程以去除NOM、一些人工合成有机化合物,以及其他污染物质。
而我国在饮用水生产以及污水处理中采用膜技术起步较晚,目前主要还处于国外设备的引进、消化及研究开发阶段。据1993 年统计,国内膜和膜装置的年产值大约是2 亿多元人民币,其中离子交换膜和电渗析器约1 亿元,反渗透和超滤膜装置约为1000 万元,微滤约为3000 万元,气体分离膜约为1000 万元。很显然我国膜和膜装置的产值还是很低的,仅为世界市场的1/500, 日本的1/100 。
但是,即使在美国投入膜法水处理的生产应用也不过仅五年的时间,目前大家的研究差距还不算太大,因此我们必须迎头追上,加速发展我国的膜工业,可以预料在新世纪,随着法规标准的日益提高、和膜技术的不断成熟、成本不断降低,水价的日趋上涨等,膜法水处理技术将会出现一个技术上进一步提高,应用上更加普及的高潮。
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水工程与工艺新技术期末小论文 学生姓名： _ 李静 学号： 6002208016 专业班级：给排水081班 时间： 2011-12-6
磁分离技术简析 班级：给排水081班 姓名：李静 学号：6002208016 文章摘要： 本文章主要研究了磁分离技术在水处理中的应用以及其现阶段存在的问题。除此之外，本文还对磁分离技术的基本原理、优点、分类等做了简单介绍。对于磁分离技术的应用及存在问题作了简单的分析和探讨，以及对磁分离技术的应用前景做了简单概括和总结。还对磁分离技术的优缺点做了简略剖析等。 文章关键词： 磁分离技术 水处理 分离原理 外加磁场 应用前景 正文 （一）磁分离处理法 磁分离法又称电磁吸附法，是近年来发展的一种水处理技术。利用现代磁化技术能实现磁性微粒粗粒化，弱磁性颗粒强磁化，非磁性颗粒磁性化。磁分离作为物理处理技术在水处理中获得了许多成功应用，显示出许多优点。该法不仅能直接处理水体中各种微粒的弱磁性、顺磁性物质，而且还能分离不具磁性的细菌、病毒、藻类悬浮物、有机和无机化合物、油脂类、重金属类等，应用范围非常广。如磁分离法已用于含油废水治理，包括磁性粉末法，被覆油膜磁粉法，磁流体法，油层悬浮磁粉过滤法，43O Fe 超微粒子破乳净化法等除油技术。 磁分离的基本原理就是通过外加磁场产生磁力，把废水中具有磁性的悬浮颗粒吸出，使之与废水分离，达到去除或回收的目的。对于水中非磁性或弱磁性的颗粒，利用接种技术可使他们具有磁性。目前具有代表性的磁分离设备是圆盘磁分离器和高梯度磁过滤器。 （二）磁分离技术的分类 磁分离按装置的原理可分为磁凝聚分离、高梯度磁分离和磁盘分离法，其中磁盘分离法中按使用磁铁类型的不同可分为铁氧体磁盘法和稀土磁盘法。 按磁场的产生方法可分为永磁分离和电磁分离（含超导电磁分离）。 按工作方式可分为连续式磁分离方法和间歇式磁分离法。 按颗粒的去除方式可分为磁处理技术的优点磁凝聚沉降分离和磁力吸着分离。 （三）磁分离技术的磁力分离原理 物质在外磁场的作用下会被磁化而产生附加磁场，其磁场强度'H 与磁场强度H 的向量和即为磁介质内部的磁场强度或称磁感应强度，'H 的方向与H 相
一，工程说明 超磁分离技术设计要点 一、超磁分离技术的特点 超磁分离水体净化技术是一项新颖的水处理技术，其成套设备与普通的沉淀和过滤相比，具有无反冲洗，分离悬浮物效率高，工艺流程短，占地少，投资省，运行费用低等特点。针对城市污水、工业废水、矿井水、油田采出水、河道水、景观水等不同种类的废水，长期的净化试验和工程实例表明该技术具有以下显著特点： 1、处理时间短、速度快、处理量大，磁盘瞬间产生大于重力640 倍的磁力，处理效率高，流程短，总的处理时间大约3 min，可多台并联运行，满足大流量处理要求； 2、占地少，出水稳定，占地面积约为传统絮凝沉淀的1 /8，混凝时间1min，絮凝时间2min，过水平均流速320m/h。（占地面积：600m3/d，2.4×4.0；3000 m3/d，9.6×6.0；10000 m3/d，磁盘机外形尺寸6.0×3.0×1.9，磁分离磁鼓外形尺寸，3.3×2.0×1.45） 3、排泥浓度高，磁盘直接强磁吸附污泥，连续打捞提升出水面，通过卸渣系统得到高浓度污泥； 4、运行费用低，采用微磁絮凝技术，投加药量少，且磁种循环利用率高，运行费用低； 5、日常维护方便，设备无需反洗，自动化程度高，运行稳定可靠。 二、超磁分离技术的原理 直接磁选技术在分离污水（如钢厂废水）中的铁磁性杂质方面效果明显，但对于造纸、化工、制药、食品、石油等工业废水，由于废水中的有毒有害
物质大多为酸碱离子、有机物、油等，主要是非磁性或弱磁性物质，因此采用直接磁分离方法很难将这些有害物质有效分离，必须通过预先加入磁种的方法，使本身无磁性的有害物质带上磁性，然后在高梯度磁场中实现磁分离。磁种—絮凝分选法主要包括磁种絮凝、磁分离和磁种回收三大主要步骤。具体方法是在一定的化学条件下，向污水中添加专用磁种和絮凝剂，或铁磁性絮凝剂（如表面处理过的三价铁盐），水中有害物质通过氢键、范德瓦尔斯力或静电力与经表面官能团修饰的磁种絮接，从而使非磁性物质具有磁性或使弱磁性物质的磁性增强，与污染物结合的磁絮凝剂可以被高梯度磁滤网或磁盘捕获，从而实现污染物的去除。磁分离设备分离出的废渣（磁种和悬浮物的混合体）经输送装臵进入高速搅拌剪切环节，实现磁种和悬浮物的分离，再经由磁鼓回收装臵，就可将其中的磁种分选出来，磁种回收率可达99.4 %以上。回收的磁种可循环利用，既节约了生产成本，又减少了环境负荷。 图：超磁分离水体净化技术工艺流程
膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。错流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别，下图简单示意了四种不同的膜分离过程：（箭头反射表示该物质无法透过膜而被截留）： 微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙稀、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。 对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1-1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。 超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1000分子量之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。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，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。 对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在 1000-300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。 纳滤是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80-1000的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性，其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广
磁分离技术在水处理中的运用 【摘要】磁分离技术具有分离速度快、效率高等特点，它已经应用于食品废水处理、含油废水处理、城市污水处理、印染废水处理等工业废水的处理，随着发展进步，该技术不断拓宽应用领域，如固体废弃物矿渣、粉煤灰。 【关键词】磁分离技术；高梯度磁分离技术；水处理 Magnetic separation technology in water treatment Li Sa-li （Taiyuan University of Technology Shanxi taiyuan 030024） 【Abstract】Magnetic separation technology has higher separate speed and efficiency. It is widely used in the food waste water treatment，oily wastewater treatment，the urban sewage treatment，printing and dyeing wastewater treatment of industrial waste water treatment.Along with the development of society，this technology is widening its fields in application，such as solid waste slag and fly ash. 【Key words】Magnetic separation technology；High gradient magnetic separation technology；Water treatment 1.磁分离技术简介 磁分离技术是借助磁场力的作用，对磁性不同的物质进行分离的一种物理分离方法。 废水中的污染物种类很多，对于具有较强磁性的污染物，可直接用高梯度磁分离技术分离；对于磁性较弱的污染物可先投加磁种（如铁粉、磁铁矿、赤铁矿微粒等）和混凝剂，使磁种与污染物结合，然后用高梯度磁分离技术除去。磁分离的物理作用基本原理就是通过外加磁场产生磁力，把废水中具有磁性的悬浮颗粒吸出，使之与废水分离，达到去除或回收的目的。 2.磁分离技术的研究进展 磁分离技术用于水处理工程，它又可以称得上是一门新兴技术。从上世纪60年代开始，苏联用磁凝聚法处理钢厂除尘废水，60年代末，美国MIT教授科姆发明高梯度磁过滤器，70年代美国应用磁絮凝法和高梯度磁分离法处理钢铁、食品、化工、造纸等废水。1974年瑞典开始用磁盘法处理轧钢废水，随后的75年日本开发盘式“两秒分离机”。我国从70年代中期到80年代初，将磁聚凝法、磁盘法、高梯度磁分离法用于炼钢、轧钢废水的处理。近年来，磁分离技术在电镀废水、含酚废水、湖泊水、食品发酵废水、市政废水、钢铁废水、厨房污水、
