超滤技术在饮用水深度处理上的应用
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超滤膜技术在水处理中的应用摘要:随着经济的发展和进步,对于水资源的需求也越来越大,水源是一切生命的源泉,所以要加强水源的质量管理,切实做好水处理工作。
本文主要就超滤膜在水处理中的具体应用进行了分析研究。
关键词:超滤膜;水处理;应用前言近些年来,随着社会的发展和经济的进步,特别是近年来一些城市污水处理厂和自来水厂提标与改造的需要,加上难降解物质的出现,一些新的水处理技术得到了实际应用和发展。
膜分离科学与技术在过去的30多年时间里得到了极其迅速的发展,已从最初的实验室研究到目前的规模化生产应用。
膜法水处理技术具有分离效率高、能耗低、投资效益好、占地面积小、不污染环境等优点,已在海水淡化、制取直饮水、废水处理和中水回用等方面发挥了巨大的作用。
本文主要就超滤膜技术在饮用水处理、中水回用、废水处理等方面的应用进行了研究,具有了重要的现实意义。
1超滤膜的概述膜分离技术根据膜的孔径可以分为微滤、超滤、纳滤和反渗透,如图1-1[1]所示,图中也可以看出不同种类膜的孔径存在一定的重叠。
一般认为,超滤膜的有效孔径在0.001-0.2μm之间,孔径在1-5nm之间的膜称为纳滤膜,孔径在0.1-10μm之间的膜称为微滤膜,超滤膜的截留性能介于纳滤膜和微滤膜之间。
超滤适用于截留0.001-0.1μm之间的颗粒和杂质,允许小分子物质和溶解性物质通过,但能有效截留胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。
图1-1 不同膜的分离范围1.1超滤膜的过滤原理所谓超滤就是在外界的压力作用下,被处理的溶剂与部分溶质(这里的溶质是专指低分子量的溶质)受力穿过滤膜上的微孔顺利到达滤膜的另一边,而另一部分的高分子量的溶质和乳化胶束团则被成功截留在外,最后使溶液实现有效物质和杂质之间的分离。
在超滤中,超滤膜对杂质的分离过程主要有:a.筛分截留。
超滤膜将尺寸大于其膜孔的固体颗粒或颗粒聚集体截留,而液体和尺寸小于膜孔径的成分可以透过膜。
b.吸附截留。
超滤膜将尺寸小于其孔径的固体颗粒通过物理或化学作用吸附而截留,其截留能力与膜表面的化学特性有关。
超滤膜技术在水污染处理过程中的应用摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,人们的生活水平日益提高,对水的质量提出了新的要求。
然而,在水处理中,由于各种内外部因素,出现了各种问题,难以有效改善水质。
因此,在未来的水处理中,将加强超滤膜技术的应用,以有效改善水质,促进水处理工作合理、有序,为人们的日常生活和工作提供更好的水资源。
关键词:环保工程;水处理;超滤膜技术;应用前言水处理是环境工程的重中之重。
水处理较好,可以有效保护环境,提高水资源的利用率。
因此,水处理尤为重要。
水处理技术有很多,其中超滤膜技术作为环境工程水处理技术应用最为广泛。
近年来,超滤膜技术因其优异的去除水中颗粒和胶体的能力而被广泛应用于饮用水处理中。
被广泛使用的超滤膜技术可以彻底去除病原体和颗粒杂质,大大提高饮用水的安全性。
超滤膜技术有效去除水体中所含的污水、废水等杂质,提高水资源的循环利用效率,实现水资源的有效净化。
1超滤膜技术概述1.1超滤膜技术基本原理超滤膜技术是一种重要的膜处理技术。
膜处理技术的基本原理是利用滤膜滤除水中的颗粒物、杂质和微生物,从而将水和污染物分离。
超滤膜技术广泛应用于环境工程中的水处理。
在压力的作用下,污水中所含的水、无机盐等小分子溶质被滤膜的微孔截留在滤膜一侧。
它穿过滤膜的微孔,滞留在滤膜的反面,使污水分离和净化。
超滤膜技术能有效分离聚合物杂质和污染物,在环境工程中具有很高的应用效果,主要用于污水处理、污水循环利用、油基污水净化、海水淡化等。
1.2超滤膜技术的基本特点超滤膜技术是一种不使用化学试剂的物理处理技术,近年来以聚合物分离膜研究为主导,发展迅速。
根据超滤膜技术的具体应用性能,超滤膜技术在水处理中具有以下基本特点:一是超滤膜技术使用化学试剂和化学品,可以避免工艺过程中的二次水处理,避免污染问题。
其次,超滤膜技术采用了较为先进的超滤膜形态,与常规膜技术相比,过滤效果显著提高,可以全面提升水处理效果。
第三,超滤膜技术的应用相对容易,可以实现水处理过程的自动化。
饮用水深度处理工艺选择及工程实例-摘要:新国标《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2021)将于2021年7月1日强制执行,但目前饮用水水源污染严重,水处理工艺落后,国内自来水水质状况令人担忧。
本文介绍活性炭超滤膜组合工艺组合工艺及工程应用实例,供水厂升级改造选择.ﻭ关键词:饮用水深度处理;臭氧-生物活性炭;膜处理; 工程实例有报道“全国普查自来水合格率仅50%”,而据城市供水水质监测中心2021年最新抽样检测,我国自来水厂出厂水质达标率也仅为83%。
针对目前十分严峻的饮用水水源污染现状,开发可靠、经济,与水源水质相适应的饮用水深度处理技术,保证饮用水安全是目前亟待解决的重要问题。
ﻭ1.国内外深度处理主流工艺在饮用水深度处理领域,国内外的主流处理工艺有臭氧-生物活性炭工艺与膜处理工艺。
