4.污水的物理化學(xué)處理

1、4. 污水的物理化學(xué)處理4.1 氣浮4.2 吸附4.3 離子交換4.4 膜分離法4.5 萃取4.6 吹脫教學(xué)目的、要求：掌握氣浮的原理熟悉氣浮設(shè)備型式了解氣浮設(shè)備計算、注意事項(xiàng) 4.1 氣 浮 水和廢水的浮上法處理是將空氣以微小氣泡形式通入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的顆粒粘附，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附上氣泡后，密度小于水即上浮水面，從水中分離，形成浮渣層。 污水處理技術(shù)中，氣浮法固-液或液-液分離技術(shù)應(yīng)用的幾方面：石油、化工及機(jī)械制造業(yè)中的含油污水的油水分離;工業(yè)廢水處理;污水中有用物質(zhì)的回收;取代二次沉淀池，特別是用于易產(chǎn)生活性污泥膨脹的情況;剩余活性污泥的濃縮。氣浮法處理工

2、藝必須滿足下述基本條件：必須向水中提供足夠數(shù)量的微小氣泡；必須使分離的懸浮物粘附于氣泡而上浮達(dá)到分離。氣浮原理懸浮顆粒與氣泡的黏附性懸浮顆粒與氣泡的黏附性取決于水對該種物質(zhì)的潤濕性。水對各種物質(zhì)潤濕性的大小可用它們與水的接觸角來衡量。lsgANMs-ls-gl-g 潤濕親水性物質(zhì)lsgANMs-ls-gl-g 不潤濕疏水性物質(zhì)水對顆粒物質(zhì)的潤濕性當(dāng)0時，這種物質(zhì)不能氣??； 90 ，這種物質(zhì)附著不牢，易于分離；當(dāng)180 時，這種物質(zhì)易被氣浮。 上式表明，并不是水中所有的污染物質(zhì)都能與氣泡粘附，是否能粘附，與該類物質(zhì)的接觸角有關(guān)。當(dāng)0時，cos1，E0，這類物質(zhì)親水性強(qiáng)（稱親水性物質(zhì)），無力排開水

3、膜，不易與氣泡粘附，不能用氣浮法去除。當(dāng)180時，cos -1，E2水-氣，這類物質(zhì)疏水性強(qiáng)（稱疏水性物質(zhì)），易與氣泡粘附，宜用氣浮法去除?；瘜W(xué)藥劑的投加對氣浮效果的影響 一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：混凝劑浮選劑助凝劑抑制劑調(diào)節(jié)劑 各種無機(jī)或有機(jī)高分子混凝劑，它們不僅可以改變污水中的懸浮顆粒的親水性能，而且還能使污水中的細(xì)小顆粒絮凝成較大的絮狀體以吸附、截留氣泡，加速顆粒上浮。 浮選劑大多數(shù)由極性-非極性分子組成。 當(dāng)浮選劑的極性基被吸附在親水性懸浮顆粒的表面后，非極性基則朝向水中，這樣就可以使親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)

4、化為疏水性物質(zhì)，從而能使其與微細(xì)氣泡相粘附。 浮選劑的種類有松香油、石油、表面活性劑、硬脂酸鹽等?；瘜W(xué)藥劑的投加對氣浮效果的影響 一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：混凝劑浮選劑助凝劑抑制劑調(diào)節(jié)劑化學(xué)藥劑的投加對氣浮效果的影響 一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：混凝劑浮選劑助凝劑抑制劑調(diào)節(jié)劑 作用是提高懸浮顆粒表面的水密性，以提高顆粒的可浮性，如聚丙烯酰胺?；瘜W(xué)藥劑的投加對氣浮效果的影響 一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，

5、以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：混凝劑浮選劑助凝劑抑制劑調(diào)節(jié)劑 作用是暫時或永久性地抑制某些物質(zhì)的浮上性能，而又不妨礙需要去除的懸浮顆粒的上浮，如石灰、硫化鈉等?；瘜W(xué)藥劑的投加對氣浮效果的影響 一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：混凝劑浮選劑助凝劑抑制劑調(diào)節(jié)劑 主要是調(diào)節(jié)污水的pH，改進(jìn)和提高氣泡在水中的分散度以及提高懸浮顆粒與氣泡的粘附能力，如各種酸、堿等。界面電現(xiàn)象及混凝劑脫穩(wěn)1）微氣泡數(shù)量及分散度氣泡量越多，分散度越高，則氣泡與懸浮顆粒接觸、絮凝的機(jī)會越多，氣浮效果就越好

6、。2）泡沫穩(wěn)定性 保持一定程度的穩(wěn)定性，過于穩(wěn)定的泡沫難于運(yùn)送和脫水。泡沫最適宜的穩(wěn)定時間是數(shù)分鐘。氣泡分散度和泡沫穩(wěn)定性按產(chǎn)生細(xì)微氣泡的方法分加壓溶氣氣浮溶氣真空氣浮電解氣浮充氣氣浮 溶氣氣浮 氣浮法的類型微氣泡曝氣浮上法 射流氣浮 葉輪氣浮 微氣泡曝氣浮上法葉輪氣浮壓縮空氣引入到靠近池底處的微孔板，并被微孔板的微孔分散成細(xì)小氣泡將空氣引入到一個高速旋轉(zhuǎn)混合器或葉輪機(jī)的附近，通過高速旋轉(zhuǎn)混合器的高速剪切，將引入的空氣切割成細(xì)小氣泡充氣氣浮用于礦物浮選，也用于含油脂、羊毛等污水的初級處理及含有大量表面活性劑的污水處理充氣氣浮 微氣泡曝氣浮上法葉輪氣浮 電解氣浮是將正負(fù)極相間的多組電極浸泡在廢水

