浸没式超滤膜处理地表水的运行条件
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无动力浸没式超滤膜工艺流程英文回答:The process of submerged ultrafiltration (UF) with no power requirement is a highly efficient method for water treatment. It involves the use of a membrane to separate suspended solids, colloids, and macromolecules from water.The first step in the process is the pretreatment of the feed water. This may involve the addition of chemicals such as coagulants or flocculants to enhance the removal of particles. The water is then passed through a series of screens to remove larger debris and sediment.Once the water has been pretreated, it is then fed into the submerged UF system. This system consists of a tank or basin that contains the UF membrane modules. The modules are immersed in the water, allowing the water to flow through the membrane and separate the contaminants.The UF membrane is a porous material that acts as a physical barrier, allowing water molecules to pass through while blocking larger particles. The size of the pores in the membrane determines the size of the particles that can be removed. Typically, UF membranes have pore sizes ranging from 0.01 to 0.1 microns.As the water flows through the membrane, the contaminants are trapped on the surface or within the pores of the membrane. The clean water, known as permeate, passes through the membrane and is collected in a separate tank or basin. The concentrated contaminants, known as retentate, are continuously removed from the system to prevent fouling of the membrane.One of the key advantages of submerged UF is its low energy consumption. Unlike other membrane filtration processes, such as reverse osmosis, submerged UF does not require the use of pumps or pressure to drive the water through the membrane. This makes it a cost-effective solution for water treatment, especially in remote areas or locations with limited access to electricity.Another advantage of submerged UF is its ability to operate continuously. The membranes can be cleaned periodically to remove any accumulated fouling, without the need to shut down the system. This ensures a consistent and reliable supply of clean water.In conclusion, the process of submerged ultrafiltration with no power requirement is an efficient and cost-effective method for water treatment. It involves the use of a membrane to separate contaminants from water, without the need for pumps or pressure. This process is suitablefor a wide range of applications, including drinking water treatment, wastewater treatment, and industrial processes.中文回答:无动力浸没式超滤膜工艺流程是一种高效的水处理方法,不需要额外的能源。