电厂化学水处理中全膜分离技术分析 电厂生产的电能主要来自于燃料燃烧的热能转化，这种能量的转化主要是靠水来辅助实现的。在电厂的日常运转中，水作为重要的媒介在很多生产环节中起着重要的作用。而且电厂设备的运行效率和生产设备的使用寿命与水的质量息息相关，主要是因为电厂使用的水蒸发后的水蒸气含有污染性的化学物质造成。为了防止含有腐蚀性的水渗入电厂的设备造成损害，需要科学有效的方式进行水处理。全膜分离技术是一种比传统水处理更有效的技术，它具有设备要求低、运行方便、环保、水质净化率高等特点，得到了广大企业的青睐，应用范围广泛。 标签：电厂化学;水处理;全膜分离技术 全膜分离技术是一种新型的膜分离技术，是电厂化学水处理的一种高效方法，全膜分离技术不仅提升了水体的质量，而且满足了电厂的用水需求。但是，全膜分离技术在实际的生产应用中还存在着一些问题，例如会出现膜技术虽然浓缩成本低，但不能将产品浓缩成干物质、膜技术虽然具有選择过滤性，但是同分异构体就无法实现分离的问题，因此，需要进一步优化才能高效地完成水处理的工作。当前，环境污染是一个大问题，人们对环境保护的意识越来越强烈，全膜分离技术解决了污水带给环境的污染问题，还能降低电厂的生产成本，减少水资源的浪费，为电厂赢得最大化的利益。 一、全膜分离技术的应用价值 全膜分离技术在电厂化学水处理中应用非常广泛的。随着社会的不断发展，人们对于电能的需求和可靠性要求越来越高，对电厂设备的可靠性和安全性日益重视。而水处理是热电厂生产运行过程中最重要的环节之一，水的品质直接关系到热力设备的运行水平、维护成本以及电厂的长远发展。例如在热力电厂中，如采用超超临界一次中间再热直流锅炉，由于直流炉的特殊结构（没有汽包），其对给水的纯度要求很高，锅炉补给水是发电厂热力循环系统污染物的主要来源，补给水系统运行不当或监控不好，可能把原水中的悬浮物、溶解性无机杂质、有机物和胶体硅带入发电厂循环系统，带来严重后果。因此，如果锅炉补给水采用全膜法处理工艺，其出水水质能满足大型超超临界直流炉机组的对锅炉给水的水质要求，避免对设备造成损害，提高设备的使用效率和寿命。 二、全膜分离技术在电厂化学水处理中的具体应用 （一）超过滤技术 超过滤技术是全膜分离技术在电厂化学水处理中的第一道工序。此项技术过滤膜空隙较大，一般情况下为0.05um至1um之间，能够将化学水中存在的大分子和颗粒物有效过滤分离出去。在超过滤技术的实际应用过程中，超过滤工程与滤膜孔径的尺寸有着直接关联，主要是将滤膜两侧存在的压力作为分离过程的主要驱动力，将滤膜作为过滤介质，通过滤膜两侧压力的作用，化学水就会流过滤
超磁分离技术设计要点 Final approval draft on November 22, 2020
一，工程说明 超磁分离技术设计要点 一、超磁分离技术的特点 超磁分离水体净化技术是一项新颖的水处理技术，其成套设备与普通的沉淀和过滤相比，具有无反冲洗，分离悬浮物效率高，工艺流程短，占地少，投资省，运行费用低等特点。针对城市污水、工业废水、矿井水、油田采出水、河道水、景观水等不同种类的废水，长期的净化试验和工程实例表明该技术具有以下显着特点： 1、处理时间短、速度快、处理量大，磁盘瞬间产生大于重力 640 倍的磁力，处理效率高，流程短，总的处理时间大约3 min，可多台并联运行，满足大流量处理要求； 2、占地少，出水稳定，占地面积约为传统絮凝沉淀的1 /8，混凝时间 1min，絮凝时间2min，过水平均流速320m/h。（占地面积：600m3/d，×；3000 m3/d，×；10000 m3/d，磁盘机外形尺寸××，磁分离磁鼓外形尺寸，××） 3、排泥浓度高，磁盘直接强磁吸附污泥，连续打捞提升出水面，通过卸渣系统得到高浓度污泥； 4、运行费用低，采用微磁絮凝技术，投加药量少，且磁种循环利用率高，运行费用低； 5、日常维护方便，设备无需反洗，自动化程度高，运行稳定可靠。 二、超磁分离技术的原理 直接磁选技术在分离污水（如钢厂废水）中的铁磁性杂质方面效果明显，但对于造纸、化工、制药、食品、石油等工业废水，由于废水中的有毒
有害物质大多为酸碱离子、有机物、油等，主要是非磁性或弱磁性物质，因此采用直接磁分离方法很难将这些有害物质有效分离，必须通过预先加入磁种的方法，使本身无磁性的有害物质带上磁性，然后在高梯度磁场中实现磁分离。磁种—絮凝分选法主要包括磁种絮凝、磁分离和磁种回收三大主要步骤。具体方法是在一定的化学条件下，向污水中添加专用磁种和絮凝剂，或铁磁性絮凝剂（如表面处理过的三价铁盐），水中有害物质通过氢键、范德瓦尔斯力或静电力与经表面官能团修饰的磁种絮接，从而使非磁性物质具有磁性或使弱磁性物质的磁性增强，与污染物结合的磁絮凝剂可以被高梯度磁滤网或磁盘捕获，从而实现污染物的去除。磁分离设备分离出的废渣（磁种和悬浮物的混合体）经输送装置进入高速搅拌剪切环节，实现磁种和悬浮物的分离，再经由磁鼓回收装置，就可将其中的磁种分选出来，磁种回收率可达 %以上。回收的磁种可循环利用，既节约了生产成本，又减少了环境负荷。 图：超磁分离水体净化技术工艺流程 三、设计要点 1、混凝反应设计 （1）停留时间：磁分离设备的分离方式不同于沉淀池，无需形成大颗粒的密实絮体，属于微絮凝技术，其混凝反应停留时间约 3min，同时投加混凝剂和助凝剂，前段投加混凝剂，通常为聚合氯化铝（PAC）或硫酸铝，反应时间 1min，后段投加助凝剂，通常为聚丙烯酰胺（PAM），反应时间 2min。在SS=200mg/L～450mg/L，磁种200目（44μm）投加量为200 mg/L～300mg/L，PAC:40 mg/L，PAM:1 mg/L.