7、中，當(dāng)通以直流電時，廢水電解，正負(fù)兩級間產(chǎn)生的氫和氧的細(xì)小氣泡粘附于懸浮物上，將其帶至水面而達(dá)到分離的目的。 電解氣浮產(chǎn)生的氣泡小于其他方法產(chǎn)生的氣泡，故特別適用于脆弱絮狀懸浮物。電解浮上法的表面負(fù)荷通常低于4m3/(m2h)。 電解氣浮主要用于工業(yè)廢水處理方面，處理水量約在1020m3/h。由于電耗高、操作運(yùn)行管理復(fù)雜及電極結(jié)垢等問題，較難適用于大型生產(chǎn)。電 解 氣 浮 電解氧化還原;電解混凝;電解氣浮電 解 氣浮 從溶解空氣和析出條件來看加壓溶氣氣?。嚎諝庠诩訅簵l件下溶解，常壓下使過飽和空氣以微小氣泡形式釋放出來需要溶氣罐、空壓機(jī)或射流器、水泵等設(shè)備溶氣真空氣?。嚎諝庠诔合氯芙?，真空條件

8、下釋放優(yōu)點(diǎn)：無壓力設(shè)備缺點(diǎn)：溶解度低，氣泡釋放有限，需要密閉設(shè)備維持真空，運(yùn)行維護(hù)困難溶氣氣浮溶氣真空氣浮加壓溶氣氣浮的基本原理空氣在水中的溶解度與壓力的關(guān)系空氣在水中的溶解度的表示單位體積水溶液中溶入的空氣質(zhì)量:g(氣)/m3(水)單位體積水溶液中溶入的空氣體積:mL(氣)/L(水)加壓溶氣氣浮空氣在純水中的飽和溶解度 空氣在水中的溶解度與溫度、壓力有關(guān)。 在一定范圍內(nèi)，溫度越低、壓力越大，其溶解度越大。 一定溫度下，溶解度與壓力成正比。 空氣從水中析出的過程分兩個步驟，即氣泡的形成過程與氣泡的增長過程。 氣泡核的形成過程起決定性作用，有了相當(dāng)數(shù)量的氣泡核，就可以控制氣泡數(shù)量的多少與氣泡直徑

9、的大小。溶氣氣浮法要求在這個過程中形成數(shù)目眾多的氣泡核，溶解同樣空氣，如形成的氣泡核的數(shù)量越多，則形成的氣泡的直徑也就越小，越有利于滿足浮上工藝的要求。加壓溶氣的兩種方式 存在問題： 填料長膜； 壓縮氣含油； 調(diào)節(jié)不便； 時而需放氣。 存在問題： 設(shè)備較復(fù)雜； 造價偏高。全流程溶氣氣浮工藝1加壓泵；2減壓閥；3壓力溶氣罐（含填料層）；4放氣閥；5刮渣機(jī)；6浮渣；7浮上分離池；8集水系統(tǒng)部分溶氣氣浮法部分回流溶氣氣浮法加壓溶氣氣浮系統(tǒng)的組成加壓溶氣系統(tǒng)氣 浮 池 空氣釋放系統(tǒng)溶氣罐溶氣釋放裝置加壓水泵附屬設(shè)備溶氣水管路空氣供給設(shè)備加壓溶氣系統(tǒng)溶氣罐附屬設(shè)備加壓水泵空氣供給設(shè)備 加壓水泵的作用是提

10、升污水，將水、氣以一定壓力送至壓力溶氣罐，其壓力的選擇應(yīng)考慮溶氣罐壓力和管路系統(tǒng)的水力損失兩部分。加壓溶氣系統(tǒng)溶氣罐附屬設(shè)備加壓水泵空氣供給設(shè)備壓力溶氣罐的作用是使水與空氣充分接觸，促進(jìn)空氣的溶解。溶氣罐的形式有多種，如下圖所示，其中以罐內(nèi)填充填料的溶氣罐效率最高。加壓溶氣系統(tǒng)加壓水泵溶氣罐空氣供給設(shè)備附屬設(shè)備水泵壓水管裝射流器挾氣式溶氣方式有三種水泵吸氣式在經(jīng)濟(jì)和安全方面都不理想，已很少使用空壓機(jī)供氣是較早使用的一種供氣方式，使用較廣泛，其優(yōu)點(diǎn)是能耗相對較低壓力管裝射流器進(jìn)行溶氣的優(yōu)點(diǎn)是不需另設(shè)空壓機(jī)，沒有空壓機(jī)帶來的油污染和噪聲水 泵 吸 氣 式空壓機(jī)供氣式 空氣釋放系統(tǒng)是由溶氣釋放裝置和

11、溶氣水管路組成。 溶氣釋放裝置的功能是將壓力容器水減壓，使溶氣水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來，并能迅速、均勻地與水中的顆粒物質(zhì)粘附。 常用的溶氣釋放裝置有減壓閥、溶氣釋放噴嘴、釋放器等。 空氣釋放系統(tǒng) 氣浮池的功能是提供一定的容積和池表面積，使微氣泡與水中懸浮顆粒充分混合、接觸、粘附，并使帶氣顆粒與水分離。目前最常用，其反應(yīng)池與氣浮池合建。廢水進(jìn)入反應(yīng)池完全混合后，經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室以延長絮體與氣泡的接觸時間，然后由接觸室上部進(jìn)入分離室進(jìn)行固液分離。池面浮渣由刮渣機(jī)刮入集渣槽，清水由底部集水槽排出。平流式氣浮池的優(yōu)點(diǎn)是池深淺、造價低、構(gòu)造簡單、運(yùn)行方便。缺點(diǎn)是分離部分的容積利用率不高等

12、。氣浮池的有效水深通常為2.02.5m，一般以單格寬度不超過10m、長度不超過15m為宜。廢水在反應(yīng)池中的停留時間與混凝劑種類、投加量、反應(yīng)形式等因素有關(guān)，一般為515min。為避免打碎絮體，廢水經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室時的流速應(yīng)小于0.1m/s。廢水在接觸室中的上升流速一般為1020mm/s，停留時間應(yīng)大于60s。豎流式氣浮池的基本工藝參數(shù)與平流式氣浮池相同。其優(yōu)點(diǎn)是接觸室在池中央，水流向四周擴(kuò)散，水力條件較好。缺點(diǎn)是與反應(yīng)池較難銜接，容積利用率較低。有經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)處理水量大于150 200m3/h、廢水中的可沉物質(zhì)較多時，宜采用豎流式氣浮池。 氣 浮 池 豎流式氣浮池平流式氣浮池加壓 溶