臭氧-生物活性炭工艺是20世纪六七十年代首先在起来的一种饮用水深度处理技术,为了有效去除饮用水水源中的**种有机污染物,特别那些对人类健康具有现实或潜在危害的有机物,以及可以产生有毒有害的消毒副产物的有机物,相关研究人员开展了大量的研究,开发出高级氧化技术。
膜法处理是指在饮用水传统处理工艺基础上增加膜处理工序,使出水水质更高的工艺,膜技术如微滤、超滤、纳滤和反渗透等渐渐成为城市净水处理的主流工艺。
2。
臭氧-生物活性炭(O3-BAC)工艺优缺点目前由于臭氧-生物活性炭工艺在去除水源中消毒副产物前质、降解水中**种稳定化学污染物、破坏产生异嗅异味物质的分子结构以及有效灭火水中**类病原生物等方面具有较好的效果,再加上其工艺相对经济简单,在饮用水深度处理中得到比较应用。
臭氧—生物活性炭工艺也存在明显的不足。
单独的臭氧氧化对一些稳定性的农药类物质、有机卤代物的分解效率很低,往往需要使用高级氧化技术等。
由于目前臭氧-生物活性炭通常是置于砂滤池之后,故炭池中的生物活性炭颗粒容易泄漏到出厂水中,而该炭粒包裹的微生物,对消毒剂的灭活起保护作用,将大幅度降低处理水的消毒效果。
长沙环境保护职业技术学院环境工程系毕业论文论文题目:超滤系统在水处理中的应用学生姓名:肖鹏专业班级:2009级环境监测与治理指导教师:王娟完成时间:2012年5月23日目录摘要 (1)关键词 (1)绪论 (2)1、生产废水回用的卫生安全性研究 (2)2、生产废水回用卫生指标 (3)3、超滤概述 (4)3.1超滤系统简介 (4)3.2超滤系统运行简介 (4)4、工艺原理 (5)4.1水厂处理工艺 (5)4.2过滤原理 (6)4.2.1超滤原理 (6)4.2.2多介质过滤器 (6)4.2.3叠片式过滤器 (6)5、生产废水回用方式 (7)5.1直接回用 (7)5.2处理回用 (9)5.3生产废水回用的水质问题及处理方式 (9)6.滤膜的污染防治与应用经验 (10)6.1污染防治 (10)6.2应用经验 (10)7.结论 (10)参考文献: (11)超滤系统在废水回收中的应用摘要自来水厂的生产废水可占整个水厂日产水量的3%~7%,对这部分废水进行回收利用,可以节约水资源、提高水厂的运营能力、减少废水的排放量。
本文针对自来水厂生产废水的回用的工艺运行进行了介绍,对直接回用和处理回用两种回用过程进行了比较分析,并针对超滤系统在处理生产废水中的应用进行了概述。
关键词:超滤;生产废水;废水回用;工艺流程绪论自来水厂的生产废水主要来自沉淀池或澄清池的排泥水和滤池的反冲洗废水,可占整个水厂日产水量的3%~7%。
对这部分水进行回用,不仅可以节约水资源,提高水厂的运营能力,还可减少废水的排放量。
本文主要是对广东省阳江市东平镇阳江核电水厂的净水工艺进行了改进,分析其反洗水回收利用。
其实很多水厂在设计时都考虑了生产废水的回用措施,但由于水质的问题,有相当部分的水厂没有或不常回用。
这是因为这部分废水中不仅富集了原水中几乎所有的杂质,还包括了在生产工艺中投加的各种药剂或者到了回用的成本过高等因素。
由于原因,再加上水中含有很多肉眼看不到的微生物(主要是病原体、贾弟鞭毛虫和隐孢子虫)。
超滤膜技术在环境工程水处理中的运用分析发布时间:2023-04-21T06:03:43.248Z 来源:《中国科技信息》2023年第34卷第1期作者:宋彤悦[导读] 天津市润辰水务有限公司,天津300400宋彤悦天津市润辰水务有限公司,天津300400摘要:水资源短缺已经成为制约我国经济与社会发展的一项主要因素,为此开展污水深度处理,合理分配水资源等工作已经成了我国当前的一项重要任务,但当前很多的水源处理措施,都忽略了处理过程中对于水资源的节约,而本文提出的超滤膜技术则可以有效解决这一问题,为水源处理工作提供帮助。
关键词:超滤膜技术;环境工程;水资源节约;水资源处理引言城市化进程的不断加快加重了环境污染问题,比如,化工企业排放的工业废水会对周边自然环境造成严重影响,甚至会对民众的生命健康造成极大威胁;医疗化工废水具有组成成分众多的特征,部分废水稳定性较强,难以采用传统废水处理技术进行降解。
当前,部分企业并未重视污水处理的重要意义,仍旧采取较为落后的污水处理方案,导致环境污染现象日益加重。
新时代下,企业需要革新污水处理理念,应用新型污水处理技术改善周边环境。
1超滤膜技术介绍 1.1技术特点超滤膜技术相比于其他的技术方案所发挥的优势更为突出,首先过滤率高,显著高于传统的处理方法,并且在使用过程中不会产生较多的污染物;自动化程度较高,整个运行方法非常简单,只有开关两种模式,可以按照实际情况进行科学操控,以此来提高整体的水处理效果。
其次在实际处理的过程中,化学状态非常的稳定,具备较强耐酸性以及耐腐蚀性。
也可以在高温的条件下进行水处理,在无形之中起到良好的杀菌效果。
这一技术方案对pH值的要求并不高,在强酸和强碱的环境下可以充分地发挥技术模式本身的优势,满足水处理的要求。
最后这一技术方案具备较强的精准度。
例如可以将溶液中99%的细菌和胶体去除,相对于常规的水处理方案,在完成水质处理之后,能够满足基本的回用标准,有效地保证了整体的处理效果。
饮用水深度处理技术发展趋势饮用水的深度处理技术是指将原始水源经过多种处理方法后,达到消除水中有害物质、提高水质的目的。
