超濾膜及納濾和反滲透的區別
一、超濾膜
超濾膜是一種加壓膜分離技術,即在一定的壓力下,使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特製的薄膜,而使大分子溶質不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質得到了部分的純化。
超濾技術的優點是操作簡便,成本低廉,不需增加任何化學試劑,尤其是超濾技術的實驗條件溫和,與蒸發、冷凍乾燥相比沒有相的變化,而且不引起溫度、pH的變化,因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術中,超濾主要用於生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到乾粉制劑。對於蛋白質溶液,一般只能得到10~50%的濃度。 家用 工業用 都可以。
超濾技術的關鍵是膜。膜有各種不同的類型和規格,可根據工作的需要來選用。
二、納濾
納濾,介於超濾與反滲透之間。現在主要用作水廠或工業脫鹽。脫鹽率達百分之90以上。反滲透脫鹽率達99%以上 但,若對水質要求不是特別高,利用納濾可以節約很大的成本。
三、反滲透
反滲透,是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術,源於美國二十世紀六十年代宇航科技的研究,後逐漸轉化為民用,目前已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。
用作太空水、純凈水、蒸餾水等制備; 酒類製造及降度用水; 醫葯、電子等行業用水的前期制備; 化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備; 鍋爐補給水除鹽軟水; 海水、苦鹹水淡化; 造紙、電鍍、印染等行業用水及廢水處理。
❷ 納濾水處理設備的技術特點
◇ 核心膜元件採用復原裝進口有機制膜,結合工藝技術要求及用戶具體需求而選用不同構型的膜形式,以確保不同體系內膜元件截留性能、膜通量和整套膜系統運行的穩定性和可靠性。
◇ 納濾膜系統可在較低的操作壓力下,同步實現物料的脫鹽與濃縮,且生產周期短,脫鹽較為徹底,所得產品純度高,品質穩定性好。
◇ 根據客戶具體需要,可將經過納濾膜的透過液回收,且膜元件通過專業清洗後可恢復到膜元件的最佳性能,充分實現膜設備的經濟性。
◇ 處理過程始終處於常溫狀態,且過程無相變,對物料中各有效組成成分無任何不良影響,特別適用於熱敏性物質的處理,所得產品有效成分含量高,根據工藝要求可繼續進入下道工段或直接進行乾燥處理。 ◇ 系統採用全封閉管道式運行,衛生級不銹鋼製作,工作現場安全衛生,可滿足GMP或FDA規范化生產要求。
◇ 由於系統處理過程無相變,始終處於常溫狀態,因而能耗低,運行成本低。
◇ 工藝集成化程度高,布局合理,實現全自動控制,在線監控重要工藝參數,隨時掌握系統運行狀況,專業的現場工程師將為您隨時提供系統維護最新信息。
❸ 納濾能否有效去除水中的COD BOD5和TOC
首先,納濾膜(Nanofiltration Membranes)是80年代末期問世的一種新型分離膜,其截留分子量介於反滲透膜和超濾膜之間,約為-2000Da,由此推測納濾膜可能擁有lnm左右的微孔結構,故稱之為「納濾」。納濾膜大多是復合膜,其表而分離層由聚電解質構成,因而對無機鹽具有一定的截留率。國外已經商品化的納濾膜大多是通過界面縮聚及縮合法在微孔基膜上復合一層具有納米級孔徑的超薄分離層。
納濾膜能截留納米級(0.001微米)的物質。納濾膜的操作區間介於超濾和反滲透之間,截留溶解鹽類的能力為20%-98%之間,對可溶性單價離子的去除率低於高價離子,納濾一般用於去除地表水中的有機物和色素、地下水中的硬度及鐳,且部分去除溶解鹽,在食品和醫葯生產中有用物質的提取、濃縮。納濾膜的運行壓力一般3.5-30bar。
納濾過程的關鍵是納濾膜。對膜材料的要求是:具有良好的成膜性、熱穩定性、化學穩定性、機械強度高、耐酸鹼及微生物侵蝕、耐氯和其它氧化性物質、有高水通量及高鹽截留率、抗膠體及懸浮物污染,價格便宜且採用的納濾膜多為芳香族及聚酸氫類復合納濾膜。復合膜為非對稱膜,由兩部分結構組成:一部分為起支撐作用的多孔膜,其機理為篩分作用;另一部分為起分離作用的一層較薄的緻密膜,其分離機理可用溶解擴散理論進行解釋。對於復合膜,可以對起分離作用的表皮層和支撐層分別進行材料和結構的優化,可獲得性能優良的復合膜。膜組件的形式有中空纖維、卷式、板框式和管式等。其中,中空纖維和卷式膜組件的填充密度高,造價低,組件內流體力學條件好;但是這兩種膜組件的製造技術要求高,密封困難,使用中抗污染能力差,對料液預處理要求高。而板框式和管式膜組件雖然清洗方便、耐污染,但膜的填充密度低、造價高。因此,在納濾系統中多使用中空纖維式或卷式膜組件。
在我國,對納濾過程的理論研究比較早,但對納濾膜的開發尚處於初步階段。在美國、日本等國家,納濾膜的開發已經取得了很大的進展,達到了商品化的程度,如美國Filmtec公司的NF系列納濾膜、日本日東電工的NTR-7400系列納濾膜及東麗公司的UTC系列納濾膜等都是在水處理領域中應用比較廣泛的商品化復合納濾膜。
對於一般的反滲透膜,脫鹽率是膜分離性能的重要指標,但對於納濾膜,僅用脫鹽率還不能說明其分離性能。有時,納濾膜對分子量較大的物質的截留率反而低於分子量較小的物質。納濾膜的過濾機理十分復雜。由於納濾膜技術為新興技術,因此對納濾的機理研究還處於探索階段,有關文獻還很少。但鑒於納濾是反滲透的一個分支,因此很多現象可以用反滲透的機理模型進行解釋。關於反滲透的膜透過理論[2]有朗斯代爾、默頓等的溶解擴散理論;里德、布雷頓等的氫鍵理論;舍伍德的擴散細孔流動理論;洛布和索里拉金提出的選擇吸附細孔流動理論和格盧考夫的細孔理論等。
納濾膜的過濾性能還與膜的荷電性、膜製造的工藝過程等有關。不同的納濾膜對溶質有不同的選擇透過性,如一般的納濾膜對二價離子的截留率要比一價離子高,在多組分混合體系中,對一價離子的截留率還可能有所降低。納濾膜的實際分離性能還與納濾過程的操作壓力、溶液濃度、溫度等條件有關。如透過通量隨操作壓力的升高而增大,截留率隨溶液濃度的增大而降低等。
所以,納濾膜可以去除大部分COD及BOD和TOC
❹ 淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文
淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文
在日常學習和工作生活中,大家都不可避免地要接觸到論文吧,藉助論文可以達到探討問題進行學術研究的目的。如何寫一篇有思想、有文採的論文呢?以下是我為大家整理的淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文,希望對大家有所幫助。
論文摘要:納濾是一種介於超濾和反滲透之間的新型壓力驅動膜分離技術。本文介紹了納濾技術的分離特點,較全面的論述了納濾在廢水處理、飲用水生產、生化醫療和食品工業、飲料行業等方面的應用,並指出納濾技術在應用過程中存在的問題及今後的發展方向。
論文關鍵詞:納濾;分離特點;水處理
1 引言
膜分離技術是近年來發展迅速,應用廣泛的高新技術。與傳統的分離技術相比,具有分離效率高、無相變、無化學反應、體積小、能耗低和操作方便等優點。納濾作為膜分離技術中的一種,是介於超濾和反滲透之間的孔徑接近於1mm的新型壓力驅動膜技術。它既能截留透過超濾膜的小分子有機物和多價鹽離子,又能透析被反滲透所截留的無機鹽。基於它自身獨特的性能使它在許多領域具有其它膜技術無法替代的地位,因此納濾成為目前國內外膜分離領域研究的熱點之一。
2 納濾技術的特點
2.1納濾膜的分離特點納濾膜在截留性能方面有兩個特點:
(1)截留相對分子質量(MWCO)在200-1000之間,適宜於分離相對分子質量在200以上,大小約為1nm的溶解組分;
(2)具有離子選擇性。由於膜表面或膜材料中常帶有荷電基團,這些基團通過靜電作用可產生Donnan效應,從而實現不同價態離子的分離,故有時納濾也被稱為「選擇性反滲透」。
2.2納濾膜實際應用過程中的特點納濾膜在實際的應用過程中有三個特點:
(1)操作壓力低,一般在0.3-1.0MPa之間。由於操作壓力較低,對設備要求較低。因此,基建費用和運行費用低,便於運行管理;
(2)在處理過程中不需添加化學試劑,也不引起二次污染;
(3)可分離回收有用物質,實現工業廢水的資源化和回用,進一步降低處理成本。
3 納濾技術的應用
納濾膜由於截留的分子量介於超濾與反滲透之間,同時還存在Donnan效應,所以對低分子量有機物和鹽的分離有很好的效果。另外,納濾膜還具有不影響分離物質生物活性、節能、無公害等特點,因此納濾在國內外廢水處理領域、飲用水生產領域、生化醫療領域、食品工業和飲料行業等得到越來越廣泛的應用。
3.1廢水處理領域
3.1.1造紙廢水
造紙廢水主要來之造紙過程中紙漿的大量沖洗,採用納濾膜替代傳統的吸收和電化學處理法能更有效地去除深色木質素和紙漿漂白過程中產生的氯化木質素。Nuortila-Jokinen等在實驗室,用平板納濾膜NF45處理經浮選和過濾預處理後的造紙廢水。
45納濾膜處理造紙廢水的效果項目COD(mg/L)硫酸根(mg/L)總固體(mg/L)無機物(mg/L)進水出水Manttarri等開發了造紙廠水循環系統,發現與超濾法處理過程比較,採用納濾技術處理後得到的水不但透明、無色、不含陰離子廢物,而且將透過水的COD、總硫和無機鹽含量的去除由超濾法的50%-60%提高到80%以上。
3.1.2垃圾滲濾液
垃圾滲濾液的處理一直是世界性難題。目前,主要採用為厭氧好氧等生物處理法,但中後期滲濾液中含有很高濃度的溶解有機質,其中75%為可生化性差的腐植酸和富里酸(平均分子量1000Da),導致生化法出水難以達標排放。與生化法相比,膜分離技術受原水水質的變化影響小,在這種難降解廢水的處理中具有明顯的優勢。張亞軍等介紹了納濾膜技術在柳州垃圾填埋場滲瀝液處理工程中的應用,納濾系統經過近兩年的穩定運行表明,垃圾滲瀝液經過生化處理後經砂濾、保安濾器等預處理,再經過納濾膜系統處理,使85%-90%的透過液達標排放,僅10%-15%的濃縮污液和泥漿返回垃圾池,這項工藝較好地解決了垃圾填埋場滲瀝液的二次污染問題。Zouboulis等利用振動剪切增強單元增強膜的傳質,用NF可以達到對滲濾液中總腐殖酸類物質97%的去除效果。可見納濾技術處理垃圾滲濾液是可行的,並具有較反滲透處理能耗低的優勢。
3.1.3紡織印染廢水
紡織印染廠在對織物進行煮漂和染色後,需使用大量的清水對織物進行沖洗,產生的廢水中會含有大量的鹽、染料、表面活性劑、洗滌劑等各種污染物,導致印染廢水成為較難處理的工業廢水之一。不過隨著膜分離技術的發展,納濾膜技術已在紡織印染工業中得到了成功的運用。C.Tang等使用納濾膜處理高無機鹽含量的紡織染色廢水,在操作壓力為500kPa條件下,通量可以達到很高,而且染料的截留率超過98%,因此,可以實現廢水的回收利用。Bruggen等採用了UTC-60、NF70和NTR7450三種納濾膜對兩種活性染料的染色廢水進行了試驗,結果都表明,直接應用納濾工藝不但可以進行染料的提純,而且納濾出水可循環使用。何毅等考察了醋酸纖維素納濾膜對染料溶液的分離性能,結果表明,納濾膜對染料有很好的分離效果,分離性能是由膜、溶液和溶質三者共同決定的。
3.1.4冶金工業廢水
在金屬的加工和合金生產廢水中,含有相當高的重金屬離子。為了使廢水符合排放標准,一般是將這些重金屬離子生成氫氧化物沉澱除去。如果採用採用納濾膜技術處理,不僅可以回收90%以上的廢水,而且可使重金屬離子濃縮10倍,濃縮後的重金屬具有回收利用價值。
傅前君採用納濾對含Cu2+廢水進行試驗研究,NF90膜對含CuSO4的廢液截留效果很好,Cu離子的截留率都在99%以上,出水銅離子質量濃度低於2.0mg/L,可以達標排放或回用於鍍件漂洗;濃水經進一步濃縮後也可回用。A.Hafiarle等對納濾分離鉻酸鹽進行了研究,結果表明使用 TFC-S系列納濾膜替代常規方法去除溶液中的Cr(Ⅵ)是可行的。但是,膜對Cr(Ⅵ)的截留率與溶液中的離子強度和pH密切相關,在pH=8時,截留率超過80%。由此可見,納濾作為一種處理含Cr(Ⅵ)廢水的方法是非常有應用前景的。
3.2飲用水的生產領域
3.2.1地下水軟化
採用納濾膜法軟化地下水具有無污泥、不需再生、能除去水中大部分懸浮物及有機物、操作簡便和佔地省等諸多特點,因此在歐美發達國家已經非常普遍。
