微濾超濾納濾和反滲透技術(shù)的進(jìn)展與前沿科技應(yīng)用課件

發(fā)展趨勢與研究熱點(diǎn)在以壓力驅(qū)動(dòng)的膜技術(shù)中，低壓膜——微濾(MF)和超濾(UF)主要用于飲用水凈化和工業(yè)廢水處理高壓膜——納濾(NF)和反滲透(RO)主要用于廢水深度處理和海水淡化在非壓力驅(qū)動(dòng)的膜技術(shù)中，膜蒸餾和膜結(jié)晶技術(shù)提供了另外一條海水淡化的途徑，其能耗和飲用水、再生水的安全性問題是近年來研究人員最關(guān)注的問題。發(fā)展趨勢與研究熱點(diǎn)在以壓力驅(qū)動(dòng)的膜技術(shù)中，低壓膜——微濾(M11MF／UF膜工藝的最新研究進(jìn)展

飲用水凈化復(fù)合工藝近年來，有些地區(qū)飲用水源受到污染，微量污染物含量超標(biāo)，傳統(tǒng)的飲用水凈化技術(shù)已經(jīng)不能滿足要求。通過不同的預(yù)處理方式(如混凝、砂濾、生物氧化、臭氧氧化等)，并結(jié)合MF／UF工藝，通常能有效去除原水中主要的污染物，同時(shí)緩解膜污染。1MF／UF膜工藝的最新研究進(jìn)展飲用水凈化復(fù)合工藝近年來，2具體實(shí)施方法美國科學(xué)家研究了飲用水處理過程中混凝對后續(xù)UF的影響，并建議根據(jù)原水的特點(diǎn)選取合適的膜，并投加適量的混凝劑，可以有效去除原水中的膠體物質(zhì)和有害污染物。對于實(shí)際水廠，Park等建議使用自動(dòng)控制投加混凝劑裝置。即在飲用水凈化UF工藝前端設(shè)置快速生物膜過濾單元，也可以去除進(jìn)水中的天然有機(jī)物，減輕膜污染。Huck等研究了不同的空床接觸時(shí)間(5、1O、15min)對后續(xù)UF的影響：試驗(yàn)結(jié)果表明，延長空床接觸時(shí)間能降低原水中的濁度，使UF膜的不可逆污染減輕。由于生物膜過濾工藝不采用絮凝或者臭氧預(yù)處理，經(jīng)濟(jì)成本下降，比較適于中小水廠。具體實(shí)施方法美國科學(xué)家研究了飲用水處理過程中混凝對后續(xù)UF的3瑞士的水處理廠發(fā)展歷史2005年建成的Mannedofer水廠采用預(yù)臭氧——活性炭——超濾工藝，選擇氯和二氧化氯為清洗劑。該廠的膜組件已穩(wěn)定運(yùn)行了4年，仍保持非常高的滲透能力[>600L／(㎡·h·109Pa)]。Mannedofer水廠的預(yù)臭氧——活性炭處理單元去除了水中的有機(jī)物，使得后續(xù)膜過濾具有穩(wěn)定的運(yùn)行條件和較長的壽命，適于低負(fù)荷地表水的處理。但是增加了臭氧的消耗量，對于活性炭濾池也增大了反沖洗的強(qiáng)度。瑞士的水處理廠發(fā)展歷史2005年建成的Mannedofer水42009年新建的Horgener水廠，由于地表水污染負(fù)荷較高而采用超濾——臭氧——活性炭聯(lián)合工藝。Horgener水廠通過膜的預(yù)過濾可以降低后續(xù)臭氧的消耗量，延長活性炭的壽命。該工藝適于較高負(fù)荷的地表水，能有效控制出水中的有機(jī)物含量，尤其是針對UF工藝不能去除的小分子有機(jī)物，臭氧一活性炭工藝能很好地彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。2009年新建的Horgener水廠，由于地表水污染負(fù)荷較高5去除病毒病毒是在飲用水處理中受到廣泛關(guān)注的污染物，由于其體積非常小，在某些情況下(例如膜老化或者損壞)容易穿透MF／UF膜。隨著膜技術(shù)在飲用水領(lǐng)域的不斷推廣應(yīng)用，不少學(xué)者對MF／UF工藝中病毒的快速檢測方法和截留效果進(jìn)行了研究。去除病毒病毒是在飲用水處理中受到廣泛關(guān)注的污染物，由于其體積6檢測和去除病毒的具體措施利用酶可以與特定病毒相結(jié)合的特點(diǎn)，根據(jù)電流強(qiáng)度與病毒數(shù)量成正比的原理，Soussan等開發(fā)了一種新的在線檢測MF和UF過程中病毒數(shù)量的方法。