随着水资源短缺和水污染的日益严重,饮用水深度处理技术的发展已经成为社会关注的焦点。
以下是饮用水深度处理技术发展趋势的分析:1.协同处理技术的发展:传统的饮用水处理技术通常依靠单一的处理方法,如过滤、消毒等。
然而,现代饮用水深度处理技术趋向于综合应用多种方法,通过相互协同作用来提高水的处理效果。
例如,结合超滤、活性炭吸附和紫外线消毒等技术,可以有效地去除水中的有机物、重金属等有害物质,提高水的质量。
2.检测监控技术的应用:随着科学技术的进步,饮用水质量检测监控技术也得到了极大的发展。
新型的高灵敏度、高准确度的检测仪器的广泛应用,使得人们可以更加精确地监测饮用水中的各种污染物质。
同时,智能化的监控设备和远程监测系统的应用,也使得水质监测和预警更加便捷和及时,从而保障饮用水的安全性。
3.新型材料的应用:新型材料的发展为饮用水深度处理技术提供了更多的选择。
例如,纳米材料被广泛应用于饮用水深度处理技术中,具有大比表面积、高吸附性能和高催化活性等优点,可以高效去除现有技术难以消除的水中有害物质。
此外,具有高附着力的新型膜材料也被应用于饮用水处理中,可以有效地去除微生物、重金属离子和胶体等物质。
4.绿色环保技术的推广:在饮用水深度处理技术的发展中,绿色环保技术的应用已经成为一种趋势。
绿色环保技术包括生物技术、植物提取技术等,可以代替传统的化学方法,减少对环境的污染,降低处理成本。
例如,利用植物的吸附和活性炭的吸附协同作用可以达到环保高效的水处理效果。
综上所述,饮用水深度处理技术在不断发展,主要体现在协同处理技术的发展、检测监控技术的应用、新型材料的应用以及绿色环保技术的推广等方面。
这些趋势的出现将进一步提高饮用水的处理效果和水质的安全性,为人们提供更加高品质的饮用水资源。
环境工程水处理中超滤膜技术的应用摘要:现如今,水资源匮乏现象引起了国家的高度重视。
而超滤膜技术在水资源处理中的有效运用能够大幅度提升水资源的处理质量,在环境友好型社会的建立过程中占有发挥着重要作用。
基于此,本文主要分析了环境工程水处理中超滤膜技术的应用。
关键词:生态环境;水资源处理;超滤膜技术引言超滤膜技术这种深度改善水资源的水处理技术在我国环境保护工程的未来发展建设过程中将具有十分广阔的应用前景,随着现代科学技术的不断发展和创新,超滤膜技术在未来城市饮用水处理中将能够得到更优的改善,为人们的日常生活提供更加优质的水净化服务1超滤膜技术的基本概念1.1超滤技术用于分离液体中的溶质与溶液的过滤技术主要是通过转化压力为推动力,推动液体穿过滤膜,将溶质分隔在膜的一侧、溶液分隔在膜的另一侧,膜技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透,这四种膜分离技术可以将不同体积的溶质分离开来。
四种滤膜有着各自的分离范围,从上到下,滤膜孔径越来越小,其中超滤膜的孔径大致在微滤和纳滤之间,且有一定的范围重叠。
1.2超滤原理超滤又称作超过滤,其工作原理与日常生活中漏勺的使用原理类似。
超滤就是创造出一张只有水分子结构能通过而其他杂质分子无法通过的膜状物,从而通过筛选的作用把有害物质有效过滤出来。
随着科学技术的不断进步,超滤膜的膜面也由原本的单面膜增加到了多面膜,超滤技术的过滤水平也因此得到有效提升[1]。
1.3微透过原理超滤膜的表面附有500万个过滤分子,而这些分子的体积却只有0.002μm3。
在水资源的处理过程中,超滤膜表面的分子会阻止污染物质经过,因而能保证经过超滤膜的物质纯净、无害,而这种工作原理又被称为微透过原理。
并且超滤膜的膜布本身就能对水中的有害物质进行过滤,加之过滤分子,形成了双重的过滤效果,使得水资源的利用性得到有效提升。
1.4超滤膜材料现代技术的发展使得超滤膜的膜材料选择变得非常丰富,一般来说超滤膜制膜材料会选用有机高分子材料,包括纤维素酯类、聚砜类、聚烯烃类、氟材料、聚氯乙烯几大类,这些材料都有着柔韧性和亲水性,使用稳定,成本适中;而近几年来开发的新型制膜材料利用了无机材料,包括陶瓷、玻璃、氧化铝、氧化锆和金属等,这些材料耐高温、不易老化、可再生性强,不过因为还在实验室研究阶段,暂未投入商品化生产。
超滤的工作原理应用范围1. 超滤技术简介超滤技术是一种利用超细孔隙的膜来进行分离和过滤的物理处理方法。
超滤膜孔径通常在0.001微米到0.1微米之间,可以去除水中的悬浮物、胶体、大分子有机物等,而保留水分子和小分子溶质。
超滤通常在低压条件下进行,能够实现高通量、高分离效果。
2. 超滤的工作原理超滤的工作原理基于膜的特性,当水样通过超滤膜时,大分子溶质和悬浮物无法通过膜孔径,被截留在膜的一侧,而小分子溶质和水分子则可以通过膜孔径,被收集在另一侧。
超滤过程可通过有压力或压力差来驱使。
3. 超滤的应用范围3.1 水处理•饮用水净化:超滤膜可以有效去除水中的悬浮物、胶体、细菌和病毒等,提供安全可靠的饮用水。
•工业用水处理:超滤膜可以净化工业用水,去除悬浮物、胶体、油脂和微生物等,保证工业生产的稳定运行。
•污水处理:超滤膜可以实现污水的固液分离,去除悬浮物、胶体和生物颗粒等,提高污水处理效果。
3.2 食品与饮料工业•浓缩与分离:超滤膜可以用于乳品、果汁、啤酒等液体的浓缩和分离过程,提高产品品质和提高生产效率。
