① 反滲透RO膜及清洗方法怎樣的預處理才能使RO膜的壽命達到最大海德能ESPA2-4040大概多久換一次
注 1:在任何情況下不要讓帶有游離氯的水與復合膜元件接觸,如果發生這種接觸,將會造成膜元件性能下降,而且再也無法恢復其性能,在管路或設備殺菌之後,應確保送往反滲透膜元件的給水中無游離氯時,應通過化驗來確證,應使用酸溶液來中和殘余氯,並確保足夠的接觸時間以保證反應完全。
注 2:在反滲透膜元件擔保期內,建議每次滲透膜清洗應與公司協商後進行,至少在第一次清洗時,公司的現場服務人員應在現場。
注 3:在清洗溶液中應避免使用陽離子表面活性劑,因為如果使用可能會造成膜元件的不可逆轉的污染。
1. 反滲透膜元件的污染物
在正常運行一段時間後,反滲透膜元個會受到在給水中可能存在的懸浮物質或難溶物質的污染,這些污染物中最常見的為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、金屬氧化物垢、硅沉積物及有機或生物沉積物。
污染物的性質及污染速度與給水條件有關,污染是慢慢發展的,如果不早期採取措施,污染將會在相對短的時間內損壞膜元件的性能。定期檢測系統整體性能是確認膜元件發生污染的一個好方法,不同的污染物會對膜元件性能造成不同程度的損害。
表 1 列出了常見污染物對膜性能的影響。
2. 污染物的去除
污染物的去除可通過化學清洗和物理沖洗來實現,有時亦可通過改變運行條件來實現,作為一般的原則,當下列情形之一發生時應進行清洗。
2.1 在正常壓力下如產品水流量降至正常值的 10 ~ 15% 。
2.2 為了維持正常的產品水流量,經溫度校正後的給水壓力增加了 10 ~ 15% 。
2.3 產品水質降低 10 ~ 15% 。鹽透過率增加 10 ~ 15% 。
2.4 使用壓力增加 10 ~ 15%
2.5 RO 各段間的壓差增加明顯 ( 也許沒有儀表來監測這一跡象 ) 。
3. 常見污染物及其去除方法:
3.1 碳酸鈣垢
在阻垢劑添加系統出現故障時或加酸系統出現而導致給水 PH 升高,那麼碳酸鈣就有可能沉積出來,應盡早發現碳酸鈣垢沉澱的發生,以防止生長的晶體對膜表面產生損傷,如早期發現碳酸鈣垢,可以用降低給水PH值至3.0 ~ 5.0之間運行 1 ~ 2 小時的方法去除。對沉澱時間更長的碳酸鈣垢,則應採用RT-818A清洗液進行循環清洗或通宵浸泡。
註:應確保任何清洗液的 PH值不要低於 2.0 ,杯則可能會 RO 膜元件造成損害,特別是在溫度較高時更應注意,最高的 PH 不應高於 11.0 。查使用氨水來提高 PH ,使用硫酸或鹽酸來降低 PH 值。
3.2 硫酸鈣垢
RT-818B清洗劑是將硫酸鈣垢從反滲透膜表面去除掉的最佳方法。
3.3 金屬氧化物垢
可以使用上面所述的去除碳酸鈣垢的方法,很容易地去除沉積下來的氫氧化物 ( 例如氫氧化鐵 ) 。
3.4 硅垢
對於不是與金屬化物或有機物共生的硅垢,一般只有通過專門的清洗方法才能將他們去除,有關的詳細方法請與公司聯系。
3.5 有機沉積物
有機沉積物 ( 例如微生物粘泥或霉斑 ) 可以使用RT-818C 清洗劑去除,為了防止再繁殖,可使用經海德能公司認可的殺菌溶液在系統中循環、浸泡,一般需較長時間浸泡才能有效,如反滲透裝置停用三天時,最好採用消毒處理,請與公司會商以確定適宜的殺菌劑。
3.6 清洗液
清洗反滲透膜元件時建議採用RT-818系列RO膜系統清洗劑。確定清洗前對污染物進行化學分析十分重要的,對分析結果的詳細分析比較,可保證選擇最佳的清洗劑及清洗方法,應記錄每次清洗時清洗方法及獲得的清洗效果,為在特定給水條件下,找出最佳的清洗方法提供依據。
對於無機污染物建議使用RT-818A 。對於硫酸鈣及有機物污染建議使用RT-818B 。對於嚴重有機物污染建議使用RT-818C 。所有清洗可以在最高溫度為攝氏 40℃以下清洗 60 分鍾,所需用品量以每100 加侖 (379 升 ) 中加入量計算,配製清洗液時按比例加入葯品及清洗用水,應採用不含游離氯的反滲透產品水來配製溶液並混合均勻。
清洗時將清洗溶液以低壓大流量在膜的高壓側循環,此時膜元件仍裝壓力容器內而且需要用專門的清洗裝置來完成該工作。
清洗反滲透膜元件的一般步驟:
1. 用泵將干凈、無游離氯的反滲透產品水從清洗箱 ( 或相應水源 ) 打入壓力容器中並排放幾分鍾。
2. 用干凈的產品水在清洗箱中配製清洗液。
3. 將清洗液在壓力容器中循環 1 小時或預先設定的時間,對於8 英寸或 8.5 英寸壓力容器時,流速為 35~40 加侖/分鍾 (133~151 升/分鍾 ) ,對於 6 英寸壓力容器流速為 15~20 加侖/分鍾 (57~76 升/分鍾 ) ,對於 4 英寸壓力容器流速為 9~10 加侖/分鍾 (34~38 升/分鍾 ) 。
4. 清洗完成以後,排凈清洗箱並進行沖洗,然後向清洗箱中充滿干凈的產品水以備下一步沖洗。
5. 用泵將干凈、無游離氯的產品水從清洗箱 ( 或相應水源 ) 打入壓力容器中並排放幾分鍾。
6. 在沖洗反滲透系統後,在產品水排放閥打開狀態下運行反滲透系統,直到產品水清潔、無泡沫或無清洗劑 ( 通常需 15~30 分鍾 ) 。
② 凈水器R膜使用1個月後'數值越來越多到了100是R膜壞了嗎
只能說是有可能壞。如果之前用過,後來一直放著不用了,膜很可能就會乾燥,之前過濾的物質就會在上面結固,導致膜孔損壞。如果之前膜一直沒用,也是有可能損壞,只是概率大小問題。你可以先試試水,看看過濾的速度是否減慢,水中的TDS值是否很高,如果TDS值大於50以上,過水速度明顯很慢,就該考慮換膜了。
③ 請問殺菌劑會運用到什麼行業啊,怎麼用在線等!!