通過這種新的檢測方法發(fā)現(xiàn)，膜過濾過程中跨膜壓差的波動(dòng)會引起病毒截留率的變化。針對陶瓷微濾膜對病毒截留效果較差的問題，Shirasaki等將混凝作為前處理再結(jié)合陶瓷膜過濾去除病毒。該研究選用了飲用水中常見的諾瓦克病毒，以生物性狀上無害、可用于大規(guī)模培養(yǎng)的諾瓦克病毒重組體作為研究替代品。檢測和去除病毒的具體措施利用酶可以與特定病毒相結(jié)合的特點(diǎn)，根7檢測和去除病毒的具體措施結(jié)果表明，混凝劑的品種和投量對后續(xù)重組病毒的截留量有很大的影響，投加1.08mg／L的PAC對病毒的去除率可達(dá)到99.99％。檢測和去除病毒的具體措施結(jié)果表明，混凝劑的品種和投量對后續(xù)重8工業(yè)廢水的處理與回用工業(yè)廢水的一大特點(diǎn)是含有大量有用的物質(zhì)，如果通過適當(dāng)?shù)氖侄渭右曰厥绽?，可以緩解日益?yán)峻的資源危機(jī)。氣態(tài)膜分離技術(shù)適于回收工業(yè)廢水中可揮發(fā)的有機(jī)物，具有低能耗、不產(chǎn)生二次污染物等優(yōu)點(diǎn)。工業(yè)廢水的處理與回用工業(yè)廢水的一大特點(diǎn)是含有大量有用的物質(zhì)，9工業(yè)廢水的處理與回用Wu等利用氣態(tài)膜分離技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氧化、生物降解工藝處理氰化物廢水，氰化物以氣態(tài)的形式透過膜在另一側(cè)被富集回收。丙烯腈廢水首先在40℃、pH=12.0的條件下進(jìn)行砂濾，然后在40℃、pH=5的條件下進(jìn)行氣態(tài)膜分離，并以10％的氫氧化鈉作吸收劑，對氰化物的回收率達(dá)到87.1％；同時(shí)，膜污染在預(yù)過濾和氫氧化鈉清洗條件下得到了有效控制。工業(yè)廢水的處理與回用Wu等利用氣態(tài)膜分離技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氧化、10膜法處理工業(yè)廢水的應(yīng)用現(xiàn)狀膜法處理工業(yè)廢水的應(yīng)用現(xiàn)狀11NF／RO膜工藝的最新研究進(jìn)展NF／RO膜主要用于生產(chǎn)高品質(zhì)再生水、海水淡化等領(lǐng)域，這些技術(shù)已經(jīng)在水資源緊缺的中東、日本、新加坡等地區(qū)得到廣泛運(yùn)用。當(dāng)前研究人員最為關(guān)注的是NF／RO的能耗和處理后水的安全性。NF／RO膜工藝的最新研究進(jìn)展NF／RO膜主要用于生產(chǎn)高品質(zhì)12廢水再生回用再生水回用技術(shù)目前已頗為成熟，中東、日本等沿海缺水地區(qū)都力圖將市政二級出水進(jìn)一步凈化達(dá)到各類行業(yè)的用水標(biāo)準(zhǔn)。例如在科威特，主要的污水處理廠都采用生物二級處理，Sulaibiya處理廠是當(dāng)前世界上規(guī)模最大的膜再生水廠(規(guī)模為60×10m/d)，通過UF/RO膜工藝將該廠及周邊污水處理廠的二級出水處理達(dá)到工業(yè)回用和農(nóng)業(yè)灌溉用水的要求。目前MBR／UF—RO膜技術(shù)的主要瓶頸在于運(yùn)行能耗和膜污染問題，Oda等對長期運(yùn)行的MBR—RO膜系統(tǒng)進(jìn)行工藝優(yōu)化，將HRT從8d縮至5d，并適當(dāng)降低膜池污泥濃度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MBR的出水水質(zhì)未有明顯的變化，對后續(xù)的RO工藝段也沒有影響。通過運(yùn)行優(yōu)化，系統(tǒng)能耗可以維持在1.3kW·h／m，是傳統(tǒng)海水淡化工藝能耗的30％左右。