•脱色与脱盐:超滤膜可用于食品加工中的脱色和脱盐过程,去除杂质与盐分,提高产品纯度和质量。
3.3 药品与生物工程•细胞分离与培养:超滤膜可用于细胞的分离和培养过程,去除细胞碎片、悬浮物和生长因子等,提高细胞培养的效果。
•蛋白质纯化:超滤膜可以实现对蛋白质的纯化,去除杂质和小分子物质,提高纯度和效率。
•血液透析:超滤膜可以用于肾脏衰竭患者的血液透析过程,去除体内毒素和废物,维持体内的电解质平衡。
3.4 环境保护与资源回收•污水回用:超滤膜可以实现污水的深度处理,去除有害物质和微生物,达到回用标准,节约并保护水资源。
•废水处理:超滤膜可以用于废水处理中的固液分离和浓缩,减少废水排放,降低环境污染。
•悬浮物和颗粒物去除:超滤膜可以去除工业废水、河流水中的悬浮物和颗粒物,净化水体,保护环境生态。
4. 总结超滤技术具有广泛的应用范围,涵盖了水处理、食品与饮料工业、药品与生物工程以及环境保护与资源回收等领域。
2020年第1期CITY AND TOWN WATER SUPPLY 水处理技术与设备1.工程概况2015年前厦门市同安区内仅有梅山水厂一座,其产水能力为8.0万m3/d。
近几年来同安区供水形势比较严峻,梅山水厂一直处于超负荷运行状态,现急需新建西山水厂,以满足同安区生产和生活用水需求。
由于我国多家水厂采用的常规水处理工艺出水效果并不理想,尤其浊度指标往往无法达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)标准要求(≦1NTU),并考虑到今后更加严格的生活饮用水水质标准,西山水厂工程设计考虑到了深度处理阶段,通过选用超滤膜技术来确保本厂出水水质达标。
西山水厂工程由厦门水务中环制水有限公司承担建设,西山水厂项目总用地面积为126673.07平方米,近期规模为30万m3/d,远期规模为55万m3/d。
其中一期工程建设规模为10万m3/d,总投资2.89亿元,环保投资716万元,占工程总投资的2.48%。
2.工程设计2.1水源水质现状西山水厂主源为新建莲花水库,后溪(坂头-石兜水库)及汀溪水库群是西山水厂的备用水源。
使用水源中坂头水库水质符合Ⅲ类标准,竹坝水库和汀溪水库总体评价符合Ⅱ类标准。
由于莲花水库目前还在建设期,而根据莲花水库上游14年的全年水质监测指标可知水中氨氮、总磷在2个月内有偶然略微超标的现象,总体来说符合《地表水环境质量标准》GB3838-2002的Ⅲ类水质标准要求。
由此可见本水库上游水质总体良好,可作为集中式生活饮用水水源。
2.2 取水泵站及原水输水管线本工程水源为莲花水库,并且在水库大坝超滤膜技术在西山水厂工程设计中的应用谭周权(兰州市城市建设设计院,甘肃兰州…730050)摘要:厦门西山水厂一期工程处理规模为10万m3/d,本工程采用超滤膜技术作为大型水厂的深度处理工艺。
在工程设计中,将V型滤池处理后的出水进入超滤膜系统进行深度处理;运营后不仅工艺设备运行稳定,去除效果良好,还可以达到节能降耗的效果;最终本厂出水浊度为0.042NTU,达到了国内领先水平。
基于大通量PVDF超滤膜的自来水厂饮用水净化研究发布时间:2022-09-12T07:28:39.083Z 来源:《城镇建设》2022年5卷4月8期作者:王学壮[导读] 本文使用了热致相分离法生产的新式大通量聚偏氟丙烯(PVDF)及中空纤维膜,王学壮上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司摘要本文使用了热致相分离法生产的新式大通量聚偏氟丙烯(PVDF)及中空纤维膜,在济宁运河水厂和长江水厂开展了深度处理饮用水净化应用。
调查结果显示,由于新型TIPS法PVDF薄膜的超高透明度和易清洁特性,中试膜组件可以保持在110L/(m·h)的最高通量下平稳运转,较该水厂原先设定的最高运行通量高出了大约百分之二十。
另外,由于新型TIPS法PVDF薄膜的产水水质稳定性可靠,浊度值永远低于0.05NTU,并且对与隐孢子虫等大小相近的病菌也具有很好的消除效应,对数平均去除值超过了4log,产水水质已经基本达到了国家饮用水水质标准。
关键词:热致相分离法;大通量PVDF超滤膜;饮用水净化;细菌去除率引言由于污染加重,及《家庭生活自来水健康规范》(GB5749-2006)的推行,出现了不少常规饮用.自来水后处理工艺方法技术手段还没有很好解决的新水面问题。
例如,被污染源头水通过常规的混凝、沉淀和筛选工序技术手段,可以除去水域中20%~-30%的有机质;普遍存在的氨氮问题即使常规处置方法也无法有效解决,而通常采用的折点加氯法来限制出厂水的氨氮含量,会生成的巨量有机卤化物使得水体环境毒理学安全大为下降。
综上所述,以常规的自来水处理过程工艺技术(第一代自来水处理工艺技术手段)加臭氧一活性炭深层处理过程(第二代自来水处理工艺技术手段)已经无法到达目前的水源与水质标准,所以,需要研究新的自来水处理过程工艺方法技术手段。
与常规水质处理工艺比较,超滤与净化的工艺一能有效地把原来水体的大分子、固体、蛋白质、微粒等全部除去,但在未进行过化学或紫外杀菌的环境超滤时对病毒也有较好的消除作用,并因此大大降低了后期杀菌加氣率,进而大大降低了杀菌副产物的产生率。
2014年执业医师考试指导临床执业医师口腔执业医师中医执业医师医科大考查课试题微滤分离技术是根据筛分原理以压力差作为推动力的膜分离过程。