納濾膜法軟化地下水工藝流程J.Schaep等用不同類型的NF膜軟化處理地下水,結果表明NF膜對多價離子的截留率高達90%以上,而對單價離子卻只有60%-70%。張顯球等採用NF90和NF270兩種納濾膜對南京某自來水進行軟化處理,結果表明在較寬的操作壓力(0.4-1.2MPa)和溫度(15-30℃)范圍內,兩種膜的產水總硬度分別在0.5mmol/L及0.01mmol/L以下。
H.Sombekke等分別使用NF與活性炭-臭氧工藝對地下水進行軟化處理,盡管兩種方法都能取得較好的分離效果,但是從處理效果和環保的角度考慮,使用納濾的方法更勝一籌。
3.2.2飲用水凈化
納濾能有效的截留二價離子,較完全的去除病原體、水中加氯消毒副產物三鹵甲烷中間體、痕量的除草劑、殺蟲劑殘余物、重金屬、天然有機物等,十分適用於飲用水的深度處理。VedatUyak等人和Rubia等人均比較了採用不同的膜技術除去飲用水中的天然有機物質和三鹵甲烷,結果表明納濾是目前最有效技術之一。J.Radjenovic等採用NF膜和RO膜法去除地下水中的葯物成分。結果表明,NF膜和RO膜擁有很好的截留性能,對所有葯物的截留率均>85%,對有害物質如對乙醯氨基酚截留率為48%-73%,吉非貝齊為50%-70%,甲芬那酸為30%-50%。巴黎Mery-Sur-Oise飲用水處理廠在臭氧+活性炭處理河水不能滿足飲用水(TOC的濃度<2mg/L)標準的要求下,採用納濾對飲用水進行深度處理,取得了很好的效果。
3.2.3海水淡化
目前,海水淡化已經成為解決我國沿海地區和世界上許多國家水資源短缺的重要手段之一。但如何高效經濟的除去海水的高硬度、濁度和總固溶物(TDS)是制約海水淡化的瓶頸。
隨著膜技術的不斷發展,孔徑介於反滲透和超濾之間、具有荷電性質的納濾膜在海水軟化方面的優勢愈來愈得到人們的`關注。蘇保衛等採用NF作為海水淡化的預處理工藝。試驗結果表明,該法可以大幅度降低進料水的硬度、濁度和TDS含量,解決傳統海水淡化過程中存在的結垢污染等許多問題。A.M.Hassan 等用納濾作為海水淡化的預處理進行了一系列的研究工作,在研究過程中發現,納濾膜能夠有效的降低硬度、微生物和濁度。在22bar的壓力下NF對 Ca2+,Mg2+,SO42-,HCO3-,以及總硬度的去除率分別為89.6%,94.0%,97.8%,76.6%和93.3%。NF出水完全能夠滿足海水反滲透(SWRO)或多級閃蒸(MSF)的進水要求,使得SWRO和MSF的水回收率分別達到70%和80%。將NF膜作為海水淡化預處理的優點有:(1)通過除去濁度和細菌,阻止SWRF的膜污染;(2)通過去除硬度離子,阻止SWRF和MSF的比例縮放;(3)通過減少海水中大約30%- 60%的TDS,使得運行SWRF所需操作壓力較低。
3.3生化醫療領域
3.3.1生化工程
將納濾膜技術應用於生化工程,可以將相對分子質量低的物質(如類固醇、維生素、抗生素和氨基酸等)從其他反應物中分離出來,進行澄清和精製,並且成功的應用於VB12的回收和濃縮,以及紅黴素、金黴素等多種抗生素的濃縮和純化過程,蘇保衛等採用DL和DK納濾膜進行納濾濃縮克林黴素磷酸酯(CLP)乙醇水溶液的研究。實驗結果表明,DL納濾膜可將CLP乙醇水溶液由40g/L濃縮至90g/L,適宜的操作壓力為1.2-1.6MPa,溫度為 40-50℃。李潔妹等採用超濾+納濾雙膜技術對林可黴素發酵液進行提純和濃縮,通過對不同材料的納濾膜的篩選結果表明,NF-20在膜通量和林可黴素回收率、雜質去除等方面優於其它的膜,為最佳選擇。
3.3.2醫葯工業
納濾膜分離效率高、節能、不破壞產品結構等特點使其在醫葯產品的生產中也得到了日益廣泛的應用。日本的Kazuhito Yamaguchi等人研究了用納濾膜技術除去血漿製造中所產生的傳染性有毒物質(HPVB19),結果表明中空纖維膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒,納濾膜可完全過濾掉其中的HPVB19病毒。徐為中等人採用超濾、納濾技術濃縮家兔產氣莢膜梭菌(A)型疫苗,建立家兔產氣莢膜梭菌(A)型疫苗濃縮工藝。家兔產氣莢膜梭菌(A)型超濾、納濾濃縮疫苗的保護率達100%,而傳統鋁膠疫苗對照組的保護率平均為86.7%。何旭敏等採用的超濾與納濾組合技術改造6-APA的原有生產工藝,使6-APA的平均mol收率由85%提高到90%以上,採用納濾濃縮裂解液來提高6- APA結晶濃度,不僅降低了溶媒消耗,而且使結晶母液中的6-APA損失減少,從而提高了成品的收率(表2)。由此可見,隨著膜技術的不斷發展,納濾將成為醫葯工業生產中一種高效的分離技術。
3.4食品工業、飲料行業
在食品工業和飲料行業中,納濾主要用來對加工過程中的料液進行濃縮、脫鹽、調味、脫色和去除雜質。
3.4.1低聚糖的處理
功能性低聚糖由於可以降低血脂、抗衰老和抗癌等多種生理功能而倍受關注。低聚糖與蔗糖的分子量相差很小,分離很困難。通常採用高效液相色譜法分離,但此法處理量小,耗資大。採用納濾膜技術來處理可以達到高效液相分離法同樣的效果,並大大降低操作成本。
俞三傳等對低聚糖進行納濾濃縮實驗研究,結果表明,納濾可實現對多糖溶液的濃縮。李煒怡等對蔗果低聚糖進行納濾提純實驗,結果證明納濾對蔗果低聚糖體系具有很好的分離效果,提純過程中可得到純度在90%以上的蔗果低聚糖產品。袁其朋等採用超濾、納濾組合工藝對大豆乳清廢水進行了處理實驗。經超濾處理後的乳清廢液,再經納濾濃縮10倍後,濃縮液中總糖約有77%被截留,其中功能性地聚糖水蘇糖和棉子糖的截留率高達95%以上,濃縮液中總糖質量分數達 8.72%,再經活性炭脫色和離子交換脫鹽及真空濃縮,即可得到透明狀的大豆低聚糖糖漿。該法的優點在於既解決了廢水的排放問題,同時又通過回收利用增加了經濟效益。
3.4.2果汁的高濃度濃
縮果汁濃縮傳統上使用蒸餾法或冷凍法濃縮,但這些方法會造成果汁風味和芳香成分的散失,不僅消耗大量的能源,而且還得不到令人滿意的成品。相比之下,納濾膜濃縮技術具有節約能源、降低損耗、可在常溫下連續操作、過程簡單、高效、沒有相變、分離系數大等優點,而且特別適用於熱敏性物質的處理,因此在果汁濃縮方面得到了廣泛的應用。高學玲等人用納濾膜技術對烏龍茶提取液進行濃縮,發現納濾不僅能實現烏龍茶提取液的濃縮,還可截留茶液中的茶多酚、咖啡鹼等有效物質。Warczok等人報道了利用不同的納濾膜濃縮蘋果汁和梨汁的研究,通過實驗過程中果汁通量的觀察,表明納濾膜用於果汁濃縮是可行的。
鄭必勝等進行了納濾濃縮西番蓮果汁的研究,發現操作溫度為28℃左右,壓力為3MPa時,分離效果最好,此時實際膜通量達17L/(m2.h)。經過納濾濃縮,西番蓮澄清汁可溶性固形物從13oBx提升到30oBx左右。