超滤系统的一些操作参数
正确的掌握和执行超滤系统的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、浓水排放量、回收比和温度。
1、流速
流速是指供水在膜表面的流动速度,是超滤系统的一项重要操作参数。
流速过大过小都不合适,不是给膜造成过大压力就是影响膜的正常透水量。
最佳的流速是要根据具体情况多次实验来确定,在进水压力维持在0.2MPa 以下时,内压膜的流速仅为0.1m/s ,该流速的流型处在完全层流状态。
在允许的压力范围内,选择高流速,有利于超滤膜的性能保证。
2、压力
中空纤维超滤膜的压力范围是0.1 ~0.6MPa,不过不同的超滤膜操作压力也是不同的。
对于一般塑壳中空纤维内压膜,工作压力应低于0.2MPa ,而膜的两侧压差应不大于0.1MPa。
外压中空纤维超滤膜耐压强度可达0.6MPa。
3、回收率和浓缩量
回收比是指透过水量与供给量之比率,浓缩水排放量是指未透过膜而排出的水量。
在一般水处理工程中,中空纤维超滤膜组件回收比约为50 ~90 %。
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。
4、工作温度
通常情况下中空纤维超滤膜的工作温度应在25±5 ℃,超滤膜的透水能力随着温度的升高而增大,所以在允许情况下,可以适度升高工作温度。
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。
浸没式膜-生物反应器(SMBR)系列产品设计指导手册凯宏膜技术第一节膜-生物反应器(SMBR)技术介绍第二节聚丙烯(PP)中空纤维膜第三节SMBR系列膜组件第四节SMBR系统设计第五节SMBR膜片的运行和清洗第一节膜-生物反应器(SMBR)技术介绍膜-生物反应器(MembraneBioreactor,MBR)技术,是一种新型髙效的污水处理工艺,它用膜组件代替传统活性污泥法中的二沉池,大大提高了系统固液分离的能力。
MBR技术是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。
它利用膜分离组件将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住,省掉二沉池。
因此,活性污泥浓度可以大大提髙,水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制,而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。
因此,膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能。
膜-生物反应器在优化生化作用的优越性:1对污染物的去除率髙,抵抗污泥膨胀能力强,出水水质稳定可靠,出水中没有悬浮物;2膜生物反应器实现了反应器污泥龄SRT和水力停留时间HRT的彻底分离,设计、操作大大简化;3膜的机械截流作用避免了微生物的流失,生物反应器可保持髙的污泥浓度,从而能提髙体积负荷,降低污泥负荷,且MBR工艺略去了二沉池,大大减少占地面积;4由于SRT很长,生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用,从而显著减少污泥产量,剩余污泥产量低,污泥处理费用低;5由于膜的截流作用使SRT延长,营造了有利于增殖缓慢的微生物。
如硝化细菌生长的环境,可以提髙系统的硝化能力,同时有利于提髙难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解;6S MBR曝气池的活性污泥不因产水而损失,在运行过程中,活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化,并达到一种动态平衡,这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点;7较大的水力循环导致了污水的均匀混合,因而使活性污泥有很好的分散性,大大提髙活性污泥的比表面积°MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。
压力式膜与浸没式膜在污水深度处理方面的比较1膜分离技术简介膜分离是在20世纪初出现,60年代后迅速崛起的一门分离新技术。
膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
膜分离过程按过滤精度划分,可分为微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO),见下图。
图1.1 过滤图谱采用膜过滤技术与传统的方法具有更多的优势:1)设备占地面积小,土建费用低,仅为传统方法的1/3~1/2,特别适合于用地面积有限的工艺扩容;2)运行费用低,耗能少;3)出水水质好,出水水质稳定。