在给定压力下(50~100kPa),溶剂、盐类及大分子物质均能透过孔径为0.1~20.0μm的微滤膜,只有直径大于50nm的微细颗粒和超大分子物质被截留,从而使得溶液或水得到净化。
它是一种精密过滤技术,其原理与普通过滤类似,但过滤的微粒比普通过滤小很多,是过滤技术的最新发展。
1.2.2超滤分离技术(UF)超滤是一个压力驱动的膜分离过程,主要由筛除机理去除水中杂质。
以压力差为推动力,分离膜的孔径在0.0015~0.02μm之间,推动压力在100~1000kPa左右。
超滤适用于分离大分子物质、胶体、蛋白质等,可有效取出水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质,是替代活性炭过滤器和多介质过滤器的新一代预处理产品。
1.2.3正向渗透膜分离技术用只能透过溶剂而不能透过溶质分子的半透膜将溶剂和溶液隔开, 溶剂分子将在渗透压的作用下自发地从溶剂侧透过膜进入溶液侧, 这就是渗透现象, 也即所谓的/正向渗透0。
渗透过程的驱动力是膜两侧的渗透压差, 或理解为膜两侧水的化学势的差值, 水流方向为从渗透压低(水化学势高)的一侧流向渗透压高(水化学势低)的一侧。
1.2.4无机膜分离技术无机膜(inorganic membrane)是指以金属、金属氧化物、陶瓷、沸石、多孔玻璃等无机材料为分离介质制成的半透膜,特殊的材料性质使其对高温、高压、强酸、强碱及高浓度有机溶液等极端苛刻反应环境具备较强的适应能力,这是其他水处理方法包括有机膜分离技术所无法比拟的。
作为一种应用前景广阔的高新水处理技术,无机膜分离技术在工业废水处理领域展现出独特的技术优势,已在工程领域得到成功应用并将拓展到更大的发展空间。
1.3高梯度磁分离技术高梯度磁分离(High Gradient Magnetic Separation,简称HGMS)是20 世纪60 年代发展起来的一种新型磁分离方法。
外压式膜和浸没式膜在饮用水深度处理的应用与比较关键词:外压式膜、浸没式膜、饮用水、深度处理摘要:结合广东省某工程,从技术、投资和运行成本等多角度比较了外压式和浸没式两种超滤膜系统形式在自来水厂深度处理的应用。
中图分类号:u664.5+92文献标识码: a 文章编号:1. 膜分离技术简介膜分离技术代表着未来水处理发展的时代潮流,被称为21世纪的净水技术。
水处理中常用的膜技术包括微滤、超滤、纳滤、和反渗透四种。
微滤膜对水体中的悬浮物、颗粒物的去除效果不错,因不能完全去除细菌和病毒,在饮用水处理中的应用受到限制;纳滤膜对有机物的去除效果不错,但因驱动压力高,运行费用高,在自来水厂应用不多;反渗透主要应用在海水淡化、苦咸水淡化、纯水制造等领域。
超滤技术是近年来在市政供水方面兴起的新技术,超滤几乎能够完全去除水体中的细菌、病毒、致病原生动物,与传统工艺比较,超滤膜应用于自来水处理具有以下突出的优势:1)超滤膜出水水质稳定,出水浊度几乎不受原水水质影响,出水浊度通常低于0.1ntu;2)超滤膜出水微生物安全性高,超滤可完全截留水体中的贾第虫、隐孢子虫、细菌、病毒等;3)消毒副产物生成量低;4)超滤水厂供水规模灵活,仅需要增减超滤膜组件即可,适用于任何规模供水量的净化处理,并且改扩建容易;5)占地面积小,施工周期短。
膜系统的标准化、模块化与相对集约化,使传统水厂的施工周期缩短,占地面积大为减少。
此外,膜的主体设备可灵活转移,对洪涝、干旱、人为污染等水质突发事件有较好的应急能力。
因此,与传统水处理工艺相比,超滤工艺更能确保饮用水的水质安全性,并且具有绿色、高效、节能、工艺简便、过程易控制等优点,是新一代饮用水净化工艺的较佳选择。
2. 膜系统分类目前超滤膜处理饮用水技术使用在国内外已经越来越普遍,按照膜系统型式不同可分为压力膜与浸没式膜两类。
压力膜:将大量的中空纤维膜丝装入一圆柱形压力容器中,纤维束的开口端用环氧树脂浇筑成管板,配备相应的连接件(包括进水端、透过液端和浓缩水端)即形成标准膜组件,通过不同数量的压力式膜组件并联或串联即组成膜系统。
环保工程水处理过程中的超滤膜技术摘要:目前我国经济水平和环保工程的快速发展,超滤膜技术的原理,水资源是地球上最宝贵的资源之一,因为它的总量是有限的,同时可供人类使用的总量则是少之又少,也正因如此在使用水资源的过程当中,必须要重视提升水资源的利用效率,只有这样才能够真正实现资源的可持续发展。
因此加强对于水处理技术的研究显得至关重要,而水处理膜技术的出现,能够有效的提升水处理水平,提升资源的效率。
关键词:超滤膜技术;环境工程;水处理;应用引言为解决传统水处理工艺高能耗、高压力需求、分离效率低等问题,介绍了超滤膜技术及其特征,指出了环保工程水处理中超滤膜技术的应用优势及劣势,分析了超滤膜技术在饮用水净化、城市生活污水处理、工业废水循环利用、海水淡化、电镀废水处理、含油废水处理、造纸废水回收处理等方面的具体应用,展望了其发展方向,以期提升水质净化效果。
1超滤膜技术超滤膜技术有效应用了溶液的压力作用,可在此压力支持下使溶液或低分子量溶质从超滤膜微孔中通过,使其抵达膜的另一侧,并同时扣留其他乳化胶束团、高分子溶质,真正实现溶液的有效分离。
筛分作用是扣留机理的重点,膜外表也具备扣留功能。