3.4.3純化濃縮多肽和氨基酸
離子與荷電膜之間存在道南(Donnan)效應,即相同電荷排斥而相反電荷吸引的作用。氨基酸和多肽帶有離子官能團如羧基或氨基,在等電點時是中性的,當高於或低於等電點時帶正電荷或負電荷。由於一些納濾膜帶有靜電官能團,基於靜電相互作用,對離子有一定的截留率,可用於分離氨基酸和多肽。 Garem等利用無機和高分子復合納濾膜進行了九種氨基酸和三種多肽的分離實驗,探討了這種方法的可行性。王曉琳等用ESNA2和ES20兩種納濾膜對苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液體系進行分離實驗,過程結束時,濃縮液中苯丙氨酸和天冬氨酸濃度的差值比原料液中的差值增大近4倍,納濾分離的效果非常明顯,實現了生物質的分離、精製與回收。
3.5其它方面的應用
納濾的特點使其越來越受人們的關注,因此,納濾的應用也愈來愈廣泛。除了以上幾方面的應用外,還在高濃度有機廢水處理、城市生活污水處理等方面都有具體應用,這里就不再詳細敘述。
4 結語
隨著國家「節能減排」發展策略的不斷深入,以及人們環保意識的加強,廢水資源再生利用已經成為包括我國在內的世界各國實現水資源可持續發展的重要戰略之一。納濾由於其獨特的分離性能使其在水處理領域得到日益廣泛的應用。但納濾還需要很多方面需要優化改進,如在實際運行過程中如何更好的控制膜的污染問題,以保持膜分離性能和通量的穩定性,這需要人們對膜自身的傳質機理進一步的深入探究,以開發出新的高通量、耐溶劑、耐酸鹼、耐氯和抗污染性強的膜材料;此外膜的成本問題也是阻礙納濾膜技術進一步推廣應用的制約因素,因此,低成本高性能的膜生產必定是以後發展的趨勢;最後,開發研製新的膜清洗技術及膜清洗劑以延長膜使用壽命也是亟待解決的問題。隨著膜科學技術的不斷進步,相信納濾膜技術目前面對的問題都會逐一解決,那時候它在水處理領域的應用前景必將更加廣闊。
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摘要:隨著我國經濟的高速發展,水處理行業已迎來黃金發展階段。生活用水方面,家用凈水器逐漸成為品質生活必備品。工業用水方面,污水回用、污水零排放已經是大勢所趨。由於膜技術具有高效、實用、可調、節能和精密分離等優點,使得膜法在水的深度處理領域已佔據重要位置。可以預見在未來的十年,膜法將更加普及。本文將對膜技術在我國水處理中的應用與發展進行分析,找出膜技術存在的問題並探究其發展趨勢,以便更好地開展膜技術的應用工作。
關鍵詞:膜技術;水處理;應用;發展
膜技術主要由微濾、超濾、納濾、反滲透等組成,已有效的處理了部分水資源。隨著膜技術的發展,膜法將在更廣闊的水處理領域得到應用。反滲透液水處理分離過程中截留率最高的膜工藝。納濾實為低壓反滲透,高度截留多價鹽,低度截留一價鹽。超濾是一種凈化高分子量化合物(例如蛋白質),膜工藝。微濾是一種截留懸浮固體、脂肪和大分子有機物的凈化工藝。
1、膜技術在水處理中應用的發展概況
1.1膜技術在水處理中應用的發展背景
當前,經濟建設仍是我國的中心工作,工業化、城鎮化進程明顯加快,這對我國水環境卻造成了嚴重影響。水環境污染防治成為我國重要的工作任務,對於人民生活與生產活動意義重大。水處理是水環境污染防治的一項重要內容,其應用的處理技術對於水質改善具有直接的影響,以往的水處理技術還較為傳統,不能保證處理後水質顯著改善。近些年,隨著我國經濟實力的逐漸提高,國家在水處理新技術領域中的投入逐年增加,這使得水處理技術得以發展與革新。而膜技術作為水處理應用領域中的一種新型處理技術,它與以往傳統技術相比具有新型高效、精密分離等優點,膜技術的應用與發展使我國水處理水平有了大幅提高,對於國家社會經濟發展及生態環境改善具有積極意義。
1.2膜技術在水處理應用中的發展現狀
現階段,膜技術在水處理中的應用正在進行完善,膜技術還存在一些有待進一步完善的方面,在水處理領域有待進一步推廣和應用。膜技術主要是利用先進的膜生產技術所生產的高效半透性膜來進行水處理的技術手段,根據膜孔的大小、通過物理作用及生化反應等來過濾不同類型的物質,以達到水處理的目的。膜技術在水處理中的應用較多,能夠去除微生物、隔離小微型雜質以及具有排斥作用等,這些作用使得膜技術在水處理中得以廣泛應用,它是我國水處理技術發展的階段性成果。
1.3重視膜技術在水處理中應用的必要性分析
伴隨著國家環境不斷遭到破壞,導致了水體受到嚴重污染,降低了飲水質量。因此,應該加大對水處理技術工作的力度,確保提供給人們一個安全的飲水環境。由於膜技術比起傳統處理技術更加節能環保,分離更精密,降低風險,水質處理效果得到提升。在未來處理水質中應該加大對膜技術的利用以及研究,完善膜技術,進一步改善水質質量,得到健康安全的水質。
2、膜技術在水處理中的應用
2.1膜技術在給水中的應用
膜技術的發展對於給水帶來的便捷性是不言而喻的。一直以來,城市水資源的給水問題一直是城市建設的巨大問題,例如,我國為了緩解北京、天津等地區水資源緊張的問題而進行的南水北調工程,就是典型的解決給水問題而進行的水利工程,而發達國家隨著膜技術的成熟,已經成功利用的膜技術解決的城市或偏遠地區的給水問題。法國建設有世界上最大的膜凈水廠,以膜技術為核心,通過膜技術來對城市廢水、地下水、工業水資源進行處理,充分利用現有的水資源完成城市淡水的供應,最高可以達到每天凈化34萬立方米的水資源,保障的大城市的給水問題。
美國掌握著世界上的最先進性的膜處理水的技術,建設在美國科羅拉多州的膜法凈水廠,膜技術的已經實現反滲透凈化技術,可以過濾到水資源中的溶解性物質,有效保證了水資源的安全性。隨著膜技術的成熟,在水資源處理技術方面相較於傳統的處理技術差距將越來越小,最終可以實現的以最小的代價處理大量水資源,滿足城市給水的需求。
2.2反滲透膜在飲用水處理的應用
反滲透膜是當前膜技術發展中應用較多的一種膜技術,廣泛的應用在飲用水處理當中。反滲透膜利用的是生物細胞膜的原理,其本質上是一層半透膜,具有選擇透過性,但是對於溶質微粒較小的物質不具備選擇透過性,當半透膜兩段的液體具有不同的濃度時,在滲透壓的作用下,溶液會向滲透壓較高的一方的流動,反滲透膜可以在濃度較高的一方溶劑加入更大的壓強,就可以使得溶液向濃度的度較低的一側移動,從而實現反滲透的作用。反滲透膜應用於飲用水處理當中,依據反滲透膜的性質,向需要處理的水資源是假壓強,利用反滲透膜處理的廢水當中的微粒子,從而實現水資源的淡化處理,變為人體可以應用的純凈水資源,這種方法較於傳統法的化學沉降過濾處理方法具有較大的先進性。一般為了保證水資源的絕對健康,必須採用超低壓反滲透膜處理的水資源才可以作為飲用水,同時為了保證的飲用水的營養,可以採取礦化的方法,製作出營養價值較高的飲用水資源。
