超滤膜筛分过程,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,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔经的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0-01微米的微孔,其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过,而最小细菌的体积都在0.02微米以上,因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来,从而实现了净化过程。 中空纤维超滤膜:一支超滤膜由成百到上千根细小的中空纤维组成,一般都将中空纤维膜内径在0.6—5nm之间的超滤膜成为毛细管式超滤膜,毛细管式超滤膜因内径较大,不易被大颗粒物质堵塞。 超滤是一种以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,与膜孔径大小相关的筛分过程,超滤膜表面的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而体积大于膜表面微孔经的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,从而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的,超滤是一种物理分离过程,不发生任何相变。 中空纤维超滤膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式,中空纤维丝外径0.6—1.4nm,中空纤维壁管上布满微孔,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。原水中在中空纤维外侧或内腔内加压流动,分别构成外压式与内压式,超滤过滤是动态过滤过程,被截留物质可随浓缩水排除,从而减少膜的堵塞,保证长期连续运行。 超滤膜以及系统选型步骤: 第一步:据水质特征选择适用的膜产品系列: 第二步:根据处理量确定模型号和数量,一般设计通量取60—140:L/m2h,结合选定模型号的磨面机,计算所需管式膜数量。 第三步:根据膜的型号和数量确定循环泵的流量和扬程,每组系统需一个循环泵,每组系统一般6支膜。 第四步:根据处理量确定原水泵,一般原水泵流量是输入流量的600—1000%。 第五步:每组常规系统需3个流量计。 第六步:超滤的化学清洗应每2—8周进行一次,清洗系统需配置加热系统及液位控制系统,洗涤容器容积由整个系统的容积确定。 第七步:占地面积。 第八步:用电量计算。 第九步:超滤运行费用计算。 在三级处理中,采用膜分离技术去除的主要污染物是难降解、难分离的高分子有机污染物以及重金属离子等。所谓处理工艺流程设计的主要目的是按照处理要求来选择组件、配置设备。确定系统的组成与连接方式;以及为回收原料、侧重于提高浓溶液浓度目的的浓缩工艺,在三级处理中通常遇到的显然是前者,通常反渗透处理工艺流程是按照流程的连接顺序特征来分类的。 (1)、以及一段直流式:这是最基本的流程,常用于描述反渗透处理的工艺特点。由于其处理能力和淡液回收率都不高,在实际工程中恨少采用。 (2)以及一段循环式:鉴于一极一段直流工艺的淡液回收率不高的问题,将其浓液回流到料液端,便可使淡液回收和浓液的浓缩倍数均得以提高。这种工艺为简单,适用于处理水量和处理水质要求不是很高的项目。但由于其料液中加入了回流的浓缩液,因此淡液质量会随着浓缩倍数的增大而下降。 (3)一级多段直流式:膜处理工艺流程设计中,常采用增加段数的方式来增大处理能力和提高淡液回收率。增加段数实际上就是增加浓缩液的膜分离次数,将第一段的浓缩液作为第二段的料液,再将第二段的浓缩液作为下一段的料液,如此延续,逐段分离就形成了多段流程。为防止因流量逐段递减而造成浓差极化,使膜组件中的分离液保持一定的虑速,在流程设计中常采用逐段。。。。。 目前在反渗透和超滤处理中,常用的组件类型都是近似的,主要有以下四类: (1)、板框式:板框式组件具有结构紧凑、成膜工艺简单、膜易更换、较易清洗的主要优点。但装置成本高,仅适用于小规模的处理系统。 (2)管式:管式膜组件的类型较多,常用的主要有:内压管式、外压管式、套管式和条暏式四种。尤其是内压管式组件具有膜更换方便、对料液的预处理要求不高的突出优点,最适用于污水处理领域。 (3)螺旋卷式:螺旋卷式组件为装填密度比较高的新型组件,不仅单位体积的产水量大、而且运行稳定、价格较低,适用于大规模的处理系统。 (4)中空纤维式:中空纤维组件的膜状填密度比螺旋卷式组件更高,为各种类组件之首。高于其他类型组件数倍的装填密度,为中空纤维组件提供了充裕的膜面积。不仅浓差极化得以排解,而且操作压力也大为减小。但与螺旋卷式组件相同,由于组件较易堵塞且不易清洗,故对料液的预处理要求较高。 造成膜污染的因素主要来自悬浮物(包括胶体);溶解性的无机物;溶解性的有机物以及微生物等。针对不同的污染对象,需采用不同的预处理方法: (1)、去除悬浮物固体:悬浮固体中的胶体和微粒对反渗透膜会造成严重的污染。采用一般的过滤方法很难于去除1um左右的悬浮微粒和胶体,故应当在与处理中考虑混凝的方法。先利用混凝剂对胶体脱稳,再用气浮、澄清、过滤等手段进行固液分离,达到去除胶体与微粒的目的。 (2)控制或去除硬度:水的硬度过高,就可能是水中的钙、镁离子与某些负离子结合产生沉淀,而导致膜污染。为防止这种现象的产生,除应对水的回收率加以控制外,并应根据对造成结垢的具体物质采取相应措施。对碳酸钙可采用调整Ph值方法解决,将Ph控制在4—6.5时,就能控制碳酸盐的生成。为防止硫酸钙沉积可通过在水中投加六偏磷酸钠来抑制。如果水中硬度过高,还可以采取石灰软化,离子交换等方法去除。 (3)去除铁、猛等离子:铁、猛离子的水和氯化物同样会造成膜污染,减少膜的透水量。对于铁、猛金属离子可采用投加氯化剂或采用曝气、接触氧化等方法去除。 (4)控制微生物:由微生物所造成膜污染,可用加氯处理来预防,但连续投加大量的氯。使膜经常处于高氯介质中,这将给膜的物理强度、溶质的透过特性带来不利的影响,故应当避免。对氯敏感的膜可考虑采用臭氧或紫外线进行消毒。 (5)去除有机物:在反渗透单元中,对料液的有机物浓度要有一定的控制,可采用臭氧氧化、活性炭吸附等处理方法进行预处理。超滤单元则既可以作为有机物去除的把关单元单独使用,也可以作为反渗透的预处理与反渗透单元联合使用。
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