超濾技術(shù)在水處理中的應(yīng)用研究

1、超濾技術(shù)在水處理中的應(yīng)用研究超濾(Ul tra Filt ratio n , UF)是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分離或者濃縮的膜透過(guò)分離技術(shù), 介于微濾和納濾之間。超濾技術(shù)截留分子量的定義域?yàn)?00 500 000 u 左右, 對(duì)應(yīng)孔徑約為0 .002 0 .1m , 操作靜壓差一般為0 .1 0 .5 MPa , 被分離組分的直徑約為0 .005 10 m 。超濾過(guò)程通?？梢岳斫獬膳c膜孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程, 以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力, 以超濾膜為過(guò)濾介質(zhì), 在一定的壓力下, 當(dāng)水流過(guò)膜表面時(shí), 只允許水、無(wú)機(jī)鹽及小分子物質(zhì)透過(guò)膜, 而阻止水中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)通過(guò) 1

2、 。什么是超濾技術(shù)？ 膠團(tuán)強(qiáng)化超濾技術(shù)1. 膠團(tuán)強(qiáng)化超濾的基本原理 膠團(tuán)強(qiáng)化超濾是一種相對(duì)低耗能的手段，旨在在膜分離步驟之前通過(guò)表面活性劑將它們粘合或溶解進(jìn)成形的膠團(tuán)分子來(lái)增加污染物分子的尺寸 1 。其主要分離對(duì)象時(shí)膠體和大分子物質(zhì)。這里我們重點(diǎn)關(guān)注的是近些年發(fā)展較為快的膠團(tuán)強(qiáng)化超濾技術(shù)，一種表面活性劑和超濾技術(shù)相結(jié)合的多用來(lái)分離例子和小分子有機(jī)物的技術(shù)表面活性劑分子在水中均勻地?cái)U(kuò)散后將向水的表面移動(dòng)而形成一個(gè)單分子層，當(dāng)濃度超過(guò)臨界膠束濃度后，表面活性劑單體將聚集形成膠團(tuán)，這種作用被稱為表面活性劑的成束作用。 超濾技術(shù)在水處理中的應(yīng)用 1飲用水水凈化 超濾膜是懸浮顆粒及膠體物質(zhì)的有效屏障,

3、同時(shí)超濾膜也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)“兩蟲(chóng)” 、藻類、細(xì)菌、病毒和水生生物的有效去除, 是目前保障飲用水微生物安全性的最有效的技術(shù)。與傳統(tǒng)工藝相比, 超濾膜的顯著優(yōu)點(diǎn)是對(duì)原水適應(yīng)能力強(qiáng), 可及時(shí)調(diào)節(jié)。但是,由于超濾膜的截留分子量大, 所以在去除溶解性有機(jī)物、金屬離子、溶解性鹽和一些小分子效果較差。許多專家學(xué)者也通過(guò)研究超濾與其他工藝的組合工藝以提高對(duì)該類污染物質(zhì)的去除效果。其中粉末活性炭-超濾聯(lián)用工藝(PAC-UF)、混凝-超濾聯(lián)用工藝等在國(guó)內(nèi)外研究的比較多, 也取得了一定的成果2海水淡化和苦咸水淡化 在采用雙膜法進(jìn)行海水淡化和苦咸水淡化方面, 超濾膜常作為反滲透的預(yù)處理系統(tǒng)。目前UF正向組件大型化高效化發(fā)

4、展, 6 英寸以上的高通量大組件、集束化設(shè)備化的超濾器已出現(xiàn),大孔徑、粗中空纖維絲的超濾膜已出現(xiàn),這種膜正越來(lái)越多地應(yīng)用到反滲透的預(yù)處理中,構(gòu)成所謂的集成膜處理系統(tǒng)(IMS)。用UF 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砂濾、活性炭、微濾是今后水處理工藝的一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)。3城市污水回用城市污水是一種重要的水資源, 膜法城市污水回用技術(shù)在國(guó)外有多年的歷史, 在我國(guó)也得到了廣泛的推廣。如2002 年在天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)建成的污水回用廠, 以當(dāng)?shù)匚鬯畯S的二級(jí)出水為原水, 采用連續(xù)超濾+反滲透的工藝路線, 每天生產(chǎn)脫鹽水10 000 m3 ,不脫鹽水15 000 m3 ,鹽水可用于綠化、工業(yè)循環(huán)冷卻等, 不脫鹽水用于景觀用水