造紙:
異噻唑啉酮殺菌劑是一種廣譜性殺菌劑,在循環冷卻和造紙廢水處理可用作殺菌劑,具有特好的殺菌,抑制粘泥增長的效果,該品投加40ppm後,可維持一周內細菌不會回升。
活性溴殺菌劑適用於工業循環冷卻水,油田注水,造紙廢水和污水等的殺菌滅藻。與液氯相比,該品特別適合於鹼性和含氨、氮化合物的水系統中,不會造成環境污染。該品只有與次氯酸鈉或氯氣同時作用時才具有殺菌活性,一般維護余氯0.3~1ppm2~4小時,每天加一次。使用時先將活性溴用水稀釋10~20倍,然後加入相應的殺菌劑,10~15分鍾後即可加到需處理的水系統中,約5~10分鍾後測定余氯。
噻苯咪唑、多菌靈、鄰苯基苯酚、二硫氯基甲烷、百菌清、水楊醯苯胺、生物抑等可復配使用。
皮革:
目前,用於皮革工業的防霉劑主要有以下幾類:
1無機化合物
(1)次氯酸及其鹽、亞氯酸鈉、高錳酸鉀、碘化物、硼酸及其鹽、亞硫酸鹽和焦亞硫酸鹽等。這類化合物目前主要作為防霉劑產品的輔助成分。
(2)無機納米材料:納米TiO2、納米SiO2、納米ZnO 等。開發無機納米材料是目前皮革抗菌防霉劑開發的一個熱點,但大多處於起步階段,真正使用的納米皮革防霉劑產品還未見報道。
2 有機化合物
(1)有機酚及鹵代酚:酚類主要有甲酚、苯酚、焦油酚、苄基苯酚、乙萘酚、氨基酚等,鹵代酚主要有氯代酚、二氯酚、溴代酚、對氯間二甲酚、2,2-亞甲基二氯代酚等。這類化合物是以前使用最多的防霉劑,但隨著環保法規的日益嚴格,這類防霉劑的使用受到了限制,已逐漸被其它種類的化合物所取代。
(2)醇類化合物:苯甲醇、乙醇、鹵代硝基烷醇類等。這類化合物目前也是主要作為防霉劑產品的輔助成分。
(3)酯類化合物:鹵代水楊酸酯、羥基苯甲酸酯、鹵代乙烯基苯酯、鹵代乙酸苯甲醇酯、五氯苯基十二烷酸酯、α,β-不飽和羧酸酯等。這類化合物的毒性比較低,特別是α,β-不飽和羧酸酯對黴菌的作用效果比較好,是一類有開發潛力的防霉劑。
(4)醯胺類化合物:鹵代乙醯胺、水楊醯苯胺、氨基苯磺醯胺、四氯間苯二甲腈等。這類化合物是目前常用的防霉劑的有效成分,其防霉效果比較好。
(5)季銨鹽化合物:十二烷基苄基二甲基氯化銨(潔爾滅)、十二烷基苄基二甲基溴化銨(新潔爾滅)、烷基吡啶鹽酸鹽、十六烷基三甲基溴化銨(1631)等。由於這類化合物的毒性低、滅菌譜廣、高效,而且還有很好的水溶性,已大量地運用在工業水處理、廢水處理及石油化工中,在製革工業中,季銨鹽化合物一般是用做皮革防腐劑,而用做皮革防霉劑的較少。目前,開發新的季銨鹽殺菌組分用於皮革的防霉也是一個研究方向。
(6)雜環化合物:苯並咪唑、苯並噻唑、巰基苯並咪唑及其鹽、六氫三羥乙基均三嗪、硝基吡啶、8-羥基喹啉及其鹽、苯並異噻唑酮、二甲噻二嗪等。目前,皮革防霉劑大多數均以雜環化合物為有效成分,其毒性較低、滅菌譜廣、防霉效果很好,是皮革防霉劑研製的主流方向。
(7)有機硫化合物:雙三氯甲碸、大蒜素、雙苯甲醯二硫、巰基吡啶、五氯硫酚等。皮革防霉劑中以有機硫化合物為有效成分的還較多,例如防霉效果較好的2-(硫氰基甲基硫)苯並噻唑也常被歸為有機硫化合物。
使用防霉劑對其用量要控制適當,如果使用濃度過低起不到殺菌或抑菌的目的,而使用濃度過高會造成生產成本偏高。製革過程中所用的防霉劑的濃度依不同的防霉劑而不同,一般應為革重的0.1~0.5%左右。常用的皮革防霉劑的用量如下:
A-26 用量為0.3~0.5%,OITZ 用量為0.04~0.1%,TCMTB 為0.01~0.15%,對氯間甲苯酚(PCMC)為0.2~0.5%,鄰苯基苯酚(OPP)為0.2~0.5%,2-苯並咪唑基氨基甲酸甲酯(BMC)為0.2~0.5%,三氯苯酚(TCP)為0.4~0.6%。只有濃度達到一定值時防霉劑才能有效起到防霉作用。
混凝土:烷基氮苯溴化物具有非常有效的殺菌效果. 它耐酸、耐鹼、易溶、
微毒,能提高拌合物的流動度而不降低混凝土的強度,摻量僅為0125~0105 % ,而且還可以作為金屬阻銹劑保護內部鋼筋.有機錫制劑也具有十分有效的殺菌性能,它呈中性、不燃燒、溶於水、殺菌譜廣,對細菌、真菌、附生物、昆蟲等均有效,可保護各種材料免遭生物侵蝕.摻入後,還可提高混凝土的耐水性。
④ 電鍍污水處理畢業設計
我最近也要在做的,我們討論下:
電鍍廢水文獻綜述
設計要求:(1)水質:銅離子30mg/L,六價鉻25mg/L,鋅離子12mg/L,鎳離子16mg/L,氰8mg/L,其他微量,鉛等,Ph4.5
(2)處理要求:執行《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)一級標
中文摘要: 電鍍行業的廢水量在整個工業系統廢水中雖然所佔比重較小,但電鍍廢水含有氰化物、酸、鹼以及六價鉻、銅、鎳、鋅、鎘等金屬污染物,對環境有嚴重的危害,因此,國內外對這類廢水積極的展開了治理方法的研究與應用。本文在吸取微電解和生物吸附處理重金屬離子廢水的優點以及已有實驗對單一重金屬離子廢水進行處理的基礎上,確定了使用微電解—生物膜復合工藝對實際電鍍廢水進行處理。
關鍵詞:含鉻廢水 處理 還原
英文摘要: The plating wastewater with cyanide, acid, alkali and heavy metal ions such as chromium, copper, nickel, zinc, cadmium etc. has appeared to be environmental serious damage despite its small quantity proportion in all through the instrial wastewater. For the moment, the research and application of the wastewater treatment has commenced forwardly in domestic and overseas. In this paper, micro-electrolysis and biological lessons Absorption of Heavy Metal Ions wastewater treatment, as well as have the experimental advantage of heavy metal ions on a single wastewater treatment on the basis of determining the use of micro-electrolysis – biofilm composite plating process on the actual wastewater treatment.