膜分离技术在水处理中的应用 班级：环境工程10-1 姓名：王艳琪 学号：10036128 日期：2012/12/25
膜分离技术在水处理中的应用 摘要：本文介绍了膜分离技术的定义、分类、特点，综述了超滤、反渗透的原理及其工业应用，提出了膜分离发展过程中需要克服的一些问题 关键词：膜分离、超滤、反渗透。 引言 膜分离技术是在20世纪初出现，20世纪60 年代迅速崛起的一门分离新技术，膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法，与传统分离操作( 如蒸发、吸附、萃取、深冷分离等) 相比较，过程不发生相变，可以在常温下操作，具有能耗低、效率高、工艺简单等特点，受到世界各技术先进国家的高度重视，我国投入大量资金和人力，促进膜技术迅速发展，使用范围日益扩大，广泛应用于纯水生产、海水淡化、苦咸水淡化、锅炉脱盐水、含油废水等处理过程，给人类带来了巨大的环境和经济效益。本文中笔者将主要介绍膜分离技术在环境工程污水处理方面的几项应用做简单说明。 1、膜分离过程的定义及基本特征 膜分离是以具有选择性透过功能的薄膜作为分离介质，通过在膜两侧施加一种或多种推动力，使原料总的某些组分选择性的优先透过膜，从而达到混合物的分离和产物的提取、浓缩、纯化等目的。
膜分离过程有多种，不同的分离过程所采用的膜及施加的推动力不同。表1【1】列出了集中工业应用膜过程的基本特征及适用范围。 表1.几种工业化膜过程的基本特征 过程膜类型推动力传递机理透过物截留物 微滤（0.05-10μm）均相膜、非对称 膜 压力差筛分 水、溶 剂溶解 物 悬浮物 微粒、细 菌 超滤 （0.001-0.05μm）非对称膜、复合 膜 压力差微孔筛分 溶剂、 离子及 小分子 生物大 分子 反渗透 （0.0001-0.0 01μm）非对称膜、复合 膜 压力差 优先吸附、毛细 孔流动 水、溶 剂溶解 物 溶剂、溶 质大分 子、离子 渗析非对称膜、离子 交换膜 浓度差扩散 低相对 分子质 量溶 质、离 子 相对分 子质量 ＞1000 电渗析离子交换膜电位差反离子迁移离子同离子、水分子 膜电解离子交换膜电位差、 电化学反 应 电解质离子选 择传递、电极反 应 电解质 离子 非电解 质离子 气体分离均相膜、复合 膜、非对称膜 压力差、 浓度差 筛分、溶解-扩 散 气体 难渗气 体 渗透汽化均相膜、复合 膜、非对称膜 压力差溶解-扩散蒸汽 难渗液 体 与传统分离技术相比，膜分离技术具有以下特点： （1）膜分离过程不发生相变，与其他方法相比能耗较低，能量转化效率高；
几种主要的膜分离技术及在水处理中的应用与原理 及优点介绍 时间：2010-04-02 来源：大河人家作者：沈阳莱特莱德水处理 几种主要的膜分离技术及在水处理中的应用与原理及优点介绍-膜分离技术,膜分离技术优点,膜分离技术原理,膜分离技术应用,膜分离技术分类 膜分离技术的原理及优点 膜分离是指用半透膜作为障碍层，借助于膜的选择渗透作用，在能量、浓度或化学位差的作用下对混合物中的不同组分进行分离提纯。由于半透膜中滤膜孔径大小不同，可以允许某些组分透过膜层，而其它组分被保留在混合物中，以达到一定的分离效果。利用膜分离技术来进行分离具有如下优点：膜分离过程装置比较简单，同时操作方便、结构紧凑、维修费用低且方便、易于自动控制；膜分离过程一般不涉及相变，无二次污染且能耗较低；膜分离过程可以在室温或低温下操作，适宜热敏感物质(酶、药物)的浓缩分离；膜分离过程具有相当大的选择性，适用对象广泛，可以分离肉眼看得见的颗粒，也可以分离离子和气体；该过程可以在室温下连续操作，设备易于放大，可以专一配膜，选择合适的膜，从而得到较高的回收率；膜分离处理系统可以在密闭系统中循环进行，因而可以防止外界的污染；在过程中不用添加任何外来的化学物质，透过液可以循环使用，从而降低了成本，并可以减少环境污染。 正由于膜分离技术具有上述优点，是现代生物化工分离技术中一种效率较高的分离手段，完全可以取代传统的过滤、吸附、蒸发、冷凝等分离技术，所以膜分离技术在生物化工分离工程中起着很大的作用。 膜分离技术在水处理中的应用 1膜分离技术在城市污水深度处理中的应用 城市污水深度处理和回用开始于20世纪60年代。城市污水具有量大、集中、水质较为稳定的特点，是一种潜在的水资源。城市污水深度处理通常以污水处理厂的二级或三级排放液为水源，用反渗透（RO）对它进行最后的脱盐，脱COD、BOD以及微量有机物和重金属离子的脱除，出水水质可达到饮用水标准。但由于某些主观原因，目前大多不直接用作饮用水。国外常将其注入地下蓄水层或淡水水库进行自然净化（通常需存放两年），也有用作工业冷却水，锅炉用水等非饮用目的。城市缺水制约着经济的发展，把城市的二级出水进行处理后再生回用是解决水源短缺的一条途径。二级排放液在进RO装置前需进行预处理，以使进水水质符合RO装置的使用要求。预处理的好坏是RO技术应用成败的关键。现在，RO前采用MF 或UF预处理的深度水处理过程已成为非直接饮用水回用工程中城市废水处理的工业标准，国内外都在积极地采用膜技术大规模地把城市污水开发为新的水资源。我国采用“微絮凝纤维过滤+膜滤”对洗浴废水进行了研究，试验表明，此工艺具有出水稳定、占地面积小的特点。天津经济技术开发区污水处理厂引进挪威SBR序批式活性污泥法先进工艺，每天可提供10万吨二级生化处理出水作为水源，使污水深度处理后回用成为可能。我国的城市污水再生回用并不普及，膜技术在深度处理的应用相对也很少，今后我们还需在污水的再生回用和深度处理技术上进行研究。 2膜分离技术在工业废水处理中的应用 由于工业的发展，大量工业废水排入水体，这些工业废水，面广量大、危害深，大多含有不同浓度的化学物质，其中有些具有较高的经济价值，而有些则具有毒性，对人类环境有害。为保护环境不受污染，并回收有用物质，在工业废水排放之前必须进行净化处理，膜分离技术既能对工业废水进行有效的净化，又能回用其中的有用物质，同时还可节省能源。膜技术在处理电镀废水、造纸废水、重金属废水、含油废水和印染废水这五大类主要工业废水中都得到了广泛的应用。 3膜分离技术在饮用水处理中的应用