超滤膜技术属于膜透过分离技术的范畴,但此技术不同于微滤,与纳米过滤也有所差异,是一种介于二者之间主要用于溶液分离净化与浓缩的技术手段。
此技术的应用利于截留溶液中的悬浮颗液,也可将其中的胶体物质过滤出来,可得到分离高效、净化质量高且浓缩效果佳的处理成效,在环保工程水处理中备受青睐。
2超滤膜技术应用中的问题我国水处理膜相关技术应用起步较晚,就目前来看,主要应用领域集中在生活污水以及工业废水的处理以及工业生产需要的软化水、超纯水等,微波、超波、反渗透等工艺在国内应用较为广泛,同时这一类技术之间通过相互组合的方式在水处理领域能够得到广泛应用。
伴随着这些技术的不断成熟,应用范围得到不断拓展,在水处理技术中发挥着十分关键的作用,不仅如此,由于国内政府关于污水处理方面的标准,也在不断完善和更新过程当中,这也就使得越来越多的技术成果得以被运用到生活实践当中来。
反透渗与超滤技术在水处理中的应用摘要:随着膜工业的迅速发展,反渗透和超滤膜技术已日臻完善。
就反渗透而言,它是一个十分有用的膜分离单元操作。
本文探讨了反渗透与超滤膜技术的的基本原理,并介绍了其在相关领域的应用。
关键词:反渗透;超滤;水处理引言反渗透与超滤是广泛应用的膜分离技术,它们既能对废水进行有效的净化,又能回收一些有用物质,因此在水处理领域有很好的应用前景。
1.反透渗与超滤的分离原理当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透。
若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一数值时,水透过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时,水的流向就会逆转,此时盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透(RO)处理的基本原理。
“选择吸附一毛细孔流机理”认为:水溶液与具有微孔的薄膜互相接触,由于膜的化学性质使它对水溶液中的溶质具有排斥作用,结果靠近膜表面的浓度梯度急剧下降,在溶液一膜的界面上形成一层被吸附的纯水层,在压力存在下使纯水或溶剂不断通过膜上的毛细孔流出,溶质则被膜截留。
“筛分理论”认为:膜表面具有无数微孔,正是这些实际存在的不同孔径的孔眼象筛子一样截留住分子直径相应大于它们的溶质和颗粒,从而达到分离的目的。
此外还有“扩散一细孔流理论”、“溶解扩散理论”等,它们都能对反渗透和超滤的分离机理进行解释。
反渗透与超滤的分离理论尚在不断的发展和完善之中。
反渗透膜是用高分子材料制成、具有选择性半透性质的薄膜。
用于水处理的反渗透膜可以允许水分子透过膜,但水中所含的离子、有机物分子等不能透过。
反渗透的除盐原理是水在外加压力的作用下,水分子克服反渗透膜两侧的渗透压,透过膜到达膜的另一侧(淡水侧);而水中的盐分、有机物分子等杂质则被膜拦截住,留在膜上,从而达到水质净化的目的。
浅析臭氧活性炭与超滤组合工艺对饮用水深度处理效果作者:龙文瑾来源:《中国科技博览》2017年第31期[摘要]通过对八百垧水厂深度水处理工艺近两年运行效果的分析,比较臭氧—活性炭工艺与超滤膜联用对水质处理效果,结果表明,组合工艺对浊度的去除率达到80%,对锰的去除率达到77%,对氨氮的去除率达到28%选用孔径为0.02μm的超滤膜,利用截留能去除水中99.99%细菌和致病原生动物。
[关键词]臭氧—生物活性炭;超滤膜;饮用水处理;深度水处理中图分类号:TU991.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)31-0064-02为保障油田居民饮水安全,促进社会稳定及矿区和谐发展,在大庆油田水务八百垧水厂南二水源建设深度处理工程,设计规模5.0*104m3/d,处理后达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》。
深度处理工艺主要采用臭氧—生物活性炭与超滤膜相结合。
臭氧与活性炭滤池联用结合了臭氧和活性炭的各自性能。
在活性炭吸附前进行臭氧预氧化,首先利用臭氧的强氧化能力,初步将水中的大分子、难降解有机物分解成易于生物降解的及易于吸附的小分子有机物氧化水中的有机物和其他还原性物质,以降低活性炭滤池的有机负荷;其次,在活性炭滤池对水中有机物等进行物理化学吸附的同时,其巨大比表面积上附着的生物膜正对有机物进行着生物氧化降解作用,大大增加了活性炭对于有机物的去除能力及使用寿命]。
人们对于原水中的天然有机物日趋重视,对水质要求的日益增高,天然有机物是饮用水存在的有机物的复合母体,它对饮用水的水质有着广泛影响,如产生色度和嗅味,消毒副产物的生长,管网中的生物再生长等等,因此膜技术处理饮用水的范围已不再局限于去除原水的无机成分。
1 水厂工艺简介水厂工艺流程图如图1所示,原水来自地表水厂常规工艺处理后的出厂水和地下水源常规处理后的出厂水混合,由泵站经管道压力送至深度处理水厂进行深度处理。
2 水质处理效果及分析2.1 对浊度的去除提高水厂出水浊度是利用超滤进行深度处理改造的目的之一,目前水厂出水浊度满足现阶段水质标准,但主要得益于良好的水源水质:原水是地面水厂与地下水源混合出水,尤其以地下水源水量为主,因而水厂进水浊度相当低,运行两年浊度范围在0.2~0.8NTU之间。