Keywords: Electroplating wastewater, treatment,restore
鉻在水環境中的存在形態主要是三價鉻(Cr(Ⅲ)和六價鉻(Cr(Ⅵ)),它們在水體中的遷移轉化有一定的規律性。Cr(Ⅲ)主要被吸附在固體物質上面而存在於沉積物中;Cr(Ⅵ)多溶於水中,而且是穩定的,只有在厭氧的情況下,才還原為Cr(Ⅲ)。鉻的毒性與其存在狀態有關,通常認為Cr(Ⅵ)的毒性遠比Cr(Ⅲ)大[1]。在電鍍含鉻廢水中,Cr(Ⅵ)是主要的特徵污染物。
1 Cr(Ⅵ)污染的來源
Cr(Ⅵ)化合物,是冶金工業、金屬加工電鍍、製革、顏料、紡織品生產、印染以及化工等行業必不可少的原料,這些工業分布點多面廣,每天排放出大量含鉻廢水,這些廢水的排放可造成水體和土壤的污染直接影響人類飲用水的衛生狀況。WHO所規定的飲用水中Cr(Ⅵ)的含量標准為1~2μmol/L[2],國內有不少地方的飲用水由於受到工業廢水的污染或因地質背景所致使生活飲用水中Cr(Ⅵ)含量嚴重超標。
2 含Cr(VI)污水的處理技術
通過查資料,電鍍工業含鉻廢水的處理最常用的方法有還原法、電解法,工藝成熟,運行效果好。但是近來又有很多其他的方法被研究出來,綜合比較會發現這些方法也各有優缺點。作為新方法,他們自有借鑒之處。
2.1還原沉澱法
化學沉澱法處理電鍍含Cr(Ⅵ)廢水,一種是通過還原法,把Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ),然後沉澱;另一種是用鋇鹽,使鉻酸根生成鉻酸鋇沉澱。袁智斌[3]通過建調節池,使含鉻廢水經調節池後進入還原池,在還原池通過加H2SO4控制pH值在2.5~3投加NaHSO3,將Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ),並在反應池通過投加NaOH形成Cr(OH)3沉澱。竇秀冬等[4]通過研究比較,發現通過還原-沉澱法Cr去除率均達到99%以上,MgO的鉻泥沉降性能非常優越,NaOH和CaO中摻入部分MgO可以較大地改善所生成鉻泥的性能,最佳投葯量以投加後pH≈8.3為宜。鄭新卿[5]對還原-沉澱法處理含鉻廢水工藝步驟、固-液分離後的上清液和沉降污泥Cr(Ⅵ)含量以及Cr(Ⅲ)-Cr(Ⅵ)之間的形態轉化相關性進行研究和分析,提出要特別注意控制含鉻污水中鉻反彈及全過程處理的完整性。
2.2電解法沉澱過濾
1.工藝流程概況
電鍍含鉻廢水首先經過格柵去除較大顆粒的懸浮物後自流至調節池, 均衡水量水質, 然後由泵提升至電解槽電解,在電解過程中陽極鐵板溶解成亞鐵離子,在酸性條件下亞鐵離子將六價鉻離子還原成三價鉻離子,同時由於陰極板上析出氫氣,使廢水pH 值逐步上升,最後呈中性。此時Cr3+ 、Fe3+ 都以氫氧化物沉澱析出,電解後的出水首先經過初沉池,然後連續通過(廢水自上而下)兩級沉澱過濾池。一級過濾池內有填料:木炭、焦炭、爐渣;二級過濾池內有填料:無煙煤、石英砂。污水中沉澱物由過濾池填料過濾、吸附,出水流入排水檢查井。而後通過泵進入循環水池作為冷卻用水。過濾用的木炭、焦炭、無煙煤、爐渣定期收集在鍋爐房摻燒。
2.主要設備
調節池1座;初沉池1座、沉澱過濾池2座;循環水池1 座;電源控制櫃、電解槽、電解電源、電解電壓1套;水泵5台。
3.結果與分析
某電鍍廠電鍍廢水處理設備在正常工況條件下,間隔不同的時間多次取樣。
電鍍含鉻廢水採用電解法沉澱過濾工藝處理後全部回用,過濾池內填料定期集中於鍋爐房摻燒,達到了綜合治理電鍍含鉻廢水的目的。
該處理技術雖然運行可靠,操作簡單,但應注意幾個方面:
a)需要定期更換極板;
b)在一定的酸性介質中,氫氧化鉻有被重新溶解的可能;
c)沉澱過濾池內的填料必須定期處理,焚燒徹底,否則會引起二次污染。由此可見,對處理設施加強管理非常重要。
4.結論
1)該處理工藝對電鍍含鉻廢水治理徹底,過濾池內填料定期統一處理,不會引起二次污染;處理後清水全部回用,可節省水資源,具有明顯的經濟效益。
2)該工藝投資較小,技術成熟,運行穩定可靠,操作方便,易於管理,適應於不同規模的電鍍生產企業。
2.3吸附法
吸附法是利用多孔性固態物質吸附水中污染物來處理廢水的一種常用方法。吸附法的關鍵技術是吸附劑的選擇,目前工業應用中最常用的吸附劑是活性炭,活性炭吸附容量大,對Cr(Ⅵ)陽離子也具有較強還原作用[6],用20%硫酸溶液浸泡後,Cr(Ⅵ)去除率達91.6%,易於再生[7]。Valix等[8]研究了活性炭表面的雜環原子(如S、N、O、H等)以及活性炭的結構特性對吸附Cr(Ⅵ)的影響,認為雜環原子輔助活性炭起還原劑作用,提高活性炭吸附鉻酸根離子,此外提高活性炭的總表面積有助於提高吸附容量和取出Cr(Ⅵ)。
活性炭雖然性能優良,但我國活性炭產量少,價格較昂貴,限制了它們在一些經濟不發達地區和一些行業的使用,因此,又開發出來了許多類型的吸附劑,一類是利用工農業廢棄物做吸附劑,以廢治廢,不僅吸附效果好,還具有價格低,來源廣的優點。李鑫金等[9]用活化赤泥處理含鉻廢水,處理含Cr(III)濃度在300 mg/L以下廢水,去除率可達99%以上;處理含Cr(Ⅵ)廢水,先加入硫酸亞鐵還原,同樣可使Cr(Ⅵ) 濃度在300 mg/L以下廢水處理後達到國家標准。馬少健等[10]利用鋼渣吸附Cr(III),去除率可達99%以上,同時可去除廢水中94%以上的Pb2+。蔣艷紅等[11]研究了高爐渣對鉻離子的吸附特性,在pH4~12范圍內高爐渣對Cr(III)去除率可達97%以上,對Cr(Ⅵ)需加硫酸亞鐵還原再處理。Hu等[12]研究了磁赤鐵礦納米顆粒吸附Cr(Ⅵ),吸附容量可與活性炭相比,不受其他共存離子的影響,易於再生,可用於回收廢水中的Cr(Ⅵ)。程永華等[13]研究了殼聚糖高效吸附含鉻廢水,在強酸下殼聚糖對Cr(Ⅵ)吸附速度較快,在弱酸下殼聚糖對Cr(Ⅲ)吸附有利,通過控制pH值分段吸附,可有效除去廢水中的鉻含量。
另一類是用改性材料作為吸附劑,由於一些天然材料(或廢棄物)的吸附效果不理想,許多學者就對它們進行改性,目前有許多這方面的報道。韓毅等[14]以氯化鐵為改性劑製得改性赤泥,任乃林等[15]用木屑經酸化、與8-羥基喹啉金屬絡合劑浸泡處理製得改性木屑,馬小隆等[16]用無機酸對鈣基膨潤土進行活化改性,Li等[17]用氯化鐵改性汽爆秸稈吸附Cr(Ⅲ),隋國舜等[18]研究了低聚合羥基鐵離子-蛭石復合體對Cr(Ⅵ)的吸附,結果都表明了改性後的吸附劑對Cr(Ⅵ)吸附能力明顯提高,廢水中Cr(Ⅵ)去除能力更強。
2.4其他國內外含鉻廢水處理方法的研究進展
1.1 生物法
