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  • 滤膜

    滤膜是处理溶液中溶质的分离和增浓,也常用于胶状悬浮液的分离,其应用领域在不断扩大。

    编辑摘要

    目录

    概述/滤膜 编辑

    滤膜水处理是固液分离技术,它是以膜孔把水滤过,将水中杂质截留,而没有化学变化,处理简易的技术,但因膜孔非常细小,相应的存在某些技术问题。在给水也有用生物膜处理原水的方法,但它与过滤膜分离技术不同。用作膜分离的叫做membrane,用作生物膜处理的膜叫做film.

    种类/滤膜 编辑

    过滤膜以截留原水颗粒的大小分类,膜孔从粗到细分为微滤膜(MF),超滤膜(UF),纳诺滤膜(NF)和反渗透膜(RO)。MF膜孔径0.05um以上,或为1000以上分子量,以去除胶体、高分子有机物为对象。NF膜孔径为100~1000分子量。它去除的物质在UF与RO之间,以去除三卤甲烷、异味、色度、农药、可溶性有机物、Ca、Mg等。RO分离粒径为数十分子量,以去除食盐类和无机盐为对象。RO渗透水的压力比其渗透压力要多1~2倍。除以上四种以外,还有离子交换膜和气体渗透膜。MF、UF、NF和RO以压力驱动使固液分离。离子交换膜则以电力驱动使盐类分子分离,促成海水淡化等。气体渗透膜是研究出来通过气体的新型膜,能使乙醇浓缩和海水淡化。

    超滤膜、微孔滤膜、纳滤膜、微滤膜、中空纤维超滤膜、赛尔滤膜等。而目前超滤膜应用最广泛,按滤膜形式,主要分为卷式,板框式,管式和中空纤维式滤膜等。

    型式/滤膜 编辑

    水体透过膜流速不大,因此为通过需要的水量,膜装置的单体面积要大,要在一个小的空间内装入很多根的膜细管。另外,厚度100um以下的薄膜因承受高压,还必须有耐压能力,为此应设法制造各种耐强压的膜。一般膜的型式有板框式、螺旋式、桥式、管式及中空纤维式五种。板框式的膜应使用多孔质的材料,螺旋式和桥式的膜与板框式的相同。螺旋式的为卷状,桥式的为在折叠成小的体积中塞入大面积的膜。管式膜也需有多孔质的材料,原水从管的内侧通过,渗透水流出管外的为内压式膜,这种客用得很普遍,也有外压管式的。中空系统外径为几百um,系统内包有多数纤维细管,因为纤维管细小,没有必要特别用强度高的纤维管,膜本身就足以抵抗给予的压力,中空纤维系统有原水从中空系统内侧通过的内压式,及从外部加压的外压式两种。

    使用/滤膜 编辑

    使用过滤膜装置不需凝絮化学处理,也不需蒸发分离作用,只需要压力使水中固液分离,这是过滤膜处理的一大特点。

    饮用水的应用

    在MF、UF、NF及RO之中,除海水淡化应用RO以外,RO尚无使用之处。RO几乎将盐类全部除掉,处理后水成了一切盐类都没有的纯水,甚至比蒸馏水还纯,这样的水当然不能做饮用水使用。如果采用就得要加对人体健康有益的盐类,要达到这种要求,尚无条件做到。NF对盐类的去除仅次于RO,但去除率也很高,一般作为软水应用,对作饮用水由于上述原因也不宜采用。从而,用于净水处理的膜应为MF和UF膜。用这样的膜主要能将胶体和浮游生物等除去,能将不溶性的铁和锰除去,及能将菌类除去。但为了避免细菌在清水池内不再重生,不能省掉灭菌处理程序。考虑到UF去除物质的分子量程度,它没有能力将臭氧物质和三卤乙烯等有机溶剂除去,这些溶剂会在膜面上形成一层薄膜,这些薄膜今后可能有办法除掉,可在以后列题研究。在膜的型式上,外压中空系统或管型等膜适于采用。如果采用外压式膜,可将通过沉砂池的原水,直接与膜连接处理。直接接到板框式和螺旋式的膜的原水,为了使膜孔不被闭塞,在流入膜以前,应将原水中浮游物质除去。

    饮用水应用程序

    净水厂常规处理程序为凝聚、沉淀、过滤,膜分离水厂在原水符合过滤膜处理条件下,处理程序简单,只需过滤膜装置处理即可(在原水水质恶化时,尚需增加常规处理或增加微筛网处理)。在能量消耗上,使用过滤膜全量滤过方式,由于通过过滤膜使压力提高,原水泵尚需在增强压力上考虑。

    处理的优点

    从过去使用膜的经验看,饮用水使用的原水(河水、水库水和富营养的湖泊水),用不加混凝剂的MF膜处理,和用混凝剂的凝聚、沉淀、过滤的常规处理相比,前者与后者所处理后水的水质相当或超过。

    采用膜分离技术只为供应原水提供必要的操作压力,并只需要运行一个较长时间才冲洗滤膜,别无其他工序。当前凝聚、沉淀、过滤净水处理则工序繁多,在投药上尚不能设定投加率。在这样情况下操纵膜装置很容易使其自动化,做到无人管理,而常规处理做到自动化则不容易。

    采用过滤膜水厂,膜装置占地面积小,很容易将同等产水量的常规处理所占厂地面积降低一半。剩余地方可设活性炭处理装置。由于过滤膜水厂可以无人化,职工居住的建筑物和配套设施都可削减。

    当前过滤膜使用寿命和价格尚是未知数,全部费用不好计算。但是从用膜处理用电费用和药剂费用都少来看,比之常规处理维护管理费用高的状况有很大优点。

    由于用膜处理不需投药,处理污泥量减少,因此易于处理。是否如此尚正在研究阶段,未得出明确结果。

    应用/滤膜 编辑

    过滤膜除用作水处理以外,还可用于超纯水制造和海水淡化,一般采用反渗透膜(纳诺滤膜)。另外用于粪尿处理、城市中水道处理、各种废水处理等,一般采用超滤膜和微滤膜。在工业上可用于乳制品制造、半导体制造、食品制造、纸张制造及药品制造等,也一般采用超滤膜和微滤膜。

    滤膜应用于食品饮料、医疗制药、市政工水处理、工业用高纯水、锅炉补水、海水淡化、电子行业超纯水、废水处理与回用、物料浓缩提纯等多种行业。

    比较广泛的,家用超滤净水器,超滤膜。可去除溶液中的大分子、胶体、蛋白质、微粒等,具有使用压力低、产水量大、便于操作的特点。

    超滤在废水处理中的应用

    已应用在汽车制造行业喷漆废水、金属加工废水以及食品工业废水的处理及有用物质的回收。超滤对水中的各类胶体均具有良好的去除特性,因而可以考虑扩大到凝结水精处理及离子交换除盐系统的预处理中。

    超滤膜在制酒原水制备中的应用

    超滤膜组件应用于微型啤酒生产车间,通过检测膜装置的处理性能,表明采用超滤膜深度净化制酒原水,能够有效地降低水中多种污染物浓度,消除管网造成的二次污染,完全可以满足制酒工艺所需优质原水的要求。

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