廢水再生回用再生水回用技術(shù)目前已頗為成熟，中東、日本等沿海缺13廢水再生回用與海水相比，再生水的優(yōu)勢是鹽度低，但是城市二級出水中還有不少有機(jī)物，這對后續(xù)的RO／NF膜處理造成了不利影響。Maas等利用生物活性炭過濾預(yù)處理二級出水¨，以降解uF膜不能去除的有機(jī)物，減輕對后續(xù)RO膜污染的影響。在工業(yè)廢水的處理與回用中，NF／RO是作為MF／UF的后續(xù)單元，進(jìn)一步提高回用水水質(zhì)，回收濃縮液中有價(jià)值的物質(zhì)。廢水再生回用與海水相比，再生水的優(yōu)勢是鹽度低，但是城市二級出14去除微量污染物微量污染物包括有機(jī)污染物和無機(jī)污染物，由于分子質(zhì)量較小(80—350U)而且不易降解，傳統(tǒng)的飲用水和廢水處理工藝的處理效果均不理想。研究人員利用具有高截留率的NF／RO工藝對微量污染物的去除效果和工藝優(yōu)化開展了廣泛研究。對于微量有機(jī)污染物，傳統(tǒng)生物方法的處理效果有限，雖然MBR較傳統(tǒng)的生物處理有一定優(yōu)勢，但出水中還會殘留微量有機(jī)污染物，需要進(jìn)一步強(qiáng)化處理。由于NF和RO膜的截留分子質(zhì)量與微量有機(jī)物的分子質(zhì)量大小相當(dāng)，因此近年來MF／UF—NF／RO多級膜過濾工藝具有廣闊的應(yīng)用前景。去除微量污染物微量污染物包括有機(jī)污染物和無機(jī)污染物，由于分子15去除微量污染物Bei．er等利用MBR—NF／RO工藝處理醫(yī)院污水¨，結(jié)果表明RO膜的處理效果要優(yōu)于NF膜，經(jīng)過RO膜處理后，11種藥品的出水濃度均在檢測限以下；RO膜比高級氧化法的效率更高。NF／RO工藝主要的問題是能耗比較高，如何降低能耗是當(dāng)今研究者和工程師面臨的一大挑戰(zhàn)。由于NF膜的能耗比RO膜的低，Amy等考察了在降低能耗而不影響截留效果的情況下，是否可以用NF膜代替RO膜去除水中微量有機(jī)物。去除微量污染物Bei．er等利用MBR—NF／RO工藝處理醫(yī)16去除微量污染物該研究主要考察了小分子的電荷、親疏水性質(zhì)、分子質(zhì)量和膜的截留分子質(zhì)量、污染程度對NF膜去除微量有機(jī)物效果的影響。對于帶電荷的分子，不論分子質(zhì)量大小，NF膜都有較高的截留率。對于中性分子，NF膜對分子質(zhì)量大的物質(zhì)截留效果較好，對分子質(zhì)量小的則截留效果差。RO膜和NF膜對N一亞硝基二甲胺(NDMA)這樣的中性小分子物質(zhì)的去除效果都不理想。在NF系統(tǒng)的處理費(fèi)用與RO膜相當(dāng)或者更低的條件下，NF是可以代替RO膜去除水中微量有機(jī)物的，但是之后還必須聯(lián)合高級氧化工藝降解RO膜和NF膜都不易去除的N一亞硝基二甲胺(NDMA)和二嗯烷等小分子物質(zhì)。去除微量污染物該研究主要考察了小分子的電荷、親疏水性質(zhì)、分子17去除微量污染物對于地表水中的微量無機(jī)污染物(如砷)，Ma等利用NF膜和RO膜處理水源水中的砷¨，該研究考察了硫酸鹽、pH等因素對砷去除的影響。研究表明，當(dāng)進(jìn)水中砷的濃度每增加1txmol／L或硫酸鹽濃度增加0．5mol／L時(shí)，砷的截留率要下降相同的量，而砷的濃度超過200Ixmol／L后其截留率與進(jìn)水濃度沒有關(guān)系；增大pH可以使砷的截留率增加。NF膜截留砷的機(jī)理是靜電排斥作用，SHx,~RO膜有更高的產(chǎn)水率，但是截留量會有所下降。根據(jù)研究結(jié)果建議對于像我國這樣不同地區(qū)水源地砷超標(biāo)不同的情況，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的處理效果來決定是選用NF、RO膜還是復(fù)合工藝。去除微量污染物對于地表水中的微量無機(jī)污染物(如砷)，Ma等利18海水淡化海水淡化主要運(yùn)用RO和EDI技術(shù)，但是兩者的能耗都很高，目前有關(guān)海水淡化的主要研究方向是降低這些傳統(tǒng)工藝的能耗。