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超滤、纳滤、反渗透,细数各种膜技术在水处理中的应用

1、反渗透膜技术

反渗透(RO)的原理


反渗透是一种以压力为推动力的膜分离过程在使用中为产生反渗透压需用水泵给含盐水溶液或废水施加压力以克服自然渗透压及膜的阻力使水透过反渗透膜,将水中溶解盐或污染杂质阻止在反渗透膜的另一侧。

反渗透膜在水处理中的应用


在水处理方面的常规应用

水是人们赖以生存和进行生产活动必不可少的物质条件。由于淡水资源日益缺乏,世界上反渗透水处理装置的能力已达到每天数百万吨。


 在城市污水方面的应用

目前,反渗透膜在城市污水深度处理方面的应用尤其是污水处理厂二级出水回用及中水回用等,已受到高度重视。


2.微滤和超滤膜技术

 超滤(UF)和微滤(MF)的基本原理


超滤和微滤都是在静压差的推动力作用下进行液相分离的过程,从原理上说并没有什么本质上的差别,同为筛孔分离过程。


在一定压力作用下,当含有高分子的溶质和低分子溶质的混合溶液流过膜表面时,溶剂和小于膜孔的低分子溶质(如无机盐)透过膜,成为渗液被搜集;大于膜孔的高分子溶质(如有机胶体)则被膜截留而作为浓缩液回收。


能截留分子量500以上、106以下分子的膜分离过程称为超滤;只能截留更大分子(通常被称为分散颗粒)的膜分离过程称为微滤。

 超滤和微滤膜的应用


超滤、微滤技术可以有效去除颗粒状物质,包括微生物,如隐胞虫子、贾第虫、细菌和病毒。还可通过一定程度地降低消毒副产物前体物的浓度和限制消毒过程中氧化剂需求量来减少消毒副产物。但对水中有机物的去除率很低,仅在20%以下。超滤和微滤的使用范围比较广,能够适用于处理不同的水质量。


3、纳滤膜技术

 纳滤原理


纳滤是一种新型分子级膜分离技术,是目前世界膜分离领域研究的热点之一。膜孔径在1nm以上,一般在1-2nm;对溶质的截留性能介于RO与UF膜之间;RO膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率,但纳滤膜只对特定的溶质具有高脱除率。
纳滤膜能够去除二价、三价离子,Mn≥200的有机物,以及微生物、胶体、热源、病毒等。纳滤膜的一个很大特征是膜本体带有电荷,这是它在很低压力下(仅0.5MPa)仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要原因,也是纳滤膜运行成本较低的主要原因。
纳滤膜适合各种含盐水源,水利用率一般为75%~85%,海水淡化时在30%~50%,没有酸碱废水排放。
纳滤膜在水处理中的应用


纳滤膜在饮用水中的应用


纳滤操作压力小,是饮用水制备和深度净化的首选工艺。



亚洲必赢手机官网工程中的应用


目前,大多数城市的给水水源均受到不同程度的污染,而自来水厂的常规处理工艺对水中有机物去除率不高,当采用氯杀菌消毒时,氯又会与水中的有机物会生成卤代副产物。另外,由于生物降解型溶解有机碳(BCOD)的减少,改进了产水的生物稳定性。纳滤技术能够去除绝大部分的Ca、Mg等离子,因此脱盐(desalination)是纳滤技术应用最多的领域。


膜法水处理技术在投资、操作和维修及价格等方面与常规的石灰软化和离子交换过程相近,但具有无污泥、不需再生、完全除去悬浮物和有机物、操作简便和占地省等优点,应用实例较多。


纳滤可以直接用于地下水、地表水和废水的软化,还可以作为反渗透、太阳能光伏脱盐装置等的预处理。 纳滤膜在海水淡化中的应用海水淡化是指将含盐量为35000mg/L的海水淡化至500mg/L以下的饮用水。 


纳滤膜在废水处理中的应用


(1)生活污水


生活污水一般用生物降解/化学氧化法结合处理,但氧化剂的用量太大,残留物多。薛罡等采用微絮凝纤维球过滤.超滤.纳滤组合工艺对宾馆洗浴废水进行了小试试验。超滤出水水质可达到回用至宾馆厕所冲洗、绿化等环节的用水要求,纳滤出水水质可达到生活饮用水卫生标准(GB5749.85),可以回用至宾馆洗衣、洗浴等用水要求更高的环节。


(2)纺织、印染废水


纺织废水中含有的染料很难用生物的方法去除,Hassani研究了酸性、活性、直接和分散染料水溶液的浓度、压力、总溶解性固体和无机盐含量等对纳滤膜截留性能的影响。


(3)制革废水


制革废水含有高浓度的有机物、硫酸盐和氯化物,酸洗工序的废液电导值达到75mS/cm。Bes-Pia采用NF技术回收了制革废水,所得到的高浓度硫酸盐浓水回到酸洗段,而氯化物的产水打回裂化反应鼓。


(4)电镀废水


电镀工厂往往产生大量废液,尽管采取酸化、化学无害化、沉降和分离污泥等复杂处理步骤,产水含盐量高,不能重新回用。


(5)造纸废水


在纸浆和造纸业中,匀浆、漂白和造纸等工序都需要大量的水。实现水系统的(半)密闭循环是纸浆厂、造纸厂节约水资源降低排放量的最佳途径。传统活性污泥法的产水中还含有部分有色化合物、微生物、抗体和少量的生物分解物,悬浮固体等,仅能被用于制造包装纸,不能用于更高级别纸的生产。


观我国水环境现状,主要概括为“水脏、水少及水不安全”,问题严峻,刻不容缓,而纳滤具有适当净化,并保留水中有益矿物质的特征,逐渐进入大家的视线,成为亚洲必赢手机官网市场中必不可少的一环。据估计,到 2019年纳滤膜的全球市场份额将达到4.451亿美元, 同时在 2015-2019年间将保持高达15.6%的年复合增长率。 


市场是创新的第一动力。但我国的水处理之路,没有发达国家的经验借鉴,只能自己开辟出一条技术创新之路,即谁拥有了尖端的水处理技术,谁就拥有了解决水环境三大问题的利器。而必赢娱乐下载“纳滤膜处理技术”将带领亚洲必赢手机官网行业走向4.0“芯”时代。

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