13、氣 浮 法 的 設(shè) 計 計 算1. 空氣在水中的溶解量式中：V空氣在水中的溶解度， L/m3 水； KT溶解常數(shù)，L/（m3.kPa)；p溶解空氣的絕對壓力，kPa。2. 氣固比（G/S）3.所需要的空氣量Va氣浮池的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：氣浮池表面負(fù)荷高，水力停留時間短，池深淺，體積??； 氣浮過程中增加了水中的溶解氧，浮渣含氧，不易腐化，有利于后續(xù)處理；浮渣含水率低，排渣方便；投加絮凝劑處理廢水時，所需的藥量較少。 缺點(diǎn)：耗電多，比每立方米廢水比沉淀法多耗電0.020.04KWh，運(yùn)營費(fèi)用偏高； 廢水懸浮物濃度高時，減壓釋放器容易堵塞，管理復(fù)雜；浮渣怕較大的風(fēng)雨襲擊。 教學(xué)目的、要求:掌握吸附的基本原

14、理及分類、吸附平衡與吸附等溫線熟悉吸附的影響因素，吸附劑及其再生了解應(yīng)用實(shí)例 4.2 吸 附在相界面上，物質(zhì)的濃度自動發(fā)生累積或濃集的現(xiàn)象稱為吸附。 吸附就是利用多孔性的固體物質(zhì)，使廢水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在固體表面而去除的方法。吸附法的處理對象： 在廢水處理中，吸附法處理的主要對象是廢水中用生化法難于降解的有機(jī)物或用般氧化法難于氧化的溶解性有機(jī)物，包括木質(zhì)素、氯或硝基取代的芳烴化合物、雜環(huán)化合物、洗滌劑、合成染料、除莠劑、DDT等。 當(dāng)用活性炭等對這類廢水進(jìn)行處理時，它不但能夠吸附這些難于分解的有機(jī)物，降低COD，還能使廢水脫色、脫臭，把廢水處理到可重復(fù)利用的程度。 吸附法在廢水的深度處

15、理中得到了廣泛的應(yīng)用。 吸附劑：固體表面有吸附水中溶解及膠體物質(zhì)的能力,比表面積很大的活性炭等具有很高的吸附能力。 吸附質(zhì):被吸附物質(zhì)。一、 吸附的基本原理及分類 主要原因：在于溶質(zhì)對水的疏水特性和溶質(zhì)對固體顆粒的高度親和力。 第二種原因:由溶質(zhì)與吸附劑之間的靜電引力、范德華引力或化學(xué)鍵力所引起。吸附物理吸附化學(xué)吸附吸附劑與吸附物質(zhì)之間是通過分子間引力(即范徳華力)而產(chǎn)生的吸附。吸附劑與被吸附物質(zhì)之間產(chǎn)生化學(xué)作用，生成化學(xué)鍵引起吸附。交換吸附互相交換離子的吸附，依靠靜電引力牢固吸附。1吸附平衡 吸附過程是可逆的，當(dāng)吸附速度和解吸速度相等時，則吸附質(zhì)在溶液中的濃度和吸附劑表面上的濃度都不改變而達(dá)

16、到平衡，此時吸附質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度。 吸附劑吸附能力的大小以吸附容量q表示，指在一定溫度和壓力下達(dá)到吸附平衡時，單位質(zhì)量的吸附劑所吸附的吸附質(zhì)的質(zhì)量。 q = V (CoC) / W式中 V廢水容積，L ； W吸附劑投量，g； Co原水吸附質(zhì)濃度，g/L ； C吸附平衡時水中剩余的吸附質(zhì)濃度，g/L。二、吸附平衡與吸附等溫線1)費(fèi)蘭德利希公式 q = K C1/n 式中q吸附量； C吸附質(zhì)平衡濃度； K、1/n常數(shù)。 將上式改寫為對數(shù)式：2吸附等溫線 表明被吸附物的量與濃度之間的關(guān)系式稱為吸附等溫式。2）.朗謬爾（Langmuir）等溫式 該公式是在被吸附物質(zhì)僅為單分子層的假定下導(dǎo)出

17、的，形式為： 將上式變換成以下形式，使用時較方便：3、吸附速度 吸附速度是指單位質(zhì)量的吸附劑在單位時間內(nèi)所吸附的物質(zhì)的量。吸附過程可分為3個階段。吸附階段顆粒外部擴(kuò)散階段孔隙擴(kuò)散階段吸附反應(yīng)階段吸附質(zhì)從溶液中擴(kuò)散到吸附劑表面吸附質(zhì)在吸附劑孔隙中繼續(xù)向吸附點(diǎn)擴(kuò)散吸附質(zhì)被吸附在吸附劑孔隙內(nèi)的吸附點(diǎn)表面吸附速度主要取決于外部擴(kuò)散速度和孔隙擴(kuò)散速度。外部擴(kuò)散速度與溶液濃度成正比與吸附劑的比表面積的大小成正比吸附劑顆粒直徑越小，速度越快增加溶液與顆粒間的相對運(yùn)動速度，可提高速度孔隙擴(kuò)散速度吸附劑顆粒越小，速度越快 1吸附劑的性質(zhì) 一般是極性分子吸附劑易吸附極性分子吸附質(zhì)，非極性分子吸附劑易于吸附非極性吸

18、附質(zhì)。（處理污水是常用非極性吸附劑-活性炭） 包括種類、比表面積、孔結(jié)構(gòu) 2吸附質(zhì)的性質(zhì) 吸附質(zhì)的溶解度，表面自由能，極性，吸附質(zhì)分子的大小，吸附質(zhì)的濃度有關(guān)。 3廢水的pH值 廢水的pH值影響吸附劑及吸附質(zhì)的性質(zhì)。 三 、吸附的影響因素4共存物質(zhì) 物理吸附時吸附劑可吸附多種吸附質(zhì)。一般共存多種吸附質(zhì)時，吸附劑對某種吸附質(zhì)的吸附能力比只含該種吸附質(zhì)時的吸附能力差。5溫度 因?yàn)槲锢砦竭^程是放熱過程，溫度升高吸附量減少，反之吸附量增加。6接觸時間 在進(jìn)行吸附時，應(yīng)保證吸附質(zhì)與吸附劑有一定的接觸時間，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。7、生物協(xié)同作用1、吸附劑的選擇一切固體物質(zhì)都有吸附能力，但是只