2.3膜生物反應器在污水、廢水處理應用
膜生物反應器是一種復合膜技術與生物凈化技術的機器,在處理水的過程中,通過膜技術對需要處理的水進行一次處理,大幅降低水中有害物質或雜質的數量,染頭通過生物處理單元進一步凈化水資源,這樣處理過的廢水或污水,其內部的有害物質已經微乎其微,對於環境的影響不是很大,可以進行排泄或者重生產利用。膜生物反應器是隨著膜技術的發展而誕生的,膜生物反應器具有較大的先進性,較於傳統的生化處理污水技術,膜生物反應器處理效率高、速度快,並且水質更加的純凈,膜生物反應器在經過安裝之後,可以實現自動化運行,方便企業或工廠進行管理維護。
3、膜技術在水處理中的發展趨勢
3.1、提高膜技術的應用水平
隨著膜技術在水處理上的應用,在未來我們更應該集中對膜技術的應用水平進行提高。只有對膜技術進行改善,處理水質上才能更加深入地提升膜技術的應用力度,進一步改善水質效果。
3.2、重視膜材料製造工藝
在水處理技術中,膜技術有著很寬廣的利用前景。為此,膜材料製造工藝更應該重視,結合先進的國內外膜材料製造方法,根據實際情況進行改進,使膜材料更加穩定,提升膜材料的質量,促進膜技術的發展。
3.3、提高膜性能
膜技術雖然已得到廣泛應用,但還存在著各種問題,主要集中於抗污堵能力差、使用要求較高等。所以,相關人員在未來中更應該提高膜性能,利用發展較快的新科學技術,結合膜技術,進一步改善膜結構,使膜性能得到改善,使它的分離優勢作用最大程度地得到發揮。
結束語:
總之,目前我國水資源短缺,在處理水質領域,膜技術由於它的簡單高效而且處理效果良好的優勢具有很廣的利用前景,可以解決水資源問題,改善水質。在未來的水資源處理技術發展中,我們要做的就是使膜技術利用更為廣泛,最為重要的就是關於分離膜的把握,就應該針對膜材料進行進一步的探析,製造出性能更加優良的分離膜,充分發揮膜技術在水質處理上的優勢。
參考文獻:
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;❺ 水處理設備的設備分類
水處理設備按類別主要可分為污水處理設備、原水處理設備、凈水設備、過濾設備、超純水設備這幾大類。
像以下的水處理設備:全自動加葯設備,全自動軟水器,機械過濾器、反滲透設備、純水設備、超純水設備、中空纖維超濾裝置、離子交換、混床、拋光混床、EDI電除鹽系統裝置、工廠企業飲用水設備、袋式過濾器、臭氧殺菌消毒裝置、全效綜合水處理器、物化處理機組、物化全程綜合水處理器、永磁處理器、旋流除砂器、石英砂過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器、水箱自潔消毒器、紫外線水處理器、高效除污過濾器、手搖刷式過濾器、自清洗刷式過濾器、射頻水過濾器、旁流處理器、多功能電子除垢器、定壓補水機組、定壓補水加葯機組、無負壓變頻供水裝置、解析除氧器、真空脫氣除氧機、低位熱力除氧器、密閉式凝結水回收裝置、銅銀離子滅菌器、除鐵錳過濾設備、黃銹水過濾器、纖維束過濾器、高效纖維球過濾器、陶瓷膜過濾器、高效化學除油器、游泳池循環水處理成套設備、反滲透純水設備、景觀水一體化凈水機組、中水處理成套設備、工業水處理設備、污水處理成套設備,都是屬於廣泛應用在國內各行各業當中的水處理設備。家用水處理設備主要包括了有軟水機、純水機、凈水器三大類型。像軟水機、純水機、凈水器、精密過濾器和開水龍頭以及路設計、設備安裝和售後服務等,就算是一整套為消費者提供的水處理設備及服務。 高頻電子水處理儀(器),又名除垢防垢儀,是在國內同類產品的基礎上,博採眾長,不斷改進,最新研製開發的升級換代產品。該設備不需要添加任何化學葯物,安裝使用非常簡單,可廣泛用於鍋爐、中央空調、換熱設備、循環水系統、工業通用水處理設備等,對物理性、生物性、化學性的垢類均有明顯的預防和清除效果。
主要特點
⒈不改變水的化學性質,對人體無任何副作用。
⒉除垢效果明顯。該設備安裝在水循環系統,對原有垢厚在2mm以下的,一般情況下30天左右可逐漸使其松動脫落,處理後的水垢呈顆粒狀,可隨排污管路排出,不會堵塞管路系統。舊垢脫落以後,在一定范圍內不再產生新垢。
⒊設備體積小,安裝簡單方便,可長期無人值守使用。
⒋ 水流經設備以後,可使水變成磁化水,而且對於水中細菌有一定的抑制和殺滅作用。
⒌不腐蝕設備,可延長伺服設備的使用壽命。
工作原理
當水流經高壓、高頻電磁場時,水中的重碳酸鹽中的鈣、鎂離子和各重碳酸根離子會在高壓、高頻電磁場的作用下,失去化學性、物理性和相互吸引的能力,逐漸形成晶體團沉入底部,隨排污排出,從而達到防垢的目的。
水處理設備是應用在反滲透系統之後,它利用模塊兩端電極使水中的帶電離子移動,並配合離子交換樹脂及選擇性樹脂膜,以加速離子移動去除,進而達到水的純化,產水電阻率可達到15--18M。而離子交換樹脂再生所需的氫根及氫氧跟則來自於高壓電下,由水中的解離所供給,這樣就無需用酸、鹼來進行再生還原。
技術參數
⒈輸入電源電壓:220V/380v 50-60Hz
⒉輸出頻率:900KHZ-5.5MHZ
⒊輸出波形:正弦波 諧波<15%
⒋輔機工作壓力:0.1-1.6MPa
⒌進水水溫:10-95℃
⒍進水硬度:<900mg/L 水系統中的灰塵有三個來源:
第一個就是補給水中包含的如沙石、藻類、淤泥、樹葉及微生物。
第二個來源包括所產生的副產品,如垢及氧化鐵。
第三個來源是在開敞表面聚積的空氣中的微粒。因此如何通過有效的手段從源頭加以控制,以保證系統的良好運行並減少後續的損失其意義尤為重要。
應用目的及價值:從源頭上實施控制,可最大限度的保證系統的良好運行,減少損失。
在以下行業得到全面認可:空調、化學、塑料、食品、煤礦、鋼鐵、汽車、造紙、制葯、熱電廠、污水處理等;
在任何比重下去除固體:沙粒、藻類、淤泥、花粉、微生物、昆蟲、垢、綉、貝類等等;
幾乎從任何來源:冷卻水、過程水、再利用水、沖洗水、灌溉水、雨水等等;
用於保護:換熱器、空壓機、噴嘴、儀器、泵密封等等。
應用目的及價值:
由於水系統中大量的鈣鎂離子難以在前期得到有效處理,因此後續水系統在溫度的作用下析出CO2生成微溶於水的CaCO3和MgCO3。由於CaCO3和MgCO3的溶解度隨溫度的上升而下降,從水中結晶析出,並不斷地沉積於換熱器等設備系統表面,對能耗及連續產生重大影響。電子除垢儀的應用可以有效控制90%以上垢質的生成,因此也就意味著減少90%以上的能耗損失,同時最大限度的保證了連續生產。
工作原理:
電子除垢儀的基本原理是改變導致管垢形成的物理分子結構,運用磁力復合波紋來改變周圍環境的條件以粉碎電離子間的鍵,以及令他們合成穩定的非管垢物質。德科樂的作用原理不同於以往任何物理化學除垢方法,其核心是一個調制信號發生器。採用獨特的集成電路和信號處理技術,產生一種復雜頻率的調制信號,通過信號電纜將該調制信號加在管道上,在管道內部產生一個分子力動態干擾場(ADDMF信號場),作用於管道中的流體和溶於其中的溶鹽分子,產生一種核化效應。
⒈阻垢及除垢原理
它的原理是利用綜合電波改變水裡的鈣、鎂等離子的物理結構,變成不溶於水的新結晶體,它們會懸浮於水裡,不會粘附於管壁上,防止水垢形成。由於鈣鎂等離子從水中析出,水便回復於高溶解狀態,(水本身為高溶解度液體,但會因吸收其它物質而致飽和),當回復為高溶解狀態的水流經有水垢的管道,便能把水垢溶解並吸收,並於排水時排走,因此,該產品除具有防止水垢形成外,還能有效清除老垢。處理器內的微控制器會自動監視水流速率、水質和濃度等變化,因應情況釋放正確的訊號電波。自動干擾分子能量技術,專門控制CaCO3微晶基質的物理結構,造成 CaCO3 結晶體的霰石形式趨勢。
⒉殺菌滅藻
由於高頻電磁波在水體中產生紊流,破壞了細胞膜的離子通道,改變了細胞適應的內控電流和生存所需的環境條件。使其喪失生存能力而死亡。同時激勵後的水分子能將水中溶解氧包圍封鎖,切斷了微生物進行生命活動所需氧的來源,從而達到了較好的殺菌滅藻效果,同時也防止了生物污泥的產生。
⒊阻銹防腐
當水體接受高頻電磁能量的作用後,單個水分子包容了溶解在水中的氧分子,使溶解氧成為了惰性氧,切斷了金屬銹蝕所需氧的來源。同時,高頻電磁波激起的懸垂復合調制頻率的電磁場所產生的「集膚效應」在管壁上聚集了過剩的負電荷,而水內部聚集了過剩的正電荷,水中過剩的正電荷強烈排斥帶正電的同性Fe+,阻止Fe+從金屬管壁分離進入水中,(系統中產生的黃色銹水就是Fe+在水中呈現的顏色)。同時壁管上過剩的負電子也不斷吸引帶正電的Fe+,阻礙Fe+溶入水中,從而能使原有管壁上的Fe203(紅銹)還原成具有極強耐腐蝕力的黑銹外膜Fe304。
水處理設備之預處理系統
預處理是凈化水處理常用、必要的設備。主要的目的是去除水中的懸浮物、重金屬(如鐵、錳)、膠體物理學有機物,降低生物物質,同時去除或降低鈣、鎂等硬度和重碳酸根濃度。以減輕除鹽設備的負擔,保證出水水質指標。
混凝、沉澱處理:通過在源水中投加高分子物質(絮凝劑),使水體中細小而鬆散的絮粒變的粗大而密實,便於快速沉澱。
多介質過濾器:過濾器內裝有大小不同、種類不同的精製濾料,從上到下、由小到大依次排列,能去除水體中的懸浮物、泥沙、粘土、腐殖物等,使出水濁度達到理想效果。
活性炭吸附過濾器:活性炭吸附過濾是水質預處理的主要設備之一,其可以對各種性質的物質進行化學吸附,除去水體中的異味、有機物、膠體、余氯等。
除鐵錳過濾器:除鐵除錳設備吸收了國內成熟除鐵錳技術,採用了井泵余壓射流抽氣,管式靜態混合溶氧,自由盤散式脫氣濾床接觸氧化過濾等新工藝,並將傳統的體外氧化裝置於設備本體中,使設備工藝合理布置緊湊具有顯著的節能效果,是城鎮和農村生活用水及各行業用水除鐵除錳的理想設備。
軟化機組:水質中所含鈣、鎂離子的總量稱為水的硬度,在日常生活及工業用水過程中容易生成難溶的沉澱物(水垢),給生活及生產帶來許多不便,軟化機組可有效的去除水中鈣、鎂離子,使出水水質硬度≤0.02mmol/L.
精濾器:過濾器本體採用不銹鋼材質製作,濾芯由PP噴熔製成,孔形呈錐形結構,其擁有納污量大、使用壽命長、易於更換等特點,過濾精度從0.1μm至50μm不等。 ⒈軟水機原理及功能:根據離子交換的原理,即用 Na+交換Mg2+Ca2+,使水中的硬度降低到70毫克/升以下成為軟水,此水處理設備主要功能是祛除水鹼、水垢。
⒉ 軟水機水處理設備的優缺點:
優點:祛除水垢,水鹼效果好,同時流量大,基本上不降低水壓。經過軟水機水處理設備產生的水,清潔能力特強,洗衣,淋浴,美容護膚效果強;也能減輕能源消耗。同時也節約洗滌用品降,低家務強度。軟水機水處理設備產生的水最適宜作為生活用水的。
缺點:軟水機水處理設備不能祛除細菌,病毒,有機物,不能直接飲用;再生時需要耗鹽;並產生一定量的廢水。 ⒈純水機原理及功能:採用PP棉,活性炭及RO膜等濾芯,五級或五級以上過濾,其中最核心是RO膜,RO膜是過濾精度比較高的濾芯。制出的水為純凈水,可以直接生飲。
⒉ 純水機水處理設備優缺點:
優點:純水機水處理設備過濾精度高,適用於多種水質,凈化後的水是純凈水,口感好且不含任何雜質。
缺點:純水機水處理設備每日制水量少,只能解決飲用和做飯;前三級濾芯使用壽命短,需要定期更換濾芯;不適宜長期作為直飲水,尤其是兒童和老人更不宜長期飲用純凈水。 超濾機是凈水機水處理設備中的主流產品,具有精度高,凈化效果好,濾芯壽命長,並能自動清洗濾芯。
⒈凈水機原理及功能:採用0.01微米的超濾膜分離技術,能有效祛除水的泥沙,鐵銹,懸浮物,膠體,細菌,病毒,大分子有機物等有害物。
⒉ 凈水機水處理設備優點缺點:
優點:凈水機水處理設備過濾精度高;凈化水接近礦泉水,能直接生飲;流量大;濾芯使用年限長;自動清洗濾芯;不需要電;不浪費水。
缺點:凈水機水處理設備祛除水垢,水鹼效果較差,適用中等以下硬度地區;單一超濾機不能徹底去除水中異味,水質口感較差;換芯比較麻煩,不能徹底去除水中重金屬。 反滲透是一種藉助於選擇透過(半透過)性膜的工力能以壓力為推動力的膜 分離技術,當系統中所加的壓力大於進水溶液滲透壓時,水分子不斷地透過膜,經過產水流道流入中心管,然後在一端流出水中的雜質,如離子、有機物、細菌、病毒等,被截留在膜的進水側,然後在濃水出水端流出,從而達到分離凈化目的。