生物法治理含鉻廢水,國內外都是近年來開始的。生物法是治理電鍍廢水的高新生物技術,適用於大、中、小型電鍍廠的廢水處理,具有重大的實用價值,易於推廣。國內外對SRB菌(硫酸鹽還原菌)、SR系列復合功能菌、SR復合能菌、脫硫孤菌、脫色桿菌(Bac.Dechromaticans)、生枝動膠菌(Zoolocaramigera)、酵母菌、含糊假單胞菌、熒光假單胞菌、乳鏈球菌、陰溝腸桿菌、鉻酸鹽還原菌等進行研究,從過去的單一菌種到現在多菌種的聯合使用,使廢水的處理從此走向清潔、無污染的處理道路。將電鍍廢水與其它工業廢棄物及人類糞便一起混合,用石灰作為凝結劑,然後進行化學—凝結—沉積處理。研究表明,與活性的淤泥混合的生物處理方法,能除去Cr6+和Cr3+,NO3氧化成NO3-.已用於埃及輕型車輛公司的含鉻廢水的處理。
生物法處理電鍍廢水技術,是依靠人工培養的功能菌,它具有靜電吸附作用、酶的催化轉化作用、絡合作用、絮凝作用、包藏共沉澱作用和對pH值的緩沖作用。該法操作簡單,設備安全可靠,排放水用於培菌及其它使用;並且污泥量少,污泥中金屬回收利用;實現了清潔生產、無污水和廢渣排放。投資少,能耗低,運行費用少。
1.2 膜分離法
膜分離法以選擇性透過膜為分離介質,當膜兩側存在某種推動力(如壓力差、濃度差、電位差等)時,原料側組分選擇性透過膜,以達到分離、除去有害組分的目的。目前,工業上應用的較為成熟的工藝為電滲析、反滲透、超濾、液膜。別的方法如膜生物反應器、微濾等尚處於基礎理論研究階段,尚未進行工業應用。電滲析法是在直流電場作用下,以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,從而使廢水得到凈化。反滲透法是在一定的外加壓力下,通過溶劑的擴散,從而實現分離。超濾法也是在靜壓差推動下進行溶質分離的膜過程。液膜包括無載體液膜、有載體液膜、含浸型液膜等。液膜分散於電鍍廢水時,流動載體在膜外相界面有選擇地絡合重金屬離子,然後在液膜內擴散,在膜內界面上解絡,重金屬離子進入膜內相得到富集,流動載體返回膜外相界面,如此過程不斷進行,廢水得到凈化。膜分離法的優點:能量轉化率高,裝置簡單,操作容易,易控制、分離效率高。但投資大,運行費用高,薄膜的壽命短。主要用於回收附加值高的物質,如金等。
電鍍工業漂洗水的回收是電滲析在廢液處理方面的主要應用,水和金屬離子可達到全部循環利用,整個過程可在高溫和更廣的pH值條件下運行,且回收液濃度可大大提高,缺點為僅能用於回收離子組分。液膜法處理含鉻廢水,離子載體為TBP(磷酸三丁酯),Span80為膜穩定劑,工藝操作方便,設備簡單,原料價廉易得。也有選用非離子載體,如中性胺,常用Alanmine336(三辛胺),用2%Span80作表面活性劑,選用六氯代1,3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶劑,分離過程分為:萃取、反萃等步驟。近來,微濾也有用於處理含重金屬廢水,可去除金屬電鍍等工業廢水中有毒的重金屬如鎘、鉻等。
1.3 黃原酸酯法
70年代,美國研製成新型不溶重金屬離子去除劑ISX,使用方便,水處理費用低。ISX不僅能脫除多種重金屬離子,而且在酸性條件下能將Cr6+還原為Cr3+,但穩定性差。不溶性澱粉黃原酸酯脫除鉻的效果好,脫除率>99%,殘渣穩定,不會引起二次污染。鍾長庚等人用稻草代替澱粉製成稻草黃原酸酯,處理含鉻廢水,鉻的脫除率高,很容易達到排放標准。研究者認為稻草黃原酸酯脫除鉻是黃原酸鉻鹽、氫氧化鉻通過沉澱、吸附幾種過程共同起作用,但黃原酸鉻鹽起主要作用。此法成本低,反應迅速,操作簡單,無二次污染。
1.4 光催化法
光催化法是近年來在處理水中污染物方面迅速發展起來的新方法,特別是利用半導體作催化劑處理水中有機污染物方面已有許多報道。以半導體氧化物(ZnO/TiO2)為催化劑,利用太陽光光源對電鍍含鉻廢水加以處理,經90min太陽光照(1182.5W/m2),使六價鉻還原成三價鉻,再以氫氧化鉻形式除去三價鉻,鉻的去除率達99%以上。
1.5 槽邊循環化學漂洗
這一技術由美國ERG/Lancy公司和英國的Ef fluentTreatmentLancy公司開發,故也叫Lancy法。它是在電鍍生產線後設回收槽、化學循環漂洗槽及水循環漂洗槽各一個,處理槽設在車間外面。鍍件在化學循環漂洗槽中經低濃度的還原劑(亞硫酸氫鈉或水合肼)漂洗,使90%的帶出液被還原,然後鍍件進入水漂洗槽,而化學漂洗後的溶液則連續流回處理槽,不斷循環。加鹼沉澱系在處理槽中進行,它的排泥周期很長。廣州電器科學研究所開發了分別適用於各種電鍍廢水的三大類體系的槽邊循環化學漂洗處理工藝,水回用率高達95%、具有投葯少、污泥少且純度高等優點。有時,用槽邊循環和車間循環相結合。
1.6 水泥基固化法處理中和廢渣
對於暫時無法處理的有毒廢物,可以採用固化技術,將有害的危險物轉變為非危險物的最終處置辦法。這樣,可避免廢渣的有毒離子在自然條件下再次進入水體或土壤中,造成二次污染。當然,這樣處理後的水泥固化塊中的六價鉻的浸出率是很低的。
2、電鍍含鉻廢液及污泥的綜合利用
由於電鍍含鉻老化廢液有害物質含量高,成分復雜,在綜合利用之前應對各種廢液進行單獨和分類處理。對於鍍鋅鈍化液、銅鈍化液及含磷酸的鋁電解拋光液均用酸鹼調節pH;對於陰離子交換樹脂,只需將它變為Na2CrO4即可。
2.1 利用鉻污泥生產紅礬鈉
在高溫鹼性條件介質Na2CrO4中三價鉻可被空氣氧化為Na2Cr2O7,同時污泥中所含的鐵、鋅等轉化為相應的可溶鹽NaFeO2、Na2ZnO2.用水浸取鹼熔體時,大部分鐵分解為Fe(OH)3沉澱而除去。將濾液酸化至pH<4,Na2CrO4即轉變為Na2Cr2O7,利用Na2SO4與Na2Cr2O7溶解度差異,分別結晶析出。採用高溫鹼性氧化鉻污泥制紅礬鈉的條件是n(Na2CO3)∶n(Cr2O3)=3.0∶1.0,溫度780℃,時間2.5h,鉻的轉化率在85%以上。
2.2 生產鉻黃
利用純鹼作沉澱劑去除電鍍廢液中的雜質金屬離子,再利用凈化後的電鍍廢液替代部分紅礬鈉生產鉛鉻黃。電鍍液加入Na2CO3飽和液後,調整pH至8.5~9.5.進行過濾,濾液備用。在鹼性條件下將濾渣中的Cr3+用H2O2氧化為Cr6+,再經過濾,濾液與上述濾液混合。將濾液與硝酸鉛溶液和助劑,在50~60℃反應1h,然後經過濾、水洗,洗去氯根、硫酸根以及其它部分可溶性雜質,再經乾燥粉碎即得成品鉛鉻黃。利用電鍍廢液生產鉛鉻黃,不僅解決了污染問題,而且使電鍍廢液中的鉻得到了回收利用。據估算,按年處理電鍍廢液200t,年平均回收18t紅礬鈉,可實現年創收4萬余元。效益可觀。
2.3 生產液體鉻鞣劑及皮革鞣劑鹼式硫酸鉻