19、有多孔性物質(zhì)或磨得極細(xì)的物質(zhì)由于具有很大的表面積，才能作為吸附劑，吸附劑的選樣還必須滿足以下要求：吸附能力強(qiáng)；吸附選擇性好；吸附平衡濃度低；容易再生和再利用；機(jī)械強(qiáng)度好；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；來源容易；價格便宜。一般工業(yè)吸附劑難于同時滿足這八個方面的要求，因此，應(yīng)根據(jù)不同的場合選用。四、吸附劑及其再生2、常用吸附劑活性炭、磺化煤、沸石、焦炭等在水處理中較多采用顆?；钚蕴俊?、吸附劑的再生 再生是在吸附劑本身的結(jié)構(gòu)基本不發(fā)生變化的情況下，用某種方法將吸附質(zhì)從吸附劑微孔中除去,恢復(fù)它的吸附能力。再生方法加熱再生法在高溫條件下，提高了吸附質(zhì)分子的能量，使其易于從活性炭的活性點(diǎn)脫離；而吸附的有機(jī)物則在高溫下氧

20、化和分解，成為氣態(tài)逸出或斷裂成低分子化學(xué)氧化法通過化學(xué)反應(yīng)，使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化為易溶于水的物質(zhì)而解吸下來。濕式氧化法、電解氧化法、臭氧氧化法溶劑再生法、生物法 五、 吸附操作方式和設(shè)計操作方式連續(xù)式間歇式將廢水和吸附劑放在吸附池內(nèi)進(jìn)行攪拌30min左右，然后靜置沉淀，排除澄清液固定床移動床流化床吸附劑固定填放在吸附柱(或塔)中在操作過程中定期地將接近飽和的一部分吸附劑從吸附柱中排出，并同時將等量的新鮮吸附劑加入柱中吸附劑在吸附柱內(nèi)處于膨脹狀態(tài)，懸浮于由下而上的水流中固定床吸附塔的構(gòu)造示意圖1濾布層；2再生液進(jìn)口；3放氣管；4、10擋水板；5人孔蓋；6進(jìn)水；7窺孔；8吸附劑層；9多孔板；11出水口吸附

21、操作工藝流程1進(jìn)水；2出水；3吸附劑移動床吸附塔構(gòu)造示意圖1通氣閥；2進(jìn)料斗；3溢流管； 4、5直流式襯膠閥；6水射器；7截止閥粉狀炭流化床及再生系統(tǒng)1吸附塔；2溢流管；3穿孔板；4處理水槽；5脫水機(jī)；6飽和炭貯槽；7飽和炭供給槽；8煙囪；9排水泵；10廢水槽；11氣體冷卻器；12脫臭爐；13再生爐；14再生炭冷卻槽；15，16水射器；17原水泵；18原水槽六、吸附法在污水處理中的應(yīng)用1. 吸附法除汞 活性炭有吸附汞和汞化合物的性能，但因其吸附能力有限，只適宜于處理含汞量低的廢水。吸附法除汞流程2. 煉油廠、印染廠廢水的深度處理 某煉油廠含油廢水，經(jīng)隔油，氣浮和生物處理后，再經(jīng)砂濾和活性炭過濾

22、深度處理。 廢水的含酚量從0.1mg/L(生物處理后)降至0.005mg/L，氰從0.19mg/L降至0.048mg/L，COD從85mg/L降至18mg/L。教學(xué)目的、要求:掌握離子交換法的基本原理、離子交換過程與再生過程熟悉離子交換劑、設(shè)備、設(shè)計計算了解其應(yīng)用 4.3 離子交換應(yīng)用:能有效去除廢水中重金屬離子和磷酸、硝酸、 有機(jī)物和放射性物質(zhì)等。離子交換分離法特點(diǎn)：（1）分離效率高（2）適用于帶相反電荷的離子之間的分離，還可用于帶相同電荷或性質(zhì)相近的離子之間的分離（3）適用于微量組分的富集和高純物質(zhì)的制備（4）方法的缺點(diǎn)是操作較麻煩，周期長。一般只用它解決某些比較復(fù)雜的分離問題。 實(shí)質(zhì)：不

23、溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應(yīng)，是一種特殊的吸附過程，通常是可逆化學(xué)吸附。 離子交換是可逆反應(yīng)，其反應(yīng)式可表達(dá)為：交換樹脂交換離子飽和樹脂 在平衡狀態(tài)下，樹脂中及溶液中的反應(yīng)物濃度符合下列關(guān)系式： K值的大小能定量地反映離子交換劑對某兩個固定離子交換選擇性的大小。無機(jī)離子交換劑：（1）天然沸石：交換容量小，使用pH值范圍窄（2）高價金屬磷酸鹽、高價金屬水合氧化物有機(jī)離子交換劑即離子交換樹脂一、離子交換劑1、離子交換劑的結(jié)構(gòu)、組成及分類離子交換劑是一種帶有可交換離子（陽離子或陰離子）的不溶性固體物。離子交換樹脂：是具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜的有機(jī)高分子聚合電解

24、質(zhì)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架部分一般很穩(wěn)定，不溶于酸、堿和一般溶劑。在網(wǎng)的各處都有許多可被交換的活性基團(tuán)。結(jié)構(gòu) 磺化煤：兼有強(qiáng)酸性和弱酸性兩種活性基團(tuán)的陽離子交換劑。 命名 分類2、離子交換樹脂的基本性能 物理性能 1）.外觀 大孔樹脂：乳白，其他有淡黃、棕褐色等顏色； 凝膠型：透明或半透明球狀顆粒。 2）.粒度 粒徑0.31.2mm 3）.含水率 樹脂的含水率以每克樹脂（在水中充分膨脹）所含水 分的百分比（約50%） 樹脂的含水率相應(yīng)地反映了樹脂網(wǎng)架中的孔隙率 4）溶脹性 干樹脂+水濕樹脂 體積脹大 絕對溶脹 5）密度（干真密度、濕真密度、濕視密度）6）機(jī)械強(qiáng)度 主要取決于交聯(lián)度和溶脹率。交聯(lián)度越大，