⒈原理及功能:反滲透設備是將原水經過精細過濾器、顆粒活性碳過濾器、壓縮活性碳過濾器等,再通過泵加壓,利用孔徑為1/10000μm(相當於大腸桿菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反滲透膜(RO膜),使較高濃度的水變為低濃度水,同時將工業污染物、重金屬、細菌、病毒等大量混入水中的雜質全部隔離,從而達到飲用規定的理化指標及衛生標准,產出至清至純的水,是人體及時補充優質水份的最佳選擇.由於RO反滲透技術生產的水純凈度是人類掌握的一切制水技術中最高的,潔凈度幾乎達到100%,所以人們稱這種產水機器為反滲透純凈水機。
⒉特點:反滲透設備應用膜分離技術,能有效地去除水中的帶電離子、無機物、膠體微粒、細菌及有機物質等。是高純水制備、苦鹹水脫鹽和廢水處理工藝中的最佳設備。廣泛用於電子、醫葯、食品、輕紡、化工、發電等領域。 電去離子(Electrodeionization)簡稱EDI,是一種將離子交換技術,離子交換膜技術和離子電遷移技術相結合的純水製造技術。屬高科技綠色環保技術。
EDI凈水設備具有連續出水、無需酸鹼再生和無人看管等優點,已在制備純水的系統中逐步代替混床作為精處理設備使用。這種先進技術的環保特性好,操作使用簡便,愈來愈多地被人們所認可,也愈來愈多廣泛地在醫葯、電子、電力、化工等行業得到推廣。
⒈工作原理:電去離子(EDI)系統主要是在直流電場的作用下,通過隔板的水中電介質離子發生定向移動,利用交換膜對離子的選擇透過作用來對水質進行提純的一種科學的水處理技術。電滲析器的一對電極之間,通常由陰膜,陽膜和隔板(甲、乙)多組交替排列,構成濃室和淡室(即陽離子可透過陽膜,陰離子可透過陰膜).淡室水中陽離子向負極遷移透過陽膜,被濃室中的陰膜截留;水中陰離子向正極方向遷移陰膜,被濃室中的陽膜截留,這樣通過淡室的水中離子數逐漸減少,成為淡水,而濃室的水中,由於濃室的陰陽離子不斷涌進,電介質離子濃度不斷升高,而成為濃水,從而達到淡化,提純,濃縮或精製的目的。
⒉系統優點:1. 無需酸鹼再生:在混床中樹脂需要用化學葯品酸鹼再生, 而EDI則消除了這些有害物質的處理和繁 重的工作。
⒉ 連續、簡單的操作:在混床中由於每次再生和水質量的變化,使操作過程變得復雜,而EDI的產水過程是穩定的連續的, 產水水質是恆定的,沒有復雜的操作程序,操作大大簡便化。
⒊ 降低了安裝的要求:EDI系統與相當處理水量的混床相比,有較不的體積,它採用積木式結構,可依據場地的高度和窨靈活地構造。模塊化的設計, 使EDI在生產工作時能方便維護。
⒊應用領域:
⒈電廠化學水處理
⒉電子、半導體、精密機械行業超純水
⒊食品、飲料、飲用水的制備
⒋小型純水站,團體飲用純水
⒌精細化工、精尖學科用水
⒍其他行業所需的高純水制備
⒎制葯工業工藝用水
⒏海水、苦鹹水的淡化 超濾(又稱超過濾Ultra Filtration,簡稱UF)是用半透膜作先擇障礙層,允許某些組分透過面保留混合物中的其他組分,從而達到分離的目的.它具有設備簡單、操作方便、無相變、無化學變化、處理效率高和節能等優點,已作為一種單元應用並且日益受到人們的重視。 特點: 工藝流程簡單,易於操作管理;
設備體積小、結構簡單、投資費用低;
分離過程不發生相變化,耗能少;
應用范圍廣,凡溶質分子量為1000-500.000道爾頓或者溶質尺寸為0.005-0.1 ? m左右,都可利用超濾分離技術。 應用范圍: 電子工業超純水制備中的應用
在電子元器件生產中,高純水主要用作清洗用水及用來配製各種溶液。不同的電子元器件生產中,純水的用途及對水質的要求也不同。
優質生活飲用水制備中的應用
用超濾膜能有效的濾除水中的微粒、膠體、大腸桿菌、細菌和高分子有機物等。
醫療用水制備中的應用
在醫療用水中,超濾裝置能有效的去除水中的細菌、熱原。
發電廠鍋爐被給水處理中的應用
食品工業用水處理中的應用
污水處理與回用系統 純化水設備是用於滿足各行業需求製取純凈水的設備,多用於醫葯、化學化工行業,整個系統 純化水設備也都由全不銹鋼材質組合而成,而且在用水點之前都必須裝備殺菌裝置。採用反滲透,EDI等最新工藝,比較有針對性地設計出成套高純水處理工藝,以滿足葯廠、醫院的純化水製取、大輸液製取的用水要求。
純化水設備主要功能介紹 多種介質過濾器 多介質過濾罐大多填充石英砂、無煙煤和錳砂等濾料。其作用主要是降低水濁度,並且可以去除水中的大量細菌、病毒、有機物等。從而為後續的消毒工序創造了有利條件。錳砂對鐵、錳的去除效果顯著。 活性碳過濾罐 活性炭具有大量的微孔和巨大的比表面積,具有極強的物理吸附能力。能夠十分有效的吸附水中雜質,尤其是有機物和微生物。活性炭表面形成的含氧催化氧化和化學吸附的功能,可以去除一部分水中的金屬離子。活性炭對水中尚存的余氯有極強的吸附作用,以保護下游的不銹鋼設備及管道表面和滿足後序水處理單元的入水要求。 自動反沖、再生軟化罐 軟化罐內填充鈉型陽離子交換樹脂。克通過樹脂的離子交換反應,降低水的硬度,防止鈣、鎂離子與碳酸根、硫酸根離子結合,在後序水處理設備或管道中結垢。 精密過濾器 精密過濾器又稱保安過濾器,過濾精度一般為5μm。其作用在於截留一切粒徑大於5μm的物質,以滿足反滲透的入水要求。 反滲透 反滲透技術應用的關鍵在於起除鹽作用的反滲透膜的性能。反滲透膜是一種只允許水分子通過而不允許溶質透過的半通透膜。反滲透技術除了應用反滲透和反滲透的原理外,還利用了膜的選擇吸附和針對有機物的篩分機理。反滲透膜的孔徑大多小於等於10×10-10m,其分離對象為溶液中處於離子范圍和分子量為幾百左右的有機物。它能濾除各種細菌,如最小的細菌之一綠膿桿菌(3000×10-10m),也能濾除各種病毒,如流感病毒(800×10-10m),腦膜炎病毒(200×10-10m),還能濾除熱原(10~500×10-10m)。這是制葯用水十分關注的問題。 型工藝流程
· 原水-原水加壓泵-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器-第一級反滲透-PH調節-中間水箱-第二級反滲透設備(反滲透膜表面帶正電荷)-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器- 微孔過濾器-用水點推薦新工藝
· 原水-原水加壓泵-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器-一級反滲透設備-中間水箱-中間水泵-離子交換器-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-微孔過濾器-用水點傳統工藝