含鉻廢液先用氫氧化鈉去除金屬離子雜質,控制pH=5.5~6.0,然後過濾,濾液待用,污泥用鐵氧體無害化處理。然後,在濾液中投加還原劑葡萄糖,使Na2Cr2O7還原為Cr(OH)SO4,在100℃條件下,進一步聚合,當鹼度為40%時,分子式為4Cr(OH)3.3Cr2(SO4)3,即為鉻鞣劑。河北省無極縣某皮革廠就是利用電鍍含鉻廢水生產液體鉻鞣劑。按每天生產5t液體鉻鞣劑,每天可得利潤為6000餘元。可見利用含鉻廢液生產鉻鞣劑的經濟效益是十分顯著的。另外,可將含鉻的污泥與碳粉混合,在高溫下煅燒,從而可製得金屬鉻。因為含鉻污泥是電鍍車間污泥的主要品種,根據電鍍處理方法不同,污泥的回收利用也不同。
電解法污泥:
(1)做中溫變換催化劑的原料;
(2)做鐵鉻紅顏料的原料。
化學法的污泥:
(1)回收氫氧化鉻;
(2)回收三氧化二鉻拋光膏。鐵氧體污泥做磁性材料的原料等等。
3、結束語
以上介紹的含鉻廢水的處理方法及其資源化利用,有的已經實現了工業化,有的尚處於實驗室基礎研究階段。在實際使用過程中並不一定限定於上述的處理方法,也可將上述的幾種處理方法一起使用。從環保角度出發,人們將擯棄傳統的化學法,而選擇微生物法、膜分離法等。微生物法將代表21世紀電鍍含鉻廢水處理方法的發展趨勢,可以預計在不久的將來,微生物法會得到更為廣泛的應用。
參考文獻
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⑤ 凈水器的主要成分是什麼
普通凈水器由PP棉、活性炭、超濾膜、RO反滲透膜組成,RO膜是目前過濾精密度最強的技術,能夠過濾水中的所有細菌、雜質和微量元素,當然也能過濾掉水中的礦物質和有益微量元素。
至於純水到底對人體健不健康,一直是凈水行業爭論的問題,但本人認為,水至清則無魚,為什麼純凈水賣那麼便宜,依雲賣那麼貴也不是沒有原因的。
想要解決純水機不能礦化的問題只能在純水機後面再加一級礦化濾芯。
目前市面上的礦化技術主要以陶氏小T麥飯石濾芯為主,麥飯石是一種對生物無毒、無害並具有一定生物活性的復合礦物或葯用岩石。麥飯石的母岩常為中、酸性岩漿岩。其化學成分除常見的 Ca 、 Mg 、 Si 、Al 、 Fe 、 K 、 Na 外,還有少量稀有元素、稀土元素、放射性元素。麥飯石具有吸附性、溶解性、 PH調節性、生物活性和礦化性等性能。但是麥飯石濾芯在製作的過程中添加了一個工業粘合劑,長期浸泡容易造成水質的二次污染,並且這類的麥飯石球的表面積太大,根本達不到礦化效果。還有弱鹼性陶瓷球濾芯,遠紅外陶瓷,負電位球,電氣石濾芯等等,這些都有相同的問題。而遠紅外這個礦化法,本來是用作保健宣傳,但對水質是否能夠改變,我們大家都不得而知。
純水再礦化技術國內外都進行了很長時間的研發,現在應用比較多的是在海水淡化領域,大的海水再礦化工程使用直接添加化學葯劑或者使用石灰石在充入二氧化碳條件下自然礦化。中國地質大學科研團隊依託中國地質大學水文地質、地質材料的學科優勢和國家重點實驗室的研發平台,基於礦物晶體結構、晶體化學研究,通過先進的表面及界面工程學手段研發出PCC礦物加工改性技術,對不同礦物進行針對性改性,增加礦物比表面積和離子交換吸附容量;基於礦物溶解中協同拮抗機制的但是在民用純水再礦化中很難控制。微量元素譜配比技術,實現微量元素譜釋放的穩定可控;基於載銀鋅復合抑菌火山石制備技術,利用天然火山石的多孔結構為骨架,負載納米銀-氧化鋅抑菌劑,相對傳統抑菌材料,抑菌效果更好,且對人體無毒副作用。通過模擬泉水形成的水文地球化學過程,將長滲流長度的水質演化在濾芯尺度實現,實現家用設備生產礦泉水的功能。在效果方面,水石礦化濾芯出水微量元素豐富銣、鉬、硒等抗癌微量元素和依雲礦泉水相當,鍶、鋅等微量元素含量達到國家飲用礦泉水標准,並且Ph、分子團大小與依雲等天然礦泉水接近。
⑥ 葯學專業知識一模擬試題及答案
一、最佳選擇題
1.滅菌與無菌制劑不包括
A.注射劑B.植入劑
C.沖洗劑D.噴霧劑
E.用於外傷、燒傷用的軟膏劑
2.葡萄糖注射液屬於注射劑的類型是
A.注射用無菌粉末
B.溶膠型注射劑
C.混懸型注射劑
D.乳劑型注射劑
E.溶液型注射劑
3.水難溶性葯物或注射後要求延長葯效作用的固體葯物,可製成注射劑的類型是
A.注射用無菌粉末
B.溶液型注射劑
C.混懸型注射劑
D.乳劑型注射劑
E.溶膠型注射劑
4.對於易溶於水,在水溶液中不穩定的葯物,可製成注射劑的類型是
A.注射用無菌粉末
B.溶液型注射劑
C.混懸型注射劑
D.乳劑型注射劑
E.溶膠型注射劑
5.關於注射劑特點的敘述錯誤的是
A.葯效迅速作用可靠
B.適用於不宜口服的葯物
C.適用於不能口服給葯的病人
D.可以產生局部定位作用
E.使用方便
6.一般注射液的pH應為
A.3~8B.3~10
C.4~9D.5~10
E.4~11
7.《中國葯典》規定的注射用水應該是
A.無熱原的蒸餾水
B.蒸餾水
C.滅菌蒸餾水
D.去離子水
E.反滲透法制備的水
8.關於常用制葯用水的錯誤表述是
A.純化水為原水經蒸餾、離子交換、反滲透等適宜方法製得的制葯用水
B.純化水中不含有任何附加劑
C.注射用水為純化水經蒸餾所得的水
D.注射用水可用於注射用滅菌粉末的溶劑
E.純化水可作為配製普通葯物制劑的溶劑
9.為配製注射劑用的溶劑是
A.純化水B.注射用水
C.滅菌蒸餾水D.滅菌注射用水
E.制葯用水
10.用於注射用滅菌粉末的溶劑或注射液的稀釋劑
A.純化水B.注射用水
C.滅菌蒸餾水 D.滅菌注射用水
E.制葯用水
11.注射用水和純化水的檢查項目的主要區別是
A.酸鹼度B.熱原
C.氯化物D.氨
E.硫酸鹽
12.注射用青黴素粉針,臨用前應加入
A.注射用水B.滅菌蒸餾水
C.去離子水D.滅菌注射用水
E.蒸餾水
13.關於熱原的錯誤表述是
A.熱原是微生物的代謝產物
B.致熱能力最強的是䓬蘭陽性桿菌所
產生的熱原
C.真菌也能產生熱原
D.活性炭對熱原有較強的吸附作用
E.熱原是微生物產生的一種內毒素
14.具有特別強的熱原活性的是
A.核糖核酸B.膽固醇
C.脂多糖D.蛋白質
E.磷脂
15.關於熱原性質的敘述錯誤的是
A.可被高溫破壞
B.具有水溶性
C.具有揮發性
D.可被強酸、強鹼破壞
E.易被吸附
16.熱原的除去方法不包括
A.高溫法B.酸鹼法
C.吸附法D.微孔濾膜過濾法
E.離子交換法
17.注射用的針筒或其他玻璃器皿除熱原可採用
A.高溫法B.酸鹼法
C.吸附法D.微孔濾膜過濾法
E.離子交換法
18.配製注射液時除熱原可採用
A.高溫法B.酸鹼法
C.吸附法D.微孔濾膜過濾法
E.離子交換法
19.關於熱原性質的說法,錯誤的是
A.具有耐熱性
B.具有濾過性
C.具有水溶性
D.具有不揮發性
E.具有被氧化性
20.不能除去熱原的方法是
A.高溫法B.酸鹼法
C.冷凍乾燥法D.吸附法
E.反滲透法
21.關於熱原污染途徑的說法,錯誤的是