本工程采用超滤膜组件,故下文着重对超滤膜展开介绍。
1.1 超滤膜的发展历程超滤膜的发展历程见下图。
图1.2 超滤膜发展里程碑1.2 超滤膜的分类(1)按材质分类制作超滤膜的材料很多,目前已商品化且较常用的有十几种材料,处于实验室阶段的则更多,但总体上可将其分为有机高分子材料和无机材料两大类。
图1.3 制膜材料分类目前市场上的主流超滤膜一般采用高分子材料制成。
用于制备超滤膜的有机高分子材料主要来自两个方面:一方面,由天然高分子材料改性面得,例如纤维素衍生物类、壳聚糖等:另一方面,由有机单体经过高分子聚合反应而制备的合成高分子材料,这种材料品种多、应用广,主要有聚砜类、乙烯类聚合物、含氟材料类等。
1)纤维素衍生物类纤维素是资源最为丰富的天然高分子,但由于其分子量很大,在分解温度前无熔点,且不溶于通常的溶剂,无法加工成膜,必须进行化学改性。
生成纤维素酯或醚才能溶解加工,其中最常用的纤维素衍生物有醋酸纤维素(CA)、三醋酸纤维素(CTA)等。
该类物质的亲水性好、成孔性好、材料来源广、成本低,但由此类材料制作的超滤膜耐酸碱性能差,耐酮、酯等有机溶剂的能力差,应用受到一定的影响。
Your Partner in Membrane SolutionsMBR膜系统操作手册美能材料科技有限公司2011年4月信息保密本方案包含有美能材料科技有限公司专有技术资料,尚属于保密范畴,在未获得本公司的书面同意授权之前,本文包含的或提及的所有信息资料不得透露给任何第三方。
目录1 序言 (2)2 SMM 浸没式膜组件的用途 (3)3 SMM 浸没式膜组件的使用 (4)3.1 SMM 浸没式膜组件的开封 (4)3.2 SMM 膜组件的保存、运输 (4)4 SMM 浸没式膜组件的结构 (5)4.1 膜组件标准型号 (5)4.2 膜组件的主要结构 (5)4.3 膜架的主要结构 (6)5 膜集成单元的安装 (8)6 膜集成单元的拆卸 (8)7 SMM 浸没式膜组件的运行管理 (9)7.1 清水运行 (9)7.1.1 检查和设置 (9)7.1.2 清水运行 (9)7.2 SMM 浸没式膜组件的标准运行条件 (10)7.3 SMM 膜系统工艺流程 (11)7.3.1 MBR 工艺流程 (11)7.3.2 MCR 工艺流程 (11)7.3.3 膜系统概述 (11)8 SMM 浸没式膜系统运行管理项目 (11)9 SMM 膜系统的标准运行及维护 (12)9.1 SMM 膜系统的标准运行条件 (12)9.2 产水方式 (13)9.3 MBR 气洗方式 (13)9.4 MCR 气洗方式 (13)9.5 维护性清洗方式 (14)9.6 恢复性清洗方式 (15)9.7 MBR/MCR 系统运行步序表 (17)9.8 化学清洗废液的处理 (18)10 维护管理项目及实施频率 (18)10.1 MBR 运行管理项目 (18)10.2 MCR 运行管理项目 (18)10.3 MBR/MCR 日常检查 (19)10.4 SMM 浸没式膜组件维护管理 (20)10.4.1 维护管理项目及实施频率 (20)10.4.2 化学清洗使用药品 (20)10.4.3 药品的使用操作 (21)11 膜组件故障处理方法 (22)1 序言本公司发货的 MEMSTAR 膜产品从原材料采购、生产过程、产品出厂每一道工序都进行严格的检测,采取严密的质量控制措施,确保产品各项性能指标都符合公司规定的标准要求。
浸没式超滤膜控制流程英文回答:Immersed ultrafiltration (UF) membrane is a type of membrane filtration process that uses pressure to separate particles and solutes from a liquid. It is commonly used in water treatment, wastewater treatment, and various industrial applications.The control process of immersed UF membrane involves several steps. First, the feed solution is pumped into the system and flows through the membrane module. The pressure is applied to the feed solution, forcing it to pass through the membrane while retaining the particles and solutes. The permeate, which is the purified liquid, passes through the membrane and is collected.To control the process, several parameters need to be monitored and adjusted. The most important parameter is the transmembrane pressure (TMP), which is the pressuredifference across the membrane. The TMP affects thefiltration rate and the quality of