25、溶脹率越小，則機(jī)械強(qiáng)度越高。7）.耐熱性 一定的工作溫度范圍，若操作溫度過高，就會發(fā)生比較嚴(yán)重的熱分解現(xiàn)象?；瘜W(xué)性能1)、離子交換容量 ：定量表示樹脂交換能力的大小，單位為mol/kg(干樹脂重量法)或mol/L(濕樹脂容積法)它決定于樹脂網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)所含活性基團(tuán)的數(shù)目。交換容量可以用實(shí)驗(yàn)的方法測得。弱酸性或弱堿性交換樹脂的交換容量與pH值有關(guān) 2）、酸堿性 由于樹脂活性基團(tuán)分為強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、弱酸、弱堿性，水的pH值勢必對其交換容量產(chǎn)生影響。表4-4 各種類型樹脂有效pH值范圍全交換容量：單位數(shù)量的離子交換樹脂中能夠起交換作用的活性基團(tuán)或可交換離子的總數(shù)量；工作交換容量：樹脂在動態(tài)工作條件下實(shí)際的

26、交換容量；有效交換容量：工作交換容量因正、反洗損失的交換容量。樹脂類型強(qiáng)酸性離子交換樹脂弱酸性離子交換樹脂強(qiáng)堿性離子交換樹脂弱堿性離子交換樹脂有效pH范圍114514112073）、 交聯(lián)度 線性樹脂分子與交聯(lián)劑之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)所形成的交聯(lián)鍵的密度。 交聯(lián)度較高的樹脂，孔隙率較低，密度較大，離子擴(kuò)散速度較低，對半徑較大的離子和水合離子的交換量較小，浸泡在水中時，水化度較低，形變較小，也就比較穩(wěn)定，不易破碎。 4）、交換勢交換勢大，交換離子越容易取代樹脂上的可交換離子，也就表明交換離子與樹脂之間的親和力越大。5）、化學(xué)穩(wěn)定性6)、選擇性強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂（1）不同價態(tài)離子，電荷越高，親和力越大

27、。 例如：Na+Ca2+Al3+Th（IV）（2）當(dāng)離子價態(tài)相同時親和力隨著水合離子半徑減小而增大。 一價離子：Li+H+Na+NH4+K+Rb+Cs+Ag+Tl+ 二價離子：Mg2+Zn2+Co2+Cu2+Cd2+Ni2+Ca2+Sr2+Pb2+Ba2+ （3）稀土元素的親和力隨原子序數(shù)增大而減小。 La3+Ce3+Pr3+Nd3+Sm3+Eu3+Gd3+Tb3+Dy3+Y3+Ho3+ Er3+Tm3+ Yb3+Lu3+Sc3+弱酸型陽離子交換樹脂H+的親和力比其它陽離子大，其它同強(qiáng)酸型。強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂F(xiàn)-OH-CH3COO-HCOO-C1-NO2-CN-Br-C2O42-NO3-HS

28、O4-I-CrO42-SO42-檸檬酸根離子弱堿型陰離子交換樹脂F(xiàn)-C1-Br-I-CH3COO-Mo052-P043-AsO43-NO3- CrO42-SO42-OH-3、離子交換樹脂的選擇、保存、使用和鑒別樹脂選擇 選擇樹脂時應(yīng)綜合考慮原水水質(zhì)、處理要求、交換工藝以及投資和運(yùn)行費(fèi)用等因素。 樹脂保存 樹脂宜在040下存放，通常強(qiáng)性樹脂以鹽型保存，弱酸樹脂以氫型保存，弱堿樹脂以游離胺型保存。 樹脂使用 樹脂在使用前應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，以除去雜質(zhì)。最好分別用水、5HCl、24NaOH反復(fù)浸泡清洗兩次，每次48h。表4-5 未知樹脂的鑒別操作取未知樹脂樣品2mL，置于30mL試管中 操作加1N

29、HCl15mL，搖1-2min，重復(fù)2-3次 操作水洗23次 操作加1OCuSO4(其中含1H2SO4)5mL，搖1min，放5min 檢查淺綠色不變色 操作加5N氨液2mL，搖1min，水洗加1N NaOH15mL搖1min，水洗，加酚酞，水洗 檢查深藍(lán)顏色不變紅色不變色 結(jié)果強(qiáng)酸性陽樹脂弱酸性陽樹脂強(qiáng)堿性陰樹脂弱堿性陰樹脂 二、離子交換平衡選擇系數(shù)K大于1，說明該樹脂對B+的親合力大與對A+的親合力，即有利于進(jìn)行離子交換反應(yīng)。 影響離子交換擴(kuò)散速度的因素 1.樹脂的交聯(lián)度越大，網(wǎng)孔越小，則內(nèi)擴(kuò)散越慢。 2.樹脂顆粒越小，由于內(nèi)擴(kuò)散距離縮短和液膜擴(kuò)散的表面積增大，使擴(kuò)散速度越快。 3.溶液離

30、子濃度是影響擴(kuò)散速度的重要因素，濃度越大，擴(kuò)散速度越快。 4.提高水溫能使離子的動能增加，水的粘度減小，液膜變薄，這些都有利于離子擴(kuò)散。 5.交換過程中的攪拌或流速提高，使液膜變薄，能加快液膜擴(kuò)散，但不影響內(nèi)孔擴(kuò)散。 6.被交換離子的電荷數(shù)和水合離子的半徑越大，內(nèi)孔擴(kuò)散速度越慢。三、離子交換過程與再生過程離子交換裝置固定床單床多床復(fù)床混合床聯(lián)合床連續(xù)床移動床流動床 單床：只有一根交換柱，內(nèi)裝一種樹脂。 多床：多個單床串聯(lián)，較單床交換的效率高、效果耗。 復(fù)床：陽離子交換柱與陰離子交換柱串聯(lián)使用。 混合床：在一個柱內(nèi)裝有混合的陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂的混合物。 聯(lián)合床：復(fù)床和混合床聯(lián)合使用。

31、1、固定床離子交換操作1）、離子交換過程在床層穿透以前，樹脂分屬于飽和區(qū)、交換區(qū)和未用區(qū)，真正工作的只有交換區(qū)內(nèi)樹脂，交換區(qū)的厚度取決于所用的樹脂、離子種類和濃度以及工作條件。 2）、 再生 通過樹脂再生，一方面可恢復(fù)樹脂的交換能力，另一方面可回收有用物質(zhì)。固定床再生操作包括反洗，再生和正洗三個過程。有時再生后還需要對樹脂作轉(zhuǎn)型處理。影響再生效果和處理費(fèi)用的因素如下: 1) 再生劑種類 強(qiáng)酸性陽樹脂用HCl或H2SO4等強(qiáng)酸及NaCl、Na2SO4再生； 弱酸性陽樹脂用HCl、H2SO4再生； 強(qiáng)堿性陰樹脂用NaOH等強(qiáng)堿及NaCl再生， 弱堿性陰樹脂用NaOH，Na2CO3、NaHCO3等再