超滤-纳滤双膜组合工艺在高品质饮用水处理中的研究超滤-纳滤双膜组合工艺在高品质饮用水处理中的研究随着人们对高品质饮用水需求的不断增加,水处理技术的研究和创新也日益重要。
超滤和纳滤作为一种能够有效去除水中悬浮物、颗粒、有机物等杂质的膜分离技术,被广泛应用于饮用水处理过程中。
而超滤-纳滤双膜组合工艺则是近年来发展起来的一种高效深度过滤技术,具有较高的膜污染抵抗能力和水质处理效果,值得深入研究和探索。
双膜组合工艺的基本原理是将超滤和纳滤两种不同孔径的膜过滤器连接在一起,通过层次性过滤过程去除饮用水中的杂质。
超滤膜孔径较大,一般为0.01-0.1微米,能够去除水中的大颗粒物、悬浮物、胶体等大分子物质,保证了出水的基本无菌性和澄清透明度。
而纳滤膜则具有较小的孔径,一般为0.001-0.01微米,进一步去除水中微量溶解物、有机物以及微生物等细胞级别的污染物,使水质更加纯净。
在双膜组合工艺中,超滤膜起到了第一道过滤的作用,能够有效去除水中的悬浮物和大分子有机物。
它具有较高的通量和较好的抗污染能力,能够长时间稳定工作。
而纳滤膜则起到了第二道过滤的作用,进一步去除超滤膜无法过滤掉的微量溶解物和有机物,保证出水的高纯度和无菌性。
在双膜组合工艺的实际应用中,需要通过一系列的预处理措施来保护膜的正常工作。
常见的预处理方法包括混凝沉淀、砂滤、活性炭吸附、臭氧氧化等。
这些预处理手段能够有效去除水中的浑浊度、色度、氯气、臭味、重金属、有机物等有害物质,减少对膜的污染和损伤,保护膜的使用寿命。
超滤-纳滤双膜组合工艺在高品质饮用水处理中具有明显的优势。
首先,它能够高效去除水中的杂质和污染物,使水质更加纯净。
其次,双膜组合工艺具有较好的膜污染抵抗能力,膜的使用寿命长,维护成本低。
此外,双膜组合工艺还具有操作简便、投资成本相对较低等优点。
然而,双膜组合工艺在实际应用中还存在一些问题和挑战。
首先,膜的污染和堵塞问题是目前亟待解决的难题。
超滤技术在饮用水深度处理上的应用
超滤技术在饮用水深度处理上的应用
摘要:随着社会的发展与进步,重视超滤技术在饮用水深度处理上的应用对于现实生活具有重要的意义。
本文主要介绍超滤技术在饮用水深度处理上的应用的有关内容。
关键词:超滤技术;深度处理;饮用水;应用;
中图分类号:TV213 文献标识码:A 文章编号:
引言
水资源短缺问题是人类社会生存和发展的瓶颈: 一方面,随着经济社会的发展,人们对水资源水质和需求量的要求都在不断提高; 另一方面,随着环境污染的加剧,可供人们利用的水资源却越来越少。
要破解水资源短缺的困局,一方面,开发新型的水处理技术,提高处理水水质; 另一方面,不断开发新的水资源,如海水淡化、废水循环利用等。
超滤技术作为一种新型高效的水处理技术应运而生。
一、超滤技术基本原理
超滤膜对溶质的分离机理为: 一次吸附、阻塞、筛分。
其中,筛分是在压力作用下,溶剂和小分子的溶质透过膜到低压侧,而被膜阻挡,料液逐渐被浓缩而后以浓缩液排出。
因此,可以用微孔模型表示超滤的传递过程。
二、超滤的技术优点
( 1) 超滤是一种绿色物理分离技术, 其分离机理主要是筛分和扩散作用。
即使不加混凝剂, 也能有效去除原水中的悬浮物和胶体物质, 将出水浊度降至0. 1 NTU 以下。
因此超滤可少用甚至不用混凝剂, 从而减少混凝药剂对水质的污染。
( 2) 超滤技术可有效去除几乎全部致病微生物, 包括隐孢子虫、贾第虫、细菌和病毒等, 出水水质一般可达到水质标准对微生物指标的要求, 因此原则上没有必要再对出水进行杀菌消毒。
当然, 还需向水中投加少量消毒剂, 以保持一定的持续消毒能力, 以免水在输配过程中受到二次污染。
( 3) 超滤可截留相对分子质量范围为500~ 106的物质, 而天然水中有机物的分子量大部分也在这个范围, 因此超滤可以较有效地去除原水中的有机物。
同时由于采用超滤技术可减少消毒剂的用量,故可显著减少水中消毒副产物的生成量, 从而提高了水的化学安全性。
( 4) 在常规的过滤中, 污染物是通过吸附在滤料表面而被去除的, 是一种随机过程, 因此具有波动性。
与传统处理工艺相比, 超滤去除水中污染物的过程是通过膜孔的直接筛除作用, 因此对污染物的去除有极好的稳定性。
( 5) 超滤通常采用的操作压力为0. 1 ~0. 4 MPa, 小于纳滤膜的操作压力, 能耗相对较低。
( 6) 水通过超滤膜的过滤时间很短, 这使得超滤膜设备的容积很小, 这是其他常规处理工艺远不能及的。
( 7) 应用规模和处理能力可在较大的范围内变化, 设备可实现工业化生产和自动化控制, 日常运行和维护管理较方便。
三、超滤膜系统工艺运行特性
3.1超滤系统的运行方式
超滤系统的运行方式有全量过滤和错流过滤两种:全量过滤是料液全部流过超滤膜,溶剂及小分子物质透过膜,大分子的组分被截留在膜表面。
全量过滤回收率高,但膜污染严重。
错流过滤是料液主体平行于膜面流动,透过液透过超滤膜。
高速流动的料液能将沉积在膜面的物质冲走。
错流过滤能减少污染,但回收率较低。
3.2超滤装置的运行模式
连续超滤装置的运行模式有正常运行模式、反冲洗模式、化学清洗模式等。
3.2.1正常运行模式
当来水悬浮物浓度或粘度较低时可采用全量过滤模式,在正常过滤运行中,原水从膜过滤装置下部的进水管进入膜纤维的内表面。