the permeate. It needs to be maintained within a certain range to ensure efficient and effective filtration.Another important parameter is the flux, which is the rate of permeate production per unit area of the membrane. The flux is influenced by factors such as the TMP, the membrane surface area, and the concentration of particles in the feed solution. Monitoring and adjusting the flux is crucial to maintain stable filtration performance.In addition to these parameters, the control process also involves monitoring the feed solution flow rate, the temperature, and the quality of the permeate. These parameters can be monitored using sensors and instruments, and adjustments can be made based on the desired filtration performance.For example, let's say I am responsible for operating an immersed UF membrane system in a water treatment plant.I start by checking the feed solution flow rate andadjusting it to the desired level. Then, I monitor the TMP and adjust the pressure accordingly to maintain it within the recommended range. I also keep an eye on the flux and make adjustments if necessary. Throughout the process, I use instruments to measure the temperature and quality of the permeate, ensuring that they meet the required standards.Overall, the control process of immersed UF membrane involves monitoring and adjusting parameters such as TMP, flux, flow rate, temperature, and permeate quality. By carefully managing these parameters, I can ensure that the membrane system operates efficiently and produces high-quality permeate.中文回答:浸没式超滤膜是一种利用压力将颗粒物和溶质从液体中分离的膜过滤工艺。
浸没式超滤膜处理地表水的运行条件
超滤是以压力为驱动将水质进行净化的技术,是重要的膜分离技术之一。
通过超滤技术处理过的水质较好,可超过现代饮用水标准对浊度、杆菌以及病毒的要求,因此,超滤技术成为当今水处理领域的研究热点。
低压膜过滤技术已得到全世界范围的广泛认可,其在水处理领域的应用具有巨大的潜力。
运行条件对于实际的膜过滤系统非常重要,适合的操作参数可以很好地控制膜污染。
提高整个膜系统的过滤性能和膜的寿命。
对于长期运行的膜过程,膜运行条件的选择十分重要,应尽量减少膜污染,从而使膜系统在较长的时间内保持稳定运行。
通过中试试验,系统考察运行条件对浸没式超滤膜过滤过程中膜污染的影响,以优化膜系统的运行条件。
1超滤膜材料与方法
1.1 原水水质
试验用原水取自苏州内河的一条支流,由于受生活污水影响,该原水受到一定污染,其水质特点见表1。
1.2 试验材料与装置
聚氯乙烯(PVC)超滤膜的主要参数:类型为中空纤维,过滤方式为外压,截留相对分子质量100,接触角67°,内径0.85m m,外径1.45mm。
该试验中浸没式超滤膜的中试装置主要由进水系统、预吸附
池、混凝反应池、污泥回流系统、平流沉淀池和浸没式超滤膜系统构成。
浸没式超滤膜系统中设有曝气、反洗及自控装置,可实现气洗和水洗的自动控制,膜池进水为原水或沉淀池出水,出水方式为泵抽吸,通过设置在浸没式超滤膜组件出水管上的真空压力表检测跨膜压力。
该装置的设计处理水量为5m3/h,混凝反应池分为4格,可以调节混凝时间,平流沉淀池水力停留时间约1.5h。
浸没式超滤膜池的尺寸为170c m×100c m×180cm,按照长度方向平均分为5格。
浸没式PVC 中空纤维超滤膜的帘式膜组件垂直装于膜池内,膜丝有效长度1.36m,单帘膜面积约8.03m2,一个膜组件中装有3帘膜,膜面积约为24.1m2。