32、生。 2) 再生劑用量 樹脂的交換和再生均按等當(dāng)量進(jìn)行。理論上，再生劑可以恢復(fù)樹脂的交換容量，但實(shí)際上再生劑用量比理論值大得多。 3) 再生方式 順流再生 特點(diǎn)：設(shè)備簡單，操作方便，工作可靠； 再生劑用量多，再生效率低，出水水質(zhì)較差。 逆流再生 特點(diǎn)：再生劑耗量少(比順流法少40左右)，再生效率 高,而且能保證出水質(zhì)量； 設(shè)備較復(fù)雜，操作控制較嚴(yán)格。實(shí)驗(yàn)證明，再生劑用量越多，再生效率越高。但當(dāng)再生劑用量增加到一定值后，再生效率隨再生劑用量增長不大。因此再生劑用量過高既不經(jīng)濟(jì)也無必要。圖8-4為用2NaOH對交換了Cr6+的強(qiáng)堿性樹脂的再生情況。 2、連續(xù)床離子交換操作固定床離子交換器的缺點(diǎn)：樹

33、脂不能邊飽和邊再生，樹脂層厚度比交換區(qū)厚度大得多；再生和沖洗時必須停止交換。為了克服上述缺陷，發(fā)展了連續(xù)式離子交換設(shè)備，包括移動床和流動床。 右圖為三塔式移動床，由交換塔、再生塔和清洗塔組成。運(yùn)行時，原水由交換塔下部逆流而上，把整個樹脂層承托起來并與之交換離子。一段時間后，當(dāng)出水離子開始穿透時，停止進(jìn)水，并由塔下排水。排水時樹脂層下降(稱為落床)，由塔底排出部分已飽和的樹脂，同時浮球閥自動打開，放入等量已再生好的樹脂。四、 離子交換設(shè)備及計算 離子交換設(shè)備 工業(yè)離于交換設(shè)備主要有固定床、移動床和流動床，目前使用最廣泛的是固定床。固定床離于交換器包括筒體、進(jìn)水裝置、排水裝置，再生液分布裝置及體外

34、有關(guān)管道和閥門，如圖所示。 1.筒體：支撐作用 2.進(jìn)水裝置：分配進(jìn)水和收集反洗用水 3.底部排水裝置：收集出水和分配反洗水設(shè)計計算 離子交換器的設(shè)計包括選擇離子交換樹脂，確定工藝系統(tǒng)，計算交換器尺寸大小、再生計算、阻力核算等。交換器直徑可由交換離子的物料衡算式計算：由此可推得， 式中 Q廢水流量，m3/h； c0進(jìn)水中交換離子濃度，mmol/L； T兩次再生間隔時間，h； n交換器個數(shù)，一般應(yīng)不少于2個； qW交換劑時工作交換容量， mmol/L ； H交換劑床層高，m； A交換器截面積，m2； D交換器的直徑，m，其值般小于3m。高度的確定 交換器筒體的高度包括樹脂層高、底部排水區(qū)高和上部

35、水墊層高三部分。 樹脂層高通?？蛇x用1.52.5m。塔徑越大，層高越高，一般層高不得低于0.7m。 樹脂層上部水墊層的高度主要取決于反沖洗時的膨脹高度相保證配水的均勻性。 底部排水區(qū)高度與排水裝置的型式有關(guān)，一般取0.4m左右。 根據(jù)計算得出的塔徑和塔高選擇合適尺寸的離子交換器，然后進(jìn)行水力核算。五、離子交換法在廢水處理中的應(yīng)用1. 電鍍含鉻廢水的處理 生產(chǎn)實(shí)踐表明，在電鍍車間鉻鍍槽的洗滌水閉路循環(huán)系統(tǒng)中采用離子交換法分離、回收鉻酸是有效的。2. 離子交換法處理含汞廢水 日本和瑞士的氯堿廠采用陰離子交換樹脂和螯合樹脂處理含汞(氯化汞絡(luò)合離子)廢水。3. 離子交換法處理含酚廢水六、離子交換系統(tǒng)的

36、操作管理與維護(hù)4.4 膜分離法教學(xué)目的、要求：掌握膜分離法的原理，電滲析、反滲透、超濾的原理熟悉裝置了解應(yīng)用舉例 膜分離法是利用特殊的薄膜對液體中的某些成分進(jìn)行選擇性透過的方法的統(tǒng)稱。常用的膜分離方法有電滲析、反滲透、超濾，其次是自然滲析和液膜技術(shù)。膜分離技術(shù)有以下共同特點(diǎn)： 膜分離過程不發(fā)生相變，因此能量轉(zhuǎn)化的效率高。例如在現(xiàn)在的各種海水淡化方法中，反滲透法能耗最低。 膜分離過程在常溫下進(jìn)行，因而特別適于對熱敏性物料，如對果汁、酶、藥物等的分離、分級和濃縮。 裝置簡單，操作容易，易控制、維修，且分離效率高。作為一種新型的水處理方法，與常規(guī)水處理方法相比，具有占地面積小、適用范圍廣、處理效率高

37、等特點(diǎn)。 膜過程推動力傳質(zhì)機(jī)理透過物及其尺寸截留物膜類型電滲析電位差離子選擇性透過溶解性無機(jī)物非電解質(zhì)大分子離子交換膜反滲透壓力差2-10MPa溶劑的擴(kuò)散水或溶劑溶質(zhì)、鹽、SS非對稱膜超過濾壓力差0.1-10.MPa篩濾及表面作用水、鹽及低分子有機(jī)物膠體大分子、不容有機(jī)物非對稱膜滲析濃度差溶質(zhì)的擴(kuò)散低分子物質(zhì)、離子溶劑非對稱膜液膜化學(xué)反應(yīng)和濃度差反應(yīng)促進(jìn)和擴(kuò)散電解質(zhì)離子溶劑（非電解質(zhì)液膜半透膜的滲析作用依靠薄膜中“孔道”的大小分離不同的分子或離子依靠薄膜的離子結(jié)構(gòu)分離性質(zhì)不同的離子依靠薄膜的有選擇的溶解性分離某些物質(zhì)動力分子擴(kuò)散作用電力壓力滲析法電滲析法反滲透和超濾一、電滲析（electrod