正常情况下操作压力控制在0. 25 MPa 以下,过膜压差控制在0. 1 MPa ~ 0. 15 MPa。
出水经上部的过滤出水管汇集后流入出水罐。
当来水悬浮物浓度或粘度高时可采用错流过滤方式,此时进水进入膜纤维内部后,一部分由垂直膜壁方向穿过膜壁,并由正常过滤出水管汇集后成为产品水,另一部分浓缩后的水则顺着膜纤维轴线方向由上部反冲洗排水管汇集后排出。
生产中可根据需要交错使用全量过滤和错流过滤两种形式,例如高藻期和高浊期采用错流过滤,平时采用全量过滤。
3.2.2反冲洗模式
在超滤过程中,预处理只是延缓了膜污染的速度,膜污染仍不可避免。
因此,定期对膜进行适当的清洗是非常必要的。
反冲洗过程包括: 正方向冲洗( 滤过水从膜组件原水入口进入,用高速水流的剪切作用将膜面上的污染物从膜组件浓水出口冲走) 、反方向冲洗( 滤过水透过侧被反向压入原水侧或浓水侧,将膜面上的污染物从原水侧或浓水侧冲走) 、变方向冲洗(正反向冲洗交替进行) 、气水混合冲洗( 在冲洗水流中加入空气,使气―水界面产生湍流作用) 。
3.2.3化学清洗模式
当膜通量由于不可逆污染的影响下降到一定程度后,需要进行化学清洗。
化学清洗是利用化学药品与膜面有害杂质进行化学反应来达到清洗膜的目的。
选择化学药品的原则,一是不能与膜及其他组件材质发生化学反应,二是不能引起二次污染。
化学清洗主要采用在线浸泡的方式,当在线化学浸泡不能很好地恢复透水通量、降低过膜压差时,可对膜组件进行离线清洗。
所谓离线清洗,就是根据膜组件的污染情况,选择一定化学药剂并结合适当物理清洗方式,对膜组件进行循环清洗。
3.3超滤效果的影响因素
超滤的操作压力在0. 1 MPa ~ 0. 6 MPa 之间,当温度为60 ℃时,超滤的透过通量为1 L/( m2•h) ~ 500 L/( m2•h) ,一般为1 L/( m2•h) ~ 100 L/( m2•h) 。
超滤透过通量的影响因素主要有: 流速( 1 m/s ~ 3 m/s) 、压力( 0. 5 MPa ~0. 6 MPa) 、温度、运行周期、进料浓度、料液的预处理、超滤膜的清洗。
膜污染通常是影响膜应用的重要因素,因为污垢将降低膜的通量或增加膜的传递压力。
四、超滤技术在饮用水处理中的应用
4.1原水水质
水源为河水,主要不合格指标是色度、嗅和味、浊度、铁、锰、耗氧量( KMnO4 法) 、总大肠菌群。
水源水中不合格项目及产水中对应项目的具体检验结果,见表1 和表2,检验依据:GB5750 - 85、《生活饮用水卫生规范》2001; 评价依据: CJ3020- 93( 二级) 、GB5749 - 85。
4.2超滤对于悬浮物和微生物的去除
超滤膜分离技术的主要特点是具有很高的过滤精度,该工程采用的是公称过滤精度达到0. 03 微米的超滤膜,它能够实现: ( 1) 对于造成水质混浊的悬浮物具有很高去除能力; 产水浊度通常达到0. 2NTU 以下;
( 2) 对于大肠杆菌等微生物具有99. 99%以上的去除能力。
由于微生物通常在0. 5 微米以上,因此,0. 03 微米的超滤膜对于去除微生物十分有效;
( 3) 对于铁、锰、铝等胶体具有90 ~ 95%以上的去除能力。
但对于呈溶解态的铁离子等没有去除能力。
4.3超滤对于铁、锰的去除
超滤能够去除呈胶体或者悬浮物性质的铁、锰,但不能去除水中溶解的亚铁离子和二价锰离子,必须配合使用氧化剂,把亚铁快速氧化成三价铁,在中性pH 附近形成不溶性的铁胶体,把二价锰氧化成四价锰,通过超滤过滤除去。
在常规水处理工艺中,采用曝气加锰砂过滤的方法来去除水中溶解的铁、锰。
在本工程中,考虑到占地、投资等因素,采用了在超滤进水投加次氯酸钠的方法来实现此目的,加入量为6 ppm。
发生下列反应:
Fe3+→Fe( OH) 3 ( 液体) + 3H+2Mn2+ + ClO+ + 2OH-→MnO2 + Cl - + H2O
4.4超滤对于氟的去除
水源水中氟化物超标,但超滤本身不能去除呈溶解态的氟离子。
目前,除氟工艺主要有活性氧化铝吸附过滤、骨炭吸附过滤、铝盐混
凝沉淀、电絮凝、电渗析等,本工程中用国产聚合氯化铝( PAC) 作絮凝剂,铝盐形成的矾花粒子Al( OH) 3 ( S) 对水中氟离子具有一定的吸附能力,然后借助超滤对于铝盐水解形成的胶体的截留作用来实现除氟的目的。
铝离子在水中迅速水解形成水铝复合物,其水解反应如下:
Al3 + + 3H2O→Al( OH) 3 ( S) + 3H +
工程运行中,PAC 加入量10ppm,氟化物的去除率为49%,已经能够满足饮水要求。
如果要提高去除率,需投加更多的PAC 量。
4.5产水水质分析
经检测,超滤的产水各项指标符合GB5749 - 85《生活饮用水卫生标准》,见表2。
从表2 中可以看到,经过“氧化-超滤”的工艺,水中总铁和锰能够去除得比较彻底; 通过添加聚铝絮凝剂,对氟也有一定的去除能力,达到了饮用水的规范要求。
其它各项指标也远远低于《生活饮用水卫生标准》的各项要求。
结束语
综上所述, 膜技术必将成为未来饮用水处理中最重要、最有效的技术, 且随着膜技术的进步和价格的下降, 膜工艺完全有可能替代常规水处理工艺, 并将创造更大的社会和经济效益。
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