A.從注射用水中帶入
B.從原輔料中帶入
C.從容器、管道和設備帶入
D.葯物分解產生
E.制備過程中污染
22.關於熱原耐熱性的錯誤表述是
A.在60℃加熱1小時熱原不受影響
B.在l00℃加熱,熱原也不會發生熱解
C.在180℃加熱3~4小時可使熱原徹底破壞
D.在250℃加熱30~ 45分鍾可使熱原徹底破壞
E.在400℃加熱1分鍾可使熱原徹底破壞
23.關於熱原的錯誤表述是
A.熱原是微量即能引起恆溫動物體溫異常升高的物質的總稱
B.大多數細菌都能產生熱原,致熱能力最強的是䓬蘭陰性桿菌產生的熱原
C.熱原是微生物產生的一種內毒素,它存在於細菌的細胞膜和固體膜之間
D.內毒素是由磷脂、脂多糖和蛋白質所組成的復合物
E.蛋白質是內毒素的致熱中心
24.制備易氧化葯物注射劑應加入的抗氧劑是
A.碳酸氫鈉B.焦亞硫酸鈉
C.氯化鈉D.依地酸鈉
E.構櫞酸鈉
25.制備注射劑應加入的等滲調節劑是
A.碳酸氫鈉B.氯化鈉
C.焦亞硫酸鈉D.枸櫞酸鈉
E.依地酸鈉
26.制備易氧化葯物注射劑應加入的金屬離子螯合劑是
A.碳酸氫鈉B.氯化鈉
C.焦亞硫酸鈉D.枸櫞酸鈉
E.依地酸鈉
27.下述不能增加葯物溶解度的方法是
A.加入助溶劑
B.加入非離子表面活性劑
C.製成鹽類
D.應用潛溶劑
E.加入助懸劑
28.溶劑的極性直接影響葯物的
A.溶解度B.穩定性
C.潤濕性D.溶解速度
E.保濕性
29.有關溶解度的正確表述是
A.溶解度系指在一定壓力下,在一定量溶劑中溶解葯物的最大量
B.溶解度系指在一定溫度下,在一定量溶劑中溶解葯物的最大量
C.溶解度指在一定溫度下,在水中溶解葯物的.量
D.溶解度系指在一定溫度下,在溶劑中溶解葯物的量
E.溶解度系指在一定壓力下,在溶劑中溶解葯物的量
30.影響葯物溶解度的因素不包括
A.葯物的極性B.溶劑
C.溫度D.葯物的顏色
E.葯物的晶型
31.配製葯物溶液時,將溶媒加熱,攪拌的目的是增加葯物的
A.溶解度B.穩定性
C.潤濕性D.溶解速度
E.保濕性
32.咖啡因在苯甲酸鈉的存在下溶解度由1: 50增至1:1是由於
A.增溶B.防腐
C.乳化D.助懸
E.助溶
33.苯巴比妥在90%的乙醇溶液中溶解度最大,90%的乙醇溶液是
A.助溶劑B.增溶劑
C.消毒劑D.極性溶劑
E.潛溶劑
34.制備難溶性葯物溶液時,加入吐溫的作用是
A.助溶劑B.增溶劑
C.乳化劑D.分散劑
E.潛溶劑
35.制備5%碘的水溶液,通常可採用的方法是
A.製成鹽類B.製成酯類
C.加增溶劑D.加助溶劑
E.採用復合溶劑
36.關於注射劑特點的說法,錯誤的是
A.葯效迅速B.劑量准確
C.使用方便D.作用可靠
E.適用於不宜口服的葯物
37.下列給葯途徑中,一次注射量應在0.2ml以下的是
A.靜脈注射B.脊椎腔注射
C.肌內注射D.皮內注射
E.皮下注射
38.注射劑的優點不包括
A.葯效迅速、劑量准確、作用可靠
B.適用於不能口服給葯的病人
C.適用於不宜口服的葯物
D.可迅速終止葯物作用
E.可產生定向作用
39.注射劑的質量要求不包括
A.無菌
B.無熱原
C.無色
D.滲透壓與血漿的滲透壓相等或接近
E.pH與血液相等或接近
40.只能肌內注射給葯的是
A.低分子溶液型注射劑
B.高分子溶液型注射劑
C.乳劑型注射劑
D.混懸型注射劑
E.注射用凍於粉針劑
41.可用於靜脈注射脂肪乳的乳化劑是
A.阿拉伯膠
B.西黃蓍膠
C.豆磷脂
D.脂肪酸山梨坦
E.十二烷基硫酸鈉
42.不存在吸收過程的給葯途徑是
A.靜脈注射B.腹腔注射
C.肌內注射D.口服給葯
E.肺部給葯
43.關於純化水的說法,錯誤的是
A.可作為制備中葯注射劑時所用飲片的提取溶劑
B.可作為制備中葯滴眼劑時所用飲片的提取溶劑
C.可作為配製口服制劑的溶劑
D.可作為配製外用制劑的溶劑
E.可作為配製注射劑的溶劑
44.在維生素C注射液處方中,不可加入的輔料是
A.依地酸二鈉B.碳酸氫鈉
C.亞硫酸氫鈉D.羥苯乙酯
E.注射用水
45.制備VC注射液時應通入氣體驅氧,最佳選擇的氣體為
A.氫氣B.氮氣
C.二氧化碳D.環氧乙烷
E.氯氣
46.對維生素C注射液錯誤的表述是
A.可採用亞硫酸氫鈉作抗氧劑
B.處方中加入碳酸氫鈉調節pH使成偏鹼性,避免肌內注射時疼痛
C.可採用依地酸二鈉絡合金屬離子,增加維生素C穩定性
D.配製時使用的注射用水需用二氧化碳飽和
E.採用l00℃流通蒸氣15min滅菌
47.關於輸液敘述不正確的是
A.輸液中不得添加任何抑菌劑
B.輸液對無菌、無熱原及澄明度這三項,更應特別注意
C.滲透壓可為等滲或低滲
D.輸液的濾過,精濾目前多採用微孔濾膜
E.輸液pH在4~9范圍
48.關於輸液的敘述,錯誤的是
A.輸液是指由靜脈滴注輸入體內的大劑量注射液
B.除無菌外還必須無熱原
C.滲透壓應為等滲或偏高滲
D.為保證無菌,需添加抑菌劑
E.澄明度應符合要求
49.關於血漿代用液敘述錯誤的是
A.血漿代用液在有機體內有代替全血的作用
B.代血漿應不妨礙血型試驗
C.不妨礙紅血球的攜氧功能
D.在血液循環系統內,可保留較長時間,易被機體吸收
E.不得在臟器組織中蓄積
50.凡是對熱敏感在水溶液中不穩定的葯物適合採用哪種製法制備注射劑
A.滅菌溶劑結晶法製成注射用無菌分裝產品
B.冷凍乾燥製成的注射用冷凍乾燥製品
C.噴霧乾燥法製得的注射用無菌分裝產品
D.無菌操作制備的溶液型注射劑
E.低溫滅菌制備的溶液型注射劑
51.滴眼劑的質量要求中,與注射劑的質量要求不同的是
A.有一定的pH B.與淚液等滲
C.無菌D.澄明度符合要求
E.無熱原
52.有關滴眼劑敘述不正確的是
A.滴眼劑是直接用於眼部的外用液體制劑
B.正常眼可耐受的pH為5.0~9.0
⑦ 反滲透脫鹽水設備國家規定的除鹽率標准如何計算的呢
透水率=單位時間內滲透的水量,/H÷單位膜面積,M2
脫鹽率=(反滲透處理進水中的含鹽量,MG/L-反滲透處理出水中的含鹽量,MG/L) ÷反滲透處理進水中的含鹽量,MG/L
反滲透膜,陶氏膜,世韓膜
回收水率=滲透出水水量,L÷進水量,L
低壓鍋爐小於2.45MPA(小於25KGF/CM2)
中壓鍋爐3.82-5.78(39-59)
高壓鍋爐5.88-12.65(60-129)
鍋爐排污率=(鍋爐給水中的含鹽量,含鈉量或含硅量,MG/L-鍋爐蒸汽中的含鹽量)÷(排污水中的含鹽量,MG/L-鍋爐給水中的含鹽量)
對於軟化水,
鍋爐排污率=鍋爐給水中的含鹽量,含鈉量或硅量÷(排污水中的含鹽量-鍋爐給水中的含鹽量)
確定循環水垢樣組成的簡便定性方法:
常見水垢主要成分 水垢經酸溶解的的現象
碳酸鹽垢 加酸之後有大量氣泡產生
硅酸鹽垢 在熱鹽酸和硝酸中緩慢溶解,產生白色不溶物.