Water Pollution and Treatment 水污染及处理, 2014, 2, 40-45 Published Online October 2014 in Hans. https://www.doczj.com/doc/d85027865.html,/journal/wpt https://www.doczj.com/doc/d85027865.html,/10.12677/wpt.2014.24007 Application and Prospect of Magnetic Separation Technology in the Treatment of Heavy Metal Wastewater Luyuan Li1,2, Yang Chen2*, Lianqin Yin1, Liyuan Liu2, Baojun Jia2, Qinzhong Feng2, Xiaoxia Wu1,2 1North China Electric Power University, Baoding 2Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Science, Beijing Email: *chenyang.hky@https://www.doczj.com/doc/d85027865.html, Received: Jul. 26th, 2014; revised: Aug. 25th, 2014; accepted: Sep. 3rd, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/d85027865.html,/licenses/by/4.0/ Abstract With the development of magnetic separation technology, the technology has extended from the traditional dressing to the field of waste gas, waste residue, waste water treatment and other en-vironmental protection. As a new water treatment technology, high gradient magnetic separation (HGMS) technology has been widely applied in the separation of magnetic material and COD5of organic pollutants in wastewater. Study of superconducting high gradient magnetic separation technology with advantages as high removal efficiency, energy saving and simple operation in the separation of small particle size and nonmagnetic contaminants such as heavy metal ions has be-come a hot research topic. This paper introduces the basic principle of this technology, the re-search results of this technique for the treatment of heavy metal wastewater at home and abroad, and has made the forecast. Keywords Magnetic Separation, Heavy Metal, Water Treatment, Superconducting 磁分离技术在重金属废水处理中的应用及前景 李路远1,2，陈扬2*，尹连庆1，刘俐媛2，贾保军2，冯钦忠2，吴晓霞1,2 *通讯作者。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/d85027865.html, 膜分离技术及其在水处理中的应用 作者：陈叶腾 来源：《名城绘》2018年第11期 摘要：上世纪60年代，膜分离技术发展迅速，目前被广泛应用在水处理环境工程中。膜分离技术属于新型分离净化方法，其技术耐用可靠、分离效果良好，具有能耗低、工艺简单、操作方便优点，并且不会产生二次污染。