38、ialysis，簡稱ED ） 1電滲析的基本原理 電滲析是在直流電場的作用下，以電位差為推動力，利用陰、陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性(即陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過），而使溶液中的離子從一種溶液有選擇性地透過離子交換膜進(jìn)入另一種溶液，以達(dá)到分離、提純、濃縮、回收的目的一種膜過程。+陽極陰極Cl-Na陽膜陽極室Cl-Cl-Cl-NaNaCl-NaNaCl-Cl-NaNa濃縮室淡化室濃縮室陰極室陰膜陽膜陰膜 電滲析過程原理圖陽極反應(yīng)：陰極反應(yīng)：注意：離子交換膜的作用并不是起離子交換的作用，而是起離子選擇透過性作用。2、電滲析裝置 構(gòu)造： 膜堆：一對陰陽膜和一對濃淡水隔板

39、交替排列，組成最基本的脫鹽單元，稱為膜對。一對電極之間若干膜對組成膜堆。 極區(qū)：電極、極框、橡膠墊板。 壓緊裝置：壓桿、螺桿緊固。 配套設(shè)備：整流器、水泵、轉(zhuǎn)子流量計等。 (1)離子交換膜 首先將膜放在操作溶液中浸泡2448小時，使之與膜外溶液平衡，然后剪裁打孔。膜的尺寸大小比隔板周邊小1 mm，應(yīng)比隔板水孔大1 mm。電滲析停運(yùn)時，應(yīng)在電滲析器中充滿溶液，以防膜發(fā)霉變質(zhì)，或膜因干燥收縮變形甚至破裂。 （2）隔板 隔板放在陽、陰膜之間，其作用一是作為膜的支撐體，使兩層膜之間保持一段距離；二是作為水流通道，使兩層膜之間的流體均勻分布，同時依靠水流的渦動作用，減薄膜表面的滯流層，以提高凈化效果和減

40、少耗電量。隔板上有進(jìn)出水孔、配水槽及過水道，其結(jié)構(gòu)如圖所示。為了支撐膜和加強(qiáng)攪拌作用，使液體產(chǎn)生紊流，在大部分隔板的流道中，均粘貼或熱壓上一定形式的隔網(wǎng)。 (3)電極 電極設(shè)在膜堆兩端，連接直流電源，作為電滲析的推動力，通過直流電時，在電極上會發(fā)生電極反應(yīng)，要求電極耐腐蝕、導(dǎo)電性能和機(jī)械性能好。石墨、炭板和許多金屬導(dǎo)體如鉑、銅、鉛、鐵、鈦等，都可以作為電極材料。常用鉛板或石墨作陽極，不銹鋼作陰極。(4)板框 主要功能是使膜不與電極接觸，通過極水排除極室中的電極過程產(chǎn)物。(5)壓緊裝置 其作用是把極區(qū)和膜堆組成不漏水的電滲析器整體?？刹捎脡喊搴吐菟ɡo，也可采用液壓壓緊。實(shí)際應(yīng)用的電滲析器3、電

41、滲析法在廢水處理中的應(yīng)用 電滲析法用于廢水處理的典型實(shí)例有：(1)處理堿法造紙廢液，從濃液中回收堿，從淡液中回收木 質(zhì)素；(2)從芒硝廢液中制取硫酸和氫氧化鈉；(3)從酸洗廢液中制取硫酸和沉積重金屬離子；(4)從放射性廢水中分離放射性元素，然后將其濃縮液掩埋；(5)處理電鍍廢水和廢液，含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金屬離子的廢水都適宜用電滲析處理，其中含鐵廢水處理技術(shù)最為成熟，回收的NiSO4濃液可返回電鍍槽。設(shè)備投資可在2年內(nèi)收回。 1、反滲透的原理滲透和反滲透原理示意圖半透膜開始時兩邊液面相同由于濃度差存在，半透膜又不允許溶質(zhì)通過，所以水透過膜，使?jié)馑贿呉好嫔撸a(chǎn)生滲透壓在

42、濃水邊加壓，當(dāng)壓力超過滲透壓時，則水透過半透膜，即反滲透，實(shí)現(xiàn)凈化過程。二、反滲透 （Reverse Osmosis 簡稱RO） 反滲透法是以壓力為驅(qū)動力的膜法分離技術(shù)。滲透和反滲透實(shí)現(xiàn)反滲透過程必須具備二個條件：一是必須有一種高選擇性和高透水性的半透膜；二是操作壓力必須高于溶液的滲透壓。 任何溶液都具有相應(yīng)的滲透壓，其數(shù)值取決于溶液中溶質(zhì)的分子數(shù)，而與溶質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：2、反滲透膜反滲透膜 反滲透膜是一類具有不帶電荷的親水性基團(tuán)的膜，是實(shí)現(xiàn)反滲透分離的關(guān)鍵，其種類很多。目前研究得比較多和應(yīng)用比較廣的是醋酸纖維素膜(簡稱CA膜)和芳香族聚酰胺膜兩種。 醋酸纖維素膜的結(jié)構(gòu)及性能 膜

43、的透水量取決于膜的物理特性(如孔隙度、厚度等)和膜的化學(xué)組成，以及系統(tǒng)的操作條件，如水溫、膜兩側(cè)的壓力差、與膜接觸的溶液濃度和流速等。實(shí)際上，膜的物理特性、水溫、進(jìn)出水濃度、流速等對一定的過程是固定的，因此透水量僅是膜兩側(cè)壓力差的函數(shù)，可按下式計算： 式中 Fs膜的平均透水量，g/cm2.s； KW膜的水透過系數(shù)，g/cm2s.MPa； p供水壓力與淡水壓力的差值，MPa； 供水與淡水的滲透壓力差，MPa 膜的透鹽量 膜的透鹽量或某溶質(zhì)組分的透過量與濃度差有關(guān)，可按下式汁算： 式中 Fy透鹽量，g/cm2s； Py溶質(zhì)在膜內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)，cm2/s； 膜的有效厚度，cm； 膜的透鹽常數(shù)，表示特定