氧化鐵垢 加硝酸溶解,產生黃色溶液
銅垢 加硝酸溶解,產生藍色和黃綠色溶液
磷酸鹽垢 加鉬酸銨試液再加硝酸,產生黃色沉澱,然後再加氨水會使沉澱物溶解,說明是磷酸鹽垢
判斷水樣分析結垢和腐蝕的標准: 反滲透膜,陶氏膜,世韓膜
2PHS-PH:指碳酸鈣的穩定指數
1:2PHS-PH<3.7 嚴重結垢
2:3.7<2PHS-PH<6結垢
3:2PHS-PH=6穩定
4:6<2PHS-PH<7.5腐蝕
5:2PHS-PH>7.5嚴重腐蝕
PHS=(9.3+A+B)-(C+D)
⑧ 碧水源 的mbr項目是什麼意思
MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor),是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。膜的種類繁多,按分離機理進行分類,有反應膜、離子交換膜、滲透膜等;按膜的性質分類,有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜) ;按膜的結構型式分類,有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。
一、 MBR 工藝的組成
膜- 生物反應器主要由膜分離組件及生物反應器兩部分組成。通常提到的膜 - 生物反應器實際上是三類反應器的總稱: ① 曝氣膜 - 生物反應器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ; ② 萃取膜 - 生物反應器( ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR ); ③ 固液分離型膜 - 生物反應器( Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR )。
二、曝氣膜 - 生物反應器
曝氣膜 -生物反應器最早見於 Cote.P 等 1988年報道,採用透氣性緻密膜(如硅橡膠膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜),以板式或中空纖維式組件,在保持氣體分壓低於泡點( Bubble Point)情況下,可實現向生物反應器的無泡曝氣。該工藝的特點是提高了接觸時間和傳氧效率,有利於曝氣工藝的控制,不受傳統曝氣中氣泡大小和停留時間的因素的影響。如圖 [1] 所示。
圖 [1]
三、萃取膜 - 生物反應器
萃取膜 - 生物反應器 又稱為 EMBR (Extractive Membrane Bioreactor)。因為高酸鹼度或對生物有毒物質的存在,某些工業廢水不宜採用與微生物直接接觸的方法處理;當廢水中含揮發性有毒物質時,若採用傳統的好氧生物處理過程,污染物容易隨曝氣氣流揮發,發生氣提現象,不僅處理效果很不穩定,還會造成大氣污染。為了解決這些技術難題,英國學者 Livingston研究開發了 EMB 。其工藝流程見圖 2。廢水與活性污泥被膜隔開來,廢水在膜內流動,而含某種專性細菌的活性污泥在膜外流動,廢水與微生物不直接接觸,有機污染物可以選擇性透過膜被另一側的微生物降解。由於萃取膜兩側的生物反應器單元和廢水循環單元是各自獨立,各單元水流相互影響不大,生物反應器中營養物質和微生物生存條件不受廢水水質的影響,使水處理效果穩定。系統的運行條件如 HRT 和 SRT 可分別控制在最優的范圍,維持最大的污染物降解速率。
四、固液分離型膜 - 生物反應器
固液分離型膜 - 生物反應器是在水處理領域中研究得最為廣泛深入的一類膜 -生物反應器,是一種用膜分離過程取代傳統活性污泥法中二次沉澱池的水處理技術。在傳統的廢水生物處理技術中,泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的,其分離效率依賴於活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決於曝氣池的運行狀況,改善污泥沉降性必須嚴格控制曝氣池的操作條件,這限制了該方法的適用范圍。由於二沉池固液分離的要求,曝氣池的污泥不能維持較高濃度,一般在 1.5~3.5g/L左右,從而限制了生化反應速率。水力停留時間( HRT )與污泥齡( SRT)相互依賴,提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統在運行過程中還產生了大量的剩餘污泥,其處置費用占污水處理廠運行費用的 25% ~40% 。傳統活性污泥處理系統還容易出現污泥膨脹現象,出水中含有懸浮固體,出水水質惡化。針對上述問題, MBR將分離工程中的膜分離技術與傳統廢水生物處理技術有機結合,大大提高了固液分離效率,並且由於曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌 (特別是優勢菌群 ) 的出現,提高了生化反應速率。同時,通過降低 F/M比減少剩餘污泥產生量(甚至為零),從而基本解決了傳統活性污泥法存在的許多突出問題。
五、 MBR 工藝類型
以下討論的均為固液分離型膜 - 生物反應器。 根據膜組件和生物反應器的組合方式,可將 膜 - 生物反應器 分為分置式、一體式以及復合式三種基本類型。分置式和一體式的 MBR 請參見圖 3 。
分置式膜 - 生物反應器把膜組件和生物反應器分開設置,如圖 3所示。生物反應器中的混合液經循環泵增壓後打至膜組件的過濾端,在壓力作用下混合液中的液體透過膜,成為系統處理水;固形物、大分子物質等則被膜截留,隨濃縮液迴流到生物反應器內。分置式膜 -生物反應器的特點是運行穩定可靠,易於膜的清洗、更換及增設;而且膜通量普遍較大。但一般條件下為減少污染物在膜表面的沉積,延長膜的清洗周期,需要用循環泵提供較高的膜面錯流流速,水流循環量大、動力費用高 (Yamamoto, 1989),並且泵的高速旋轉產生的剪切力會使某些微生物菌體產生失活現象 ( Brockmann and Seyfried, 1997 ) 。
一體式膜 - 生物反應器是把膜組件置於生物反應器內部,如圖 4 所示。進水進入膜 -生物反應器,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除,再在外壓作用下由膜過濾出水。這種形式的膜 -生物反應器由於省去了混合液循環系統,並且靠抽吸出水,能耗相對較低;佔地較分置式更為緊湊,近年來在水處理領域受到了特別關注。但是一般膜通量相對較低,容易發生膜污染,膜污染後不容易清洗和更換。
復合式膜 - 生物反應器在形式上也屬於一體式膜 - 生物反應器,所不同的是在生物反應器內加裝填料,從而形成復合式膜 - 生物反應器,改變了反應器的某些性狀,如圖 5 所示:
MBR 工藝的特點
與許多傳統的生物水處理工藝相比, MBR 具有以下主要特點:
一、出水水質優質穩定
由於膜的高效分離作用,分離效果遠好於傳統沉澱池,處理出水極其清澈, 懸浮物和濁度接近於零,細菌和病毒被大幅去除 ,出水水質優於建設部頒發的生活雜用水水質標准( CJ25.1-89 ),可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。
同時,膜分離也使 微生物被完全被截流在生物反應器內, 使得系統內能夠維持較高的微生物濃度,不但提高了反應裝置對污染物的整體去除效率,保證了良好的出水水質,同時反應器對進水負荷(水質及水量)的各種變化具有很好的適應性,耐沖擊負荷,能夠穩定獲得優質的出水水質。
二、剩餘污泥產量少
該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行,剩餘污泥產量低(理論上可以實現零污泥排放),降低了污泥處理費用。
三、佔地面積小,不受設置場合限制
生物反應器內能維持高濃度的微生物量,處理裝置容積負荷高,佔地面積大大節省; 該工藝流程簡單、結構緊湊、佔地面積省,不受設置場所限制,適合於任何場合,可做成地面式、半地下式和地下式。
四、可去除氨氮及難降解有機物
由於微生物被完全截流在生物反應器內,從而有利於增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長,系統硝化效率得以提高。同時,可增長一些難降解的有機物在系統中的水力停留時間,有利於難降解有機物降解效率的提高。
五、操作管理方便,易於實現自動控制
該工藝實現了水力停留時間( HRT )與污泥停留時間( SRT )的完全分離,運行控制更加靈活穩定,是污水處理中容易實現裝備化的新技術,可實現微機自動控制,從而使操作管理更為方便。
六、易於從傳統工藝進行改造
該工藝可以作為傳統污水處理工藝的深度處理單元,在城市二級污水處理廠出水深度處理(從而實現城市污水的大量回用)等領域有著廣闊的應用前景。
膜 - 生物反應器也存在一些不足。主要表現在以下幾個方面:
o 膜造價高,使膜 - 生物反應器的基建投資高於傳統污水處理工藝;
o 膜污染容易出現,給操作管理帶來不便;
o 能耗高:首先 MBR 泥水分離過程必須保持一定的膜驅動壓力,其次是 MBR 池中 MLSS 濃度非常高,要保持足夠的傳氧速率,必須加大曝氣強度,還有為了加大膜通量、減輕膜污染,必須增大流速,沖刷膜表面,造成 MBR 的能耗要比傳統的生物處理工藝高。
MBR 工藝用膜
膜可以由很多種材料制備,可以是液相、固相甚至是氣相的。目前使用的分離膜絕大多數是固相膜。根據孔徑不同可分為:微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜;根據材料不同,可分為無機膜和有機膜,無機膜主要是微濾級別膜。膜可以是均質或非均質的,可以是荷電的或電中性的。廣泛用於廢水處理的膜主要是由有機高分子材料制備的固相非對稱膜。