5、等 15 。湯凡敏等 16 利用CASS 與超濾膜組合工藝處理小區(qū)生活污水, 當(dāng)水力停留時(shí)間為12 h 、CODCr濃度在215 677 mg/L 之間時(shí), 該工藝出水CODCr 穩(wěn)定在30 mg/L 左右;NH3-N 濃度為22 .2 41 .2 mg/ L時(shí), 出水NH3-N 最低可達(dá)0 .2 mg/ L , 去除率達(dá)到90 %以上, 出水pH 值在7 .26 7 .89 之間, 出水濁度小于0 .5 , 出水水質(zhì)優(yōu)于回用水標(biāo)準(zhǔn), 可直接回用。李霞 17 以某污水處理廠二級(jí)處理出水為回用水源, 采用曝氣生物濾池(BAF)和超濾(UF)相結(jié)合的工藝對(duì)其進(jìn)行深度處理, 結(jié)果表明:該組合工藝能有

6、效去除城市二級(jí)處理出水中的濁度和氨氮, 平均去除率均可達(dá)到95 %以上, 出水水質(zhì)滿足電廠循環(huán)冷卻水補(bǔ)給水的要求。4工業(yè)廢水處理對(duì)于含油廢水, 主要產(chǎn)生于鋼鐵工業(yè)的壓延、金屬切削、研磨, 石油開(kāi)采、煉制及管道運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程。處理含油廢水主要是除油的同時(shí)去除COD 及BOD 。近年來(lái)超濾技術(shù)在含油廢水處理中的研究和應(yīng)用相當(dāng)廣泛, 鎮(zhèn)祥華等 18 采用超濾膜組件對(duì)大慶油田采出水進(jìn)行了處理, 超濾出水中的懸浮物、含油量均低于1 .00 mg/ L , 粒徑中值和SRB 不能檢出, 超濾出水水質(zhì)完全滿足油田回注水標(biāo)準(zhǔn);梁文義 19 針對(duì)特低滲透油田回注水不達(dá)標(biāo)問(wèn)題, 對(duì)油田回注水處理工藝技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新,

7、應(yīng)用先進(jìn)的高效衡壓淺層氣浮技術(shù)和中空纖維膜分離技術(shù), 提高了油田污水處理效果, 檢測(cè)顯示經(jīng)該工藝處理后, 出水中含油量為痕跡, 懸浮物固體含量平均值為0 .32mg/L , 懸浮物粒徑中值平均值為0 .82 m , 完全達(dá)到了特低滲透油田回注水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。4結(jié)論和建議 (1)超濾技術(shù)適用于多種水處理過(guò)程, 其廣泛應(yīng)用已經(jīng)引起了水處理工藝的重大變革。雖然膜壽命和膜污染問(wèn)題仍是重要的制約因素, 但隨著膜組合工藝、膜材料、膜組件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行維護(hù)等技術(shù)的不斷提高, 超濾技術(shù)在水處理領(lǐng)域必將得到更加廣泛的應(yīng)用。（2）超濾膜的研究重點(diǎn)今后應(yīng)集中在如下方面:開(kāi)發(fā)以超濾為核心的組合水處理工藝, 研究更加經(jīng)

8、濟(jì)、有效、可行的多種膜法組合技術(shù), 優(yōu)化工藝參數(shù), 推廣其在實(shí)際工程中的應(yīng)用;研究膜改性技術(shù), 努力提高通用膜的綜合性能, 提高膜的通量、強(qiáng)度、耐污染能力、使用壽命等, 采用不同工藝開(kāi)發(fā)高截留性能的膜, 并研究耐熱、耐溶劑、耐酸堿和抗污染的膜品種;進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有膜組件制備工藝, 發(fā)展組件和系統(tǒng)配置技術(shù), 嚴(yán)格制備和檢測(cè)工藝標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品并使之規(guī)?；?加強(qiáng)膜污染和膜清洗的研究和實(shí)際應(yīng)用推廣。5參考文獻(xiàn) 1 牛濤濤, 李振玉, 汪建根, 等.超濾在廢水處理中的應(yīng)用 J .河北化工, 2008 , 31(5):10 -12. 2 許振良.膜法水處理技術(shù) M .北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2001 :31 -33 . 3 彭躍蓮, 紀(jì)樹(shù)蘭, 姚仕仲.廢水處理新技術(shù)膠團(tuán)強(qiáng)化超濾 J .膜科學(xué)與技術(shù), 2001 , 21(1):39 -43 . 4 武嬌一, 曾光明, 黃瑾輝, 等.膠束強(qiáng)化超濾技術(shù)分離水溶液中有 色金屬離子的研究 J .膜科學(xué)與技術(shù), 2006 , 26(1):68 -72 5 許振良, 徐惠敏, 翟曉東.膠束強(qiáng)化超濾處理含鎘和鉛離子廢水的研究 J .膜科學(xué)與技術(shù), 2002 , 22(3):15-19 . 6 裴亮,