44、膜的透鹽能力， 與透水量不同，正常的透鹽量與工作壓力無關(guān)。因此，增大工作壓力，透水量增加，而透鹽率仍以固定速率進(jìn)行，結(jié)果得到更多的凈化水。裝置板框式把滲透膜貼在多孔透水板單側(cè)或兩側(cè)，再緊貼在不銹鋼或環(huán)氧玻璃鋼承壓板的兩側(cè)，構(gòu)成一個滲透元件管式把滲透膜裝在耐壓微孔承壓管的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，制成管狀膜的元件螺旋卷式在兩層反滲透膜中間夾一層多孔的柔性格網(wǎng)，再在下面鋪一層供廢水通過的多孔透水格網(wǎng)，然后將它們的一端粘貼在多孔集水管上，繞管卷成螺旋卷筒，并將另一端密封，就成為一個反滲透元件中空纖維式在兩層反滲透膜的原料空心紡絲而成中空纖維管3、反滲透裝置（1）板框式反滲透裝置裝配圖進(jìn)水透過水濃縮水耐壓容器透水板

45、半透膜板框式膜組件工作過程示意圖特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，體積比管式的小。缺點(diǎn)：裝卸復(fù)雜，單位體積膜表面積小。return（2）管式反滲透裝置管式膜組件又分為單管式和管束式、內(nèi)壓式和外壓式內(nèi)壓式管式膜組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖特點(diǎn): 水力條件好，安裝、清洗、維修比較方便。 能耐高壓，可以處理高粘度的原水。 缺點(diǎn)是膜的有效面積小，裝置體積大，而且兩端要較多的聯(lián)結(jié)裝置。淡水淡水膜表皮層玻璃纖維管進(jìn)水束式外壓式膜組件 1檔圈；2集水密封環(huán)；3聚氯乙烯燒結(jié)板；4錐形多孔橡膠塞；5密封管接頭；6進(jìn)水口；7殼體；8橡膠膽；9出水口；10膜元件；11網(wǎng)套；12O形密封圈；13檔圈槽；14淡水出口return（3）螺旋卷式反

46、滲透裝置特點(diǎn): 單位容積的膜表面積較大，故透水量大； 結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；操作方便。 缺點(diǎn)是原水流程短，壓力損失大，膜沾污后消除困難，不能處理含有懸浮物的液體。密封密封密封螺旋卷式膜組件一個膜葉結(jié)構(gòu)示意圖多孔透水材料膜，上下兩層膜葉透水網(wǎng)狀材料透過水濃水進(jìn)水進(jìn)水口耐壓容器連接器膜組件密封圈端蓋透過液濃縮液螺旋卷式膜組件組合示意圖（4）、中空纖維反滲透裝置 進(jìn)水濃水透過水多孔進(jìn)水管濃水出口淡水出口密封中空纖維膜外徑50200內(nèi)徑2542密封耐壓容器特點(diǎn)：單位體積膜表面積大。制造和安裝簡單，不需要支撐物。缺點(diǎn)：不能用于處理含有懸浮物的廢水，預(yù)處理必須經(jīng)過濾處理。難以發(fā)現(xiàn)損壞的膜。4、反滲透處理系

47、統(tǒng) 工藝流程 反滲透流程包括預(yù)處理和膜分離兩部分。預(yù)處理方法有物理法(如沉淀、過濾、吸附、熱處理等)、化學(xué)法(如氧化、還原、pH調(diào)節(jié)等)和光化學(xué)法。反滲透法作為一種分離、濃縮和提純方法，常見流程有一級、一級多段、多級、循環(huán)等幾種形式，如圖所示。 工業(yè)應(yīng)用的反滲透裝置工業(yè)應(yīng)用的反滲透裝置的膜組件之間的連接5、反滲透法在廢水處理中的應(yīng)用舉例1）電鍍廢水的處理2）. 照相洗印廢水的處理3）酸性尾礦水的處理4）其他廢水處理1、超濾與反滲透的異同超過濾簡稱超濾，它同反滲透一樣，都是利用膜來分離廢水中溶解的物質(zhì)。 兩種方法的共同點(diǎn)在于：兩種過程的動力同是溶液的壓力，在溶液的壓力下，溶劑的分子通過半透膜，而

48、溶解的物質(zhì)被阻滯在膜表面上。三、超濾（Ultrafiltration 簡稱UF)兩者區(qū)別在于：（1）膜不同：超過濾所用的膜(超濾膜)較疏松，透水量大，除鹽率低，一般用超過濾分離高分子和低分子有機(jī)物以及無機(jī)離子等，能夠分離的溶質(zhì)分子至少要比溶劑的分子大10倍，在這種系統(tǒng)中滲透壓已經(jīng)不起作用了。反滲透所用的膜 (反滲透膜)致密，透水量低，除鹽率高，具有選擇透過能力，用以分離分子大小大致相同的溶劑和溶質(zhì)。（2）機(jī)理不同：超過濾的去除機(jī)理主要是篩濾作用。在反滲透膜上分離過程伴隨有半透膜、溶解物質(zhì)和溶劑之間復(fù)雜的物理化學(xué)作用。（3）工作壓力不同：超過濾的工作壓力低(0.10.5MPa)。反滲透所需的工作壓力高(大于2MPa)。進(jìn)口料液透過膜的溶液超濾膜出口溶液被截留物質(zhì)透過膜的物質(zhì)超過濾原理示意圖2、超濾的基本原理超濾截留大分子物質(zhì)的機(jī)理是：膜表面的孔徑機(jī)械篩分作用；膜孔阻塞、阻滯作用；膜表面及膜孔對雜質(zhì)的吸附作用。3超濾膜及膜組件 超濾膜一般用于制備反滲透膜的材料也可用于制備超濾膜，只是制膜液的組分配比和成膜工藝不同。超濾膜有多種，最常用的是：醋酸纖維素膜、聚砜膜。 超濾膜組件：有板式、管式、卷式和中空纖維式四種。超濾裝置與反滲透裝置類似，目前我