适合用在饮用水处理、工业废水（生活污水）净化、苦咸水脱盐处理、海水淡化等领域中。 关键词：膜分离技术；水处理；应用 1 膜技术的概述 1.1 反渗透膜技术 对透过的物质具有选择性的膜叫半透膜。对不能透过溶质而能透过溶剂的半透膜叫做理想半透膜。在半透膜的两边放体积相同的稀溶液和浓溶液，因两边的浓度差不同，稀溶液中的溶剂就会透过半透膜渗透到浓溶液的一边，此过程叫做渗透。当渗透达到平衡时，浓溶液一边的液面就会比稀溶液的液面高出一定高度，就形成一个压差，称为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的性质，如种类、浓度和温度等，跟半透膜的性质无关。如果此时在浓溶液一侧施加一个比渗透压大的压力，溶剂的渗透方向就会跟原来的方向相反，即从浓溶液侧向稀溶液侧流动，此现象称为反渗透。 1.2 微滤膜技术 微滤膜将静压差作为推动力，通过筛网状的过滤介质膜进行筛分、分离。微滤膜是一种多孔的、表面均匀的薄膜，其特点包括过滤的精度高、过滤的速度快、膜孔径均一、吸附量少、无介质脱落等，广泛地应用于去除细菌或微粒、食品及制药行业中进行除菌与净化、去除半导体行业中超纯水支配过程的颗粒、生物技术发酵液中制品的浓缩和分离等。 1.3 超滤膜技术 （1）超滤膜技术一种将压差作为驱动力，通过超滤膜高精度的截留性能分离固液或者对不同分子量的物质进行分级的膜技术，其主要的技术特点包括：可以同时对大分子或者胶体物质进行浓缩与分离。此项技术同反渗透相比较，其具有能耗低、操作压力低、设备投资与运行费用低、无相变、膜选择性高等优点，因此该技术广泛应用于生物技术、工业废水处理、食品、医药以及超纯水制备等各个领域。（2）渗透蒸发膜技术：渗透蒸发，是一种由压力驱动进行膜分离的过程，它主要利用液体内两种组分在膜里的扩散系数和溶解度间的差别，经过渗透和蒸发，实现分离的过程，该技术的设备投资与运行费用是相对较低的。虽然近年对渗透蒸发技术的研发进展较快，但其单独应用的经济性并不高。膜技术指的主要是将选择性的多孔薄
超磁分离技术处理矿井废水的应用 在井下建设矿井水处理中心，将井下的矿井水排放到水处理中心集中处理。可实现清水入仓，水仓不需要清挖，矿井水达标排放，矿井水井下直接利用，提高了矿井水利用率，降低矿井水处理成本。 1、超磁分离技术介绍 超磁分离水处理技术是目前应用于矿井水处理的一种新工艺，其净化原理是依靠稀土永磁材料所产生的高强磁场，对水体中的悬浮物，通过投加磁种介质与微磁絮凝药剂，在强磁场力的作用下对赋磁性水体悬浮物进行快速分离，其泥水分离的原理是机械力（超强磁力），根本有别于传统的泥水分离。超磁分离水处理技术因其分离速度快，大大地缩短了水力停留时间，为工程设施占地面积的缩小提供了可能。 1.1超磁分离水体净化技术作用 能有效去除水中悬浮物、总磷、非可溶性COD、重金属等污染物。是替代传统工艺“絮凝+沉淀（沉淀法或斜板管澄清法）+普通过滤+微滤”环节的最佳选择。处理水量大，速度快，出水能达到膜前供水要求。 1.2超磁分离水体净化技术应用领域 超磁分离技术较早在冶金行业得到应用，技术成熟；对高浊度，悬浮物难沉降，大水量矿井水处理有特别优势。市
政给水一级强化处理，取代传统混凝沉淀、加砂澄清工艺、高密澄清池、过滤器等。 1.3超磁分离设备工作原理 超磁分离净化设备是由一组强磁力磁分离机械组成。当流体流经磁盘之间的流道时，流体中所含的磁性悬浮絮团受到强磁场力的作用，吸附在磁盘盘面上，随着磁盘的转动，逐渐从水体中分离出来。磁盘转速为1~ 3r/min,待悬浮物脱去大部份水份，运转到刮渣条时，形成隔磁卸渣带，由刮渣刨轮刮入“螺旋输送机”，产生的废渣输入渣池。被刮去渣的磁盘又重新转入水体，形成周而复始的超磁分离净化水体的全过程。 2、水处理工程概况 2.1水处理工艺流程 井下矿井水通过水仓入水口引至水处理中心的进水渠道，进入预沉池、机械格栅，除去0.2mm以上的大颗粒煤块、石块以及容易沉淀的悬浮物和矿井水中的漂浮物，然后水自流进入混凝池，通过向混凝池中投加磁种和化学药剂（PAC和PAM），使悬浮物在较短时间内（约4.5min）形成以磁种为载体的微絮团。经过混凝之后的水自流进入超磁分离机进行固液分离净化，通过磁盘暇附打捞后，使得水体中的悬浮物得到去除，处理后的水自流到四号水仓。 在粗颗粒预沉池中设置链条式刮砂设备，预沉池的粗颗
浅谈水处理中的膜分离技术 摘要：膜分离技术是指利用一种透过性较强的薄膜，对混合物 中的成分进行分离处理的技术。本文就水处理中膜分离技术进行探析，首先对膜分离技术进行了概述，然后就水处理中膜分离技术的应用进行了探讨，最后，对水处理中膜分离技术存在的问题及发展前景进行了探析。 关键词：膜分离技术；水处理；应用 abstract: the membrane separation technology is refers to the use of a through the sexual strong films, the mixture of the ingredients in separation technique. this paper membrane separation technology in water treatment and analysis, first membrane separation technology are reviewed, and then water treatment in the application of membrane technology is discussed, finally, the water treatment membrane separation technology problems and the prospects on this. keywords: membrane separation technology; water treatment; application 中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号： 水是生命之源，是人类不可或缺的物质。