· 原水-原水加壓泵-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器-一級反滲透機-中間水箱-中間水泵-EDI系統-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-微孔過濾器-用水點新工藝
純化水制備系統
反滲透法:反滲透法制備純水技術是60年代發展起來的新技術。由於它操作工藝簡單,除鹽和除熱源效率高,又比較經濟。《美國葯典》從19版開始收載此法,為制備注射用水的法定方法之一。
機制:反滲透是滲透的逆過程,是指藉助一定的推力(如壓力差、溫度差等)迫使溶液中溶劑組分通過適當的半透膜從而阻留某一溶質組分的過程。
❻ 納濾水處理設備的工藝流程
1. 原水罐 (可選)
儲存原水,用於沉澱水中的大泥沙顆粒及其它可沉澱物質。同時緩沖原水管中水壓不穩定對水處理系統造成的沖擊。(如水壓過低或過高引起的壓力感測的反應)。
2.增壓泵
恆定系統供水壓力,穩定供水量。
3.多介質過濾器
採用多次過濾層的過濾器,主要目的是去除原水中含有的泥沙、鐵銹、膠體物質、懸浮物等顆粒在20um以上的物質,可選用手動閥門控制或者全自動控制器進行反沖洗、正沖洗等一系列操作。保證設備的產水質量,延長設備的使用壽命。同時,設備具有自我維護系統,運行費用很低。
4.活性炭過濾器
系統採用果殼活性炭過濾器,活性炭不但可吸附電解質離子,還可進行離子交換吸附。經活性炭吸附還可使高錳酸鉀耗氧量(COD)由15mg/L(O2)降至2~7mg/L(O2),此外,由於吸附作用使表面被吸附復制的濃度增加,因而還起到催化作用、去除水中的色素、異味、大量生化有機物、降低水的余氯值及農葯污染物和除去水中的三鹵化物(THM)以及其它的污染物。
5.離子軟化系統/加葯系統
為防止濃水端特別是納濾裝置最後一根膜組件濃水側出現CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4的濃度積大於其平衡溶解度常數而結晶析出,損壞膜原件的應有特性 ,在進入膜組件之前,應使用離子軟化裝置或投放適量的阻垢劑阻止碳酸鹽, SiO2,硫酸鹽的晶體析出.
6.精密過濾器
採用精密過濾器對進水中殘留的懸浮物、非曲直粒物及膠體等物質去除,使RO系統等後
續設備運行更安全、更可靠。濾芯為5um熔噴濾芯、目的防止上級過濾單元,漏掉的大於5um的雜質除去。防止進入反滲透裝置損壞膜的表面,從而損壞膜的脫鹽性能。
7.高壓泵
採用立式多級不銹鋼離心高壓泵,這是 主機的一個重要組件,它的作用是給納濾膜輸送一定數量一定壓力的水源。其品質的好壞對整機的影響很大。使用中應保證不得空轉,不得長期超負荷運行,經常按要求排除空氣,應保證電器部件的乾燥。
8.納濾主機
納濾主機運用泵的壓力使溶液中的溶劑通過納膜分離出來,將水中有害物質去除,也將大部分細菌、膠體及大分子量的有機物去除,同時保留部分微量元素。
9.儲水箱
儲存納濾主機制備的成品水。
10.臭氧殺菌器(可選)
殺滅由二次污染產生的細菌徹底保證成品水的衛生指標。
產品型號 型號 產水量
(m/H) 電機功率
(KW) 入口管徑
(inch) 外型凈尺寸
(mm) 主機運輸重量(Kg) YS-NF -0.5 0.5 1.50 3/4 500×664×1550 140 YS-NF -1 1 2.20 1 1600×700×1550 250 YS-NF -2 2 4.00 1 2500×700×1550 360 YS-NF -3 3 4.00 1.5 2500×900×1550 560 YS-NF -5 5 8.50 2 2500×664×1550 600 YS-NF -8 8 10.00 2 3600×800×1550 750 YS-NF -10 10 11.00 2 3600×800×1550 800 YS-NF -15 15 16.00 2.5 4600×800×1550 840 YS-NF -20 20 22.00 2.5 4600×1000×1550 1540 YS-NF -30 30 37.00 3 6600×1000×1600 2210 YS-NF -40 40 45.00 4 6600×1000×1600 2370 YS-NF -50 50 55.00 5 6600×1625×2000 3500 YS-NF -60 60 75.00 6 6600×1625×2000 3950 YS-NF -80 80 90.00 8 6600×1800×2000 4500 YS-NF -100 100 110.00 10 6600×2200×2000 5700
❼ 反滲透納濾超濾微濾等的膜法分離性能比較
從常用水處理設備功能原理及特點說起:
純水機 1. 原理及功能:採用PP棉,活性炭及RO膜 等濾芯,五級或五級以上過濾,其中最核心是 RO膜即反滲透膜,RO膜是目前水處理技術中過濾精度最高 的濾芯。制出的為純凈水,可以直接生飲。 2. 純水機水處理設備優缺點:
純水機設備過濾精度高,適用於多種水質,凈 化後的水是純凈水,口感好,不含任何雜質, 絕對安全。 缺點:純水機水處理設備每日 制水量少,只能解決飲用和做飯;前三級濾芯 使用壽命短,需要定期更換濾芯;不適宜單獨長期作為直飲水,尤其是兒童和老人更不宜長期單 獨飲用純凈水。
凈水機 超濾機是凈水機水處理設備中的主流產 品,具有精度高,凈化效果好,濾芯壽命長, 並能自動清洗濾芯。 1. 原理及功能:採用0.01微米的超濾膜分離 技術,能有效祛除水中的泥沙,鐵銹,懸浮 物,膠體,細菌,病毒,大分子有機物等有害 物質。 2. 凈水機水處理設備優點缺點:
水機設備過濾精度高;凈化水接近礦泉水,能 直接生飲;流量大;濾芯使用年限長;自動清 洗濾芯;不需要電;不浪費水。
水機水處理設備祛除水垢、水鹼效果較差,適 用中等以下硬度地區;單一超濾機不能徹底去 除水中異味, 不能徹底去除水中重金屬,水質 口感較差;換芯比較麻煩。
納濾膜機 1.納濾膜水處理機是以納濾膜為主要部件, 結構略為疏鬆,類似反滲透膜的水處理機。 2.納濾膜是荷電膜,能進行電性吸附,對電性高的F離子等,能部分去除,並具有納米級孔徑,大分子不能通過水處理設備,游離態的水分子部分通過,NaCl部分透過,鈣離子,鎂離子更少部分能通過。囊括了以上水處理機的優點,且避免了二水處理的缺點。
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