膜的分類如圖所示:
一、 MBR 膜材質
1、高分子有機膜材料: 聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚碸類、芳香族聚醯胺、含氟聚合物等。
有機膜成本相對較低,造價便宜,膜的製造工藝較為成熟,膜孔徑和形式也較為多樣,應用廣泛,但運行過程易污染、強度低、使用壽命短。
2、無機膜 :是固態膜的一種,是由無機材料,如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機高分子材料等製成的半透膜。
目前在 MBR 中使用的無機膜多為陶瓷膜,優點是:它可以在 pH = 0~14 、壓力 P<10MPa 、溫度 <350 ℃的環境中使用,其通量高、能耗相對較低,在高濃度工業廢水處理中具有很大競爭力;缺點是:造價昂貴、不耐鹼、彈性小、膜的加工制備有一定困難。
二、 MBR 膜孔徑
MBR 工藝中用膜一般為微濾膜( MF )和超濾膜( UF ),大都採用 0.1 ~ 0.4 μ m 膜孔徑,這對於固液分離型的膜反應器來說已經足夠。
微濾膜常用的聚合物材料有:聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚碸、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚醯亞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚醯胺等。
超濾常用聚合物材料有:聚碸、聚醚碸、聚醯胺、聚丙烯腈( PAN )、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞醯胺、聚醚醯胺等。
三、 MBR 膜組件
為了便於工業化生產和安裝,提高膜的工作效率,在單位體積內實現最大的膜面積,通常將膜以某種形式組裝在一個基本單元設備內,在一定的驅動力下,完成混合液中各組分的分離,這類裝置稱為膜組件( Mole )。
工業上常用的膜組件形式有五種:
板框式( Plate and Frame Mole )、螺旋卷式 (Spiral Wound Mole) 、圓管式 (TubularMole) 、中空纖維式 (Hollow Fiber Mole) 和毛細管式 (Capillary Mole)。前兩種使用平板膜,後三者使用管式膜。圓管式膜直徑 >10mm; 毛細管式- 0.5~10.0mm ;中空纖維式<0.5mm> 。
表:各種膜組件特性
名稱/項目 中空纖維式 毛細管式 螺旋卷式 平板式 圓管式
價格(元 /m 3 ) 40~150 150~800 250~800 800~2500 400~1500
沖填密度 高 中 中 低 低
清洗 難 易 中 易 易
壓力降 高 中 中 中 低
可否高壓操作 可 否 可 較難 較難
膜形式限制 有 有 無 無 無
MBR 工藝中常用的膜組件形式有:板框式、圓管式、中空纖維式。
板框式:
是 MBR 工藝最早應用的一種膜組件形式,外形類似於普通的板框式壓濾機。優點是:製造組裝簡單,操作方便,易於維護、清洗、更換。缺點是:密封較復雜,壓力損失大,裝填密度小。
圓管式:
是由膜和膜的支撐體構成,有內壓型和外壓型兩種運行方式。實際中多採用內壓型,即進水從管內流入,滲透液從管外流出。膜直徑在 6~24mm 之間。圓管式膜優點是:料液可以控制湍流流動,不易堵塞,易清洗,壓力損失小。缺點是:裝填密度小。
中空纖維式:
組裝形式如下圖所示:
[ 圖 ]
外徑一般為 40 ~ 250 μm ,內徑為 25 ~ 42μm 。優點是:耐壓強度高,不易變形。在 MBR中,常把組件直接放入反應器中,不需耐壓容器,構成浸沒式膜 -生物反應器。一般為外壓式膜組件。優點是:裝填密度高;造價相對較低;壽命較長,可以採用物化性能穩定,透水率低的尼龍中空纖維膜;膜耐壓性能好,不需支撐材料。缺點是:對堵塞敏感,污染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響。
MBR 膜組件設計的一般要求:
o 對膜提供足夠的機械支撐,流道通暢,沒有流動死角和靜水區;
o 能耗較低,盡量減少濃差極化,提高分離效率,減輕膜污染;
o 盡可能高的裝填密度,安裝,清洗、更換方便;
o 具有足夠的機械強度、化學和熱穩定性。
膜組件的選用要綜合考慮其成本,裝填密度、應用場合、系統流程、膜污染及清洗、使用壽命等。
MBR 的應用領域
進入 90 年代中後期,膜 - 生物反應器在國外已進入了實際應用階段。加拿大 Zenon 公司首先推出了超濾管式膜 -生物反應器,並將其應用於城市污水處理。為了節約能耗,該公司又開發了浸入式中空纖維膜組件,其開發出的膜 -生物反應器已應用於美國、德國、法國和埃及等十多個地方,規模從 380m 3 /d 至 7600m 3 /d。日本三菱人造絲公司也是世界上浸入式中空纖維膜的知名提供商,其在 MBR 的應用方面也積累了多年的經驗,在日本以及其他國家建有多項實際 MBR工程。日本 Kubota 公司是另一個在膜 -生物反應器實際應用中具有競爭力的公司,它所生產的板式膜具有流通量大、耐污染和工藝簡單等特點。國內一些研究者及企業也在 MBR實用化方面進行著嘗試。
現在,膜 - 生物反應器已應用於以下領域:
一、 城市污水處理及建築中水回用
1967年第一個採用 MBR 工藝的廢水處理廠由美國的 Dorr-Oliver 公司建成,這個處理廠處理 14m 3 /d 廢水。 1977年,一套污水回用系統在日本的一幢高層建築中得到實際應用。 1980 年,日本建成了兩座處理能力分別為 10m 3 /d 和 50m 3 /d的 MBR 處理廠。 90 年代中期,日本就有 39 座這樣的廠在運行,最大處理能力可達 500m 3 /d ,並且有 100 多處的高樓採用MBR 將污水處理後回用於中水道。 1997 年,英國 Wessex 公司在英國 Porlock 建立了當時世界上最大的 MBR系統,日處理量達 2 , 000 m 3 , 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了 13 , 000m 3 /d 的MBR 工廠 [14] 。
1998 年 5 月,清華大學進行的一體式膜 - 生物反應器中試系統通過了國家鑒定。 2000年初,清華大學在北京市海淀鄉醫院建起了一套實用的 MBR 系統,用以處理醫院廢水,該工程於 2000 年 6 月建成並投入使用,目前運轉正常。2000 年 9 月,天津大學楊造燕教授及其領導的科研小組在天津新技術產業園區普辰大廈建成了一個 MBR 示範工程,該系統日處理污水 25噸,處理後的污水全部用於衛生間的沖洗及綠地澆灑,佔地面積為 10 平方米,處理每噸污水的能耗為 0.7kW · h 。
二、. 工業廢水處理
90年代以來, MBR 的處理對象不斷拓寬,除中水回用、糞便污水處理以外, MBR在工業廢水處理中的應用也得到了廣泛關注,如處理食品工業廢水、水產加工廢水、養殖廢水、化妝品生產廢水、染料廢水、石油化工廢水,均獲得了良好的處理效果。 90 年代初,美國在 Ohio 建造了一套用於處理某汽車製造廠的工業廢水的 MBR 系統,處理規模為 151m 3 /d,該系統的有機負荷達 6.3kgCOD/m 3 · d , COD 去除率為 94%,絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭,一脂肪提取加工廠採用傳統的氧化溝污水處理技術處理其生產廢水,由於生產規模的擴大,結果導致污泥膨脹,污泥難以分離,最後採用 Zenon 的膜組件代替沉澱池,運行效果良好。
三、. 微污染飲用水凈化
隨著氮肥與殺蟲劑在農業中的廣泛應用,飲用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期開發出同時具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的 MBR工藝, 1995 年該公司在法國的 Douchy 建成了日產飲用水 400m 3 的工廠。出水中氮濃度低於 0.1mgNO 2 /L,殺蟲劑濃度低於 0.02 μ g/L 。
四、. 糞便污水處理
糞便污水中有機物含量很高,傳統的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度,固液分離不穩定,影響了三級處理效果。 MBR 的出現很好地解決了這一問題,並且使糞便污水不經稀釋而直接處理成為可能。
日本已開發出被稱之為 NS 系統的屎尿處理技術,最核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應器組合的系統。 NS 系統於 1985年在日本琦玉縣越谷市建成,生產規模為 10kL/d , 1989 年又先後在長崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設施。 NS 系統中的平板膜每組約0.4m 2 共幾十組並列安裝,做成能自動打開的框架裝置,並能自動沖洗。膜材料為截流分子量 20000 的聚碸超濾膜。反應器內污泥濃度保持在15000~18000mg/L 范圍內。到 1994 年,日本已有 1200 多套 MBR 系統用於處理 4000 多萬人的糞便污水。