随着社会进步的同时，水环境却日益恶化，水资源日益短缺，严重威胁着人类的生存与发展，在这种背景下，各种水处理技术应运而生。
全膜分离技术在电厂化学水处理的应用陈波 发表时间：2019-05-24T10:04:41.827Z 来源：《电力设备》2018年第35期作者：陈波 [导读] 摘要：全膜分离技术指的是通过隔膜将溶液与溶质或者杂质进行分离的一种新型分离技术，研发成功于20世纪初期。 (广东粤电博贺煤电有限公司广东茂名 52500) 摘要：全膜分离技术指的是通过隔膜将溶液与溶质或者杂质进行分离的一种新型分离技术，研发成功于20世纪初期。全膜分离技术包含扩散渗析、电渗析、反渗透以及超过滤法等多个方面的内容，能够在基础环境中提供更为稳定的分离水条件。因其自身具有节能环保、过滤操作简便、高效等优势特征，在电厂化学水处理中得到广泛的应用。 关键词：全膜分离技术；电厂；化学水处理； 引言 全膜分离技术一般具有较高透水性，其化学成分组成相对稳定、具有较长的使用寿命、能够更好的对生物污染进行处理。全膜分离技术在实际工作环境中拥有较高的适应性，使用压力范围和温度范围都较广，也就意味着该技术在进行粒子分离的过程中，具有更好的稳定性。全膜分离技术的基本原理是利用超滤+反渗透+EDI的膜分离技术；超滤是利用物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质；反渗透是在压力驱动下，选择性地去除无机离子；EDI技术则是依靠电场作用，去除水中的无机离子，最后制备出合格的超纯水。 1全膜分离技术在电厂化学水处理中的优势分析 （1）功能环境稳定。我们在电厂水处理工作当中积极的应用全膜分离技术，其功能有着较强的适应性，这样一来，工作环境也就更加的稳定，后续工作难度也就随之减轻。 （2）分子环境稳定。全膜分离技术应用的是物理分子过滤，它在发挥自身功能作用的时候，并不需要添加相应的化学试剂。这样一来，不仅实现了全程无污染的分离，而且工作成本也随之降低。 （3）粒子选择明确。在全膜分离技术开展环境当中，主要是过滤流动水当中的分子，这不仅能够更加有效的掌控技术，而且还能够为功能的不断延伸，以及滤材的选择，提供更有利的条件。 （4）适应性能强。电厂在应用全膜分离技术进行水处理的过程当中，并不会应用过多的设施设备，并且所应用的设备结构也非常的简单，操作也非常的简便，能够实现自动化处理。 （5）能源消耗优势。在应用全膜分离技术的过程当中，并不会消耗太多的能源，而且还能够有效的确保设备性能的稳定，确保电厂生产工作的有序进行。 2全膜分离技术在电厂化学水处理的应用 2.1超过滤技术 超过滤技术是全膜分离技术在电厂化学水处理中的第一道工序。此项技术过滤膜空隙较大，一般情况下为0.05um至1um之间，能够将化学水中存在的大分子和颗粒物有效过滤分离出去。在超过滤技术的实际应用过程中，超过滤工程与滤膜孔径的尺寸有着直接关联，主要是将滤膜两侧存在的压力作为分离过程的主要驱动力，将滤膜作为过滤介质，通过滤膜两侧压力的作用，化学水就会流过滤膜，小于滤膜孔径的分子就会通过，而大于滤膜孔径的分子就会被阻碍在滤膜表面，从而实现净化、浓缩、隔离溶液的目的。在此过程中需要注意的是，一般情况下，超过滤膜的截留特征是通过标准分子有机物的截留量作为依据，普遍在1000至300000间。 2.2反渗透技术 全膜分离技术在化学水处理的应用中，反渗透技术是其重要的组成部分之一，其应用优势为运行成本较低、操作便捷、产水水质高、无污染等，受到相关部门和人员的高度喜爱。反渗透技术的原理是通过反渗透膜能截留离子物质或小分子物质，透过水分子的特征，利用滤膜两侧存在的压力，依照相关要求对溶液进行过滤分离。因反渗透技术可以截留全部离子，仅使水分子透过，在电厂化学水处理过程中，能够实现对溶液中有机物、金属盐以及胶体粒子等物质更好的去除效果。 在反渗透技术中，膜设备是非常重要的设备，运行时能够在非常短的时间内将透膜、隔网等进行粘连，从而保证工艺流程能够顺利的实现。在进行反渗透技术操作的过程中，需要对原水进行适当的加压，从而保证原来设备一侧的水能够顺利的进入到隔网中。在这个操作过程中，导管中的含盐量高的物质就会被阻隔出来，阻隔出来的这些物质就会顺着导管中的水流的流向，从而被有效的除掉得到更纯净的水。因反渗透膜的孔径很小，这就使得水中的有机物或者是微生物都能进行有效的去除，从而使水的质量得到进一步的提升。 2.3电除盐技术 电除盐技术的主要原理是利用溶液中包含离子所携带的电荷性质以及其分子大小，通过附加电场产生的电位差作为主要作用力，根据滤膜具有的选择透过性，进而实现对溶液中电解质的分离。在实际的化学水处理过程中，主要采用离子交换膜作为滤膜，其能够分成两个组成部分：一是阳膜，只能允许阳离子透过，对阴离子起到截留作用；二是阴膜，只能允许阴离子透过，对阳离子起到截留作用。