1.3 运行条件
运行条件包括曝气、过滤方式、混凝预处理及反冲洗,分别考察了间歇曝气、间歇过滤、间歇过滤间歇曝气和混凝等在短期或长期膜过滤过程中对浸没超滤膜污染的影响。
在用超滤膜直接过滤原水,考察混凝预处理对膜污染影响的试验中,混凝剂采用聚合氯化铝,投加量为10~15mg/L。
膜通量均采用20L/ (m2·h)。
采取的运行方式中,间歇曝气为曝气1min,停止9min;间歇过滤为过滤9min,停止1min,不曝气;间歇过滤间歇曝气则为膜过滤9min,停止1min,间歇曝气采用曝气1min,停止9min的方式,1min的曝气正好在膜停止过滤的时段进行。
水力反洗为每24h对浸没式超滤膜反洗1次,每次反洗5min,反冲强度为60L/(h·m2)。
2 结果与讨论
2.1 曝气对超滤膜运行TMP的影响
不同曝气强度条件下,连续和间歇曝气在24h的时间内对超滤膜处理苏州内河水运行TMP的影响结果是:在无曝气条件下,膜直接过滤原水,TMP由14.5kPa升高到38kPa,增加了23.5k Pa。
连续曝气可以缓解膜污染,当连续曝气的强度分别为10m3/(m2·h)、
20m3/(m2·h)、40m3/(m2·h)和60m3/(m2·h)时,膜过滤过程中的TMP分别增加18.5kPa、8.8kPa、7.2kPa和6kPa。
可见,连续曝气时曝气达到一定强度(试验中是20m3/(m2·h))后,再提高曝气强度对膜运行TMP的影响显著减小。
曝气通过气泡在膜丝表面的振动和摩擦等作用,使在膜过滤过程中形成的污泥层松动、脱落,因此曝气可作为一种控制膜污染的方式。
间歇曝气也可缓解膜污染,当间歇曝气的强度分别为20m3/(m2·h)、40m3/(m2·h)、60m3/(m2·h)和
80m3/(m2·h)时,膜过滤过程中的TMP分别增加19.5kPa、12.3kPa、8.8kPa和7.8kPa。
可见,随着曝气强度的增加,膜运行的TMP会降低,但曝气达到一定强度(试验中是40m3/(m2·h))后,再提高曝气强度对膜运行TMP的影响显著减小。
这表明,在浸没式超滤膜的实际应用过程中应选择合理的曝气强度,否则既耗能又不能对膜污染起到更好的缓解作用。
2.2 过滤方式对超滤膜运行TMP的影响
试验中对比了连续过滤、间歇过滤和间歇过滤间歇曝气三种过滤方式在24h内对超滤膜运行TMP的影响。
间歇过滤过程中,膜运行TMP比连续运行时略有降低,TMP由15kPa升高至35.5kPa,增加了20.5kPa,连续运行时TMP增加了23.5kPa,表明间歇过滤对膜污染的缓解作用只是由于膜过滤时间的减少。
间歇过滤间歇曝气条件下,膜运行T MP比连续运行时有较大程度降低,该试验条件下膜过滤的TMP由14 k Pa 升高至23 .6kPa,增加了9.6kPa,这表明在过滤间隙进行曝气可使膜表面的污泥层得到及时消除,间歇过滤间歇曝气方式对膜污染有较好的缓解作用。
2.3 混凝预处理对超滤膜运行TMP的影响
试验考察了混凝预处理以及混凝+间歇过滤间歇曝气方式在24h 内对超滤膜运行TMP的影响。
膜过滤混凝沉淀后的出水,在24h内TMP从13.5kPa升高到22.4kPa,增加了8.9kPa,混凝+间歇过滤间歇曝气条件下,在24h内TMP从14kPa升高到18.6kPa,增加了4.6kPa。
可见,混凝对悬浮颗粒物和大分子有机物有较好的去除作用,混凝预处理可以降低膜过滤过程中的TMP,而且采用间歇过滤间歇曝气的方式,膜运行TMP可以进一步降低,这表明预处理与间歇过滤间歇曝气方式相结合可以较好地缓解浸没式超滤膜在实际运行当中的膜污染。
2.4 反冲洗对超滤膜运行TMP的影响
随着过滤时间的延长,膜池内的污染物浓度会增加,造成膜的透水性下降。
虽然曝气通过擦洗作用可以在一定程度上去除膜表面的污染层,但对去除膜孔内部的污染却作用不大。
因此,当过滤达到一定程度后,需要对膜进行反冲洗并及时排放膜池内的混合液。
试验中每24h对浸没式超滤膜反洗一次,每次反洗5min,反冲强度为
60L/(h·m2)。
试验期间,不同运行条件下超滤膜反冲洗前后TMP的变化情况是:在连续过滤无曝气的运行条件下,膜过滤原水的过程中,反洗可将TMP降低13~18kPa,膜过滤混凝沉淀出水的过程中,反洗可将TMP降低2.5~6kPa。
在间歇过滤间歇曝气的运行条件下,膜过滤原水过程中,反洗可将TMP降低4.5~14.5kPa,膜过滤混凝沉淀出水的过程中反洗可将TMP降低0.5~1.2kPa。
可见,反冲洗对膜污染有较好的控制效果。
虽然反冲洗不但能去除孔内和孔口的污染,还能通过水力冲洗去除膜表面的污染物质,但水力反洗一般会消耗超滤产水,降低产水率,因此,在实际膜过滤过程中宜将曝气和水力反洗等运行条件进行优化。
3 结论
在浸没式超滤膜试验中,间歇曝气和连续曝气均能有效缓解膜污染,但在实际应用过程中应选择合理的曝气强度,因为曝气强度过大会导致能耗升高,并且对膜污染不能起到更好的缓解作用。
间歇曝气和间歇过滤相结合可以较好地控制膜污染。
混凝预处理可有效降低膜运行的TMP,其与曝气和反洗方式相结合可以更好地缓解膜污染。
在
膜技术实际应用中应考虑将适当的预处理与合理的曝气反洗方式相结合,以维持膜系统的长期稳定运行。
随着膜技术的不断提升,超滤膜的用处越来越广泛,为了延长超滤膜寿命,降低用户成本的投入,建议用户正确的实用膜元件并对其进行定期的清洗维护。
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