电除盐技术在电厂化学水的处理过程中，具有高效分离溶液杂质的作用，在保证功率补给水电导率符合标准要求的同时，起到深层次脱盐的作用，在一定程度上弥补了电厂传统化学水处理的缺陷。 3分析电厂化学水处理中对全膜分离技术的应用实例 广东粤电博贺电厂为例，该电厂采用全膜技术对锅炉补给水进行处理，该电厂配备2×1000MW国产超超临界燃煤机组，汽机采用上海电气集团产品、锅炉采用哈尔滨锅炉厂产品。锅炉补给水系统设计规模为2×70t/h，原水为当地河水,采用预处理+全膜处理工艺(UF-RO-EDI)，控制部分为DCS自动控制系统，产水水质要求符合超高压直流炉给水规范：电导率≤0.15μS/cm，SiO2≤10μg/L，硬度≈0， TOC≤200g/L。 工艺流程:市政供水→斜板沉淀池→空气擦洗滤池→化学水池→超滤给水泵→超滤保安过滤器→超滤装置(UF)→超滤水箱→一级反渗透给水泵→一级反渗透保安过滤器→一级反渗透装置(RO)→一级反渗透产水箱→二级反渗透高压泵→Y型过滤器→二级反渗透装置(RO)→二级反渗透产水箱→电除盐给水泵→电除盐保安过滤器→电除盐装置(EDI)→除盐水箱→除盐水泵→锅炉补水。 预处理系统选用了斜板沉淀池和空气擦洗滤池，使原水中的大部分悬浮物和胶体状物被截留于滤层，使出水澄清，保证出水的浊度＜3.0NTU，同时去除水中各种有机物、异味、色度、余氯、微量油等，保证满足超滤进水水质。超滤膜材质为PVDF，膜元件的通量按 60L/m2.h，水温按15℃取值，膜元件选择美国DOW SFP2860外压式膜。一级反渗透膜设计通量要求≤22 L/m2.h，二级反渗透膜设计通量
水处理膜分离技术膜分离系统行业应用 2008/8/29/09:19 来源：慧聪网水工业行业频道 膜分离技术简介： 膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。错流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别，下图简单示意了四种不同的膜分离过程：（箭头反射表示该物质无法透过膜而被截留）： 微滤(MF) 又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙稀、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。 对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1-1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。 超滤(UF) 是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1000分子量之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。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，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。 对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在 1000-300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。
磁分离水处理技术的影响 1.带来了工艺变革 在冶金行业浊环水中，主要的污染物是油和导磁性悬浮物。磁分离水体净化技术应用之前，我国基本应用传统的“三段式”（即一重力沉淀、二平流沉淀、三过滤）处理工艺进行浊环水净化处理。传统工艺处理钢铁浊环水占地面积大、流程长、处理效率低，限制了生产企业的生产效率，并可能因出水水质而影响产品品质。 传统冶金浊环水处理工艺流程 磁分离水体净化相比传统技术，其取代了二次沉淀池、过滤器、污泥浓缩池、污泥脱水系统等处理环节，对污染水体实现主动吸附打捞，大幅缩短工艺流程及反应时间，节省占地面积和投资，为冶金浊环水处理带来了工艺变革。 磁分离水体净化技术的工艺流程 2.磁分离水体净化技术相较其他工艺技术的优势 以每小时1,000 立方米处理量为例，磁分离水体净化技术与其它冶金浊环水处理工艺技术对比情况如下：
对比项目传统沉淀工艺化学除油工艺磁分离处理工艺分离原理重力分离重力分离强磁力分离 工艺复杂性工艺流程长工艺流程短工艺流程短 占地面积1,000～3,000m2（包括 二沉池、过滤器、反冲 洗装置、板框压滤间 等，占地大。）500～800m2（包括加药 间、油泥池、板框压滤 间，占地面积较小。） 300～400m2（包括磁盘 分离机、管道过滤器、 磁力压榨脱水等，占地 少。） 出水水质SS≤50mg/L，油≤ 5mg/L 水质波动大时 不稳定SS≤30mg/L，油≤ 5mg/L 水质波动大时不 稳定 SS≤20mg/L，油≤5mg/L 基本不受入水水质影响 泥渣处理有反洗，渣量大，含水 率高排渣量大，含水率高， 含油泥多，后续脱水困 难 无反洗，渣量小，渣处理 容易。 投资费用综合总投资高综合投资较高综合总投资节约10% 以上 运行费用运行费用较高药剂用量较大，运行费 用较高药剂用量节省三分之一，运行费用低。