Tan等將正滲透(ForwardOS1TIOSiS，F(xiàn)O)膜與NF工藝組合，用于海水淡化¨海水淡化海水淡化主要運(yùn)用RO和EDI技術(shù)，但是兩者的能耗都很19海水淡化研究表明，使用NaC1、KC1、MgSO4、CaC12、MgC1、NaSO、C6HO作為FO汲取液中的溶質(zhì)，與相同條件的RO膜相比有更高的出水通量；后續(xù)的NF工藝對上述溶質(zhì)可以達(dá)到95％的截留率。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，Tan等建議將FO結(jié)合兩級NF工藝作為海水淡化的工藝，結(jié)垢是FO處理高鹽度廢水和海水面臨的問題。Mi等研究了RO和FO工藝中硫酸鈣的結(jié)垢情況，比較了醋酸纖維素膜(CA)和聚酰胺膜(PA)兩種材料。結(jié)果表明，在FO中使用的兩種膜結(jié)垢污染的可恢復(fù)性比在RO中的要好，CA膜的污染要比PA膜小，利用原子力顯微鏡等手段推測CA膜表面結(jié)垢的機(jī)理是主體相沉淀，而PA膜結(jié)垢的機(jī)理是表面成核結(jié)晶。FO工藝的膜污染沒有傳統(tǒng)的膜污染嚴(yán)重，將FO與傳統(tǒng)的NF／RO工藝結(jié)合是今后海水淡化工藝發(fā)展的一大熱點(diǎn)。海水淡化研究表明，使用NaC1、KC1、MgSO4、CaC120其他膜技術(shù)的最近研究進(jìn)展除了傳統(tǒng)壓力驅(qū)動(dòng)的膜技術(shù)，以化工蒸餾原理開發(fā)的膜蒸餾技術(shù)和膜結(jié)晶技術(shù)在海水淡化領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用前景。其他膜技術(shù)的最近研究進(jìn)展除了傳統(tǒng)壓力驅(qū)動(dòng)的膜技術(shù)，以化工蒸餾21結(jié)語由于水環(huán)境問題的緊迫性以及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格化，污水再生回用和飲用水的安全性受到越來越多的重視，運(yùn)用復(fù)合技術(shù)和多級強(qiáng)化處理，是膜法水處理技術(shù)發(fā)展的方向。由于能降低能耗，有效去除水中的病毒、微量有機(jī)物等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)I生高的污染物，高／低壓膜組合工藝、膜技術(shù)和其他技術(shù)的復(fù)合工藝成為研究熱點(diǎn)。未來膜技術(shù)的發(fā)展方向還需遵循低碳、節(jié)能、回收有用資源的新思路，水處理廠不僅生產(chǎn)潔凈水，也是眾多資源回收的來源。結(jié)語由于水環(huán)境問題的緊迫性以及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格化，污水再生回22謝謝觀賞謝謝觀賞23發(fā)展趨勢與研究熱點(diǎn)在以壓力驅(qū)動(dòng)的膜技術(shù)中，低壓膜——微濾(MF)和超濾(UF)主要用于飲用水凈化和工業(yè)廢水處理高壓膜——納濾(NF)和反滲透(RO)主要用于廢水深度處理和海水淡化在非壓力驅(qū)動(dòng)的膜技術(shù)中，膜蒸餾和膜結(jié)晶技術(shù)提供了另外一條海水淡化的途徑，其能耗和飲用水、再生水的安全性問題是近年來研究人員最關(guān)注的問題。發(fā)展趨勢與研究熱點(diǎn)在以壓力驅(qū)動(dòng)的膜技術(shù)中，低壓膜——微濾(M241MF／UF膜工藝的最新研究進(jìn)展

飲用水凈化復(fù)合工藝近年來，有些地區(qū)飲用水源受到污染，微量污染物含量超標(biāo)，傳統(tǒng)的飲用水凈化技術(shù)已經(jīng)不能滿足要求。通過不同的預(yù)處理方式(如混凝、砂濾、生物氧化、臭氧氧化等)，并結(jié)合MF／UF工藝，通常能有效去除原水中主要的污染物，同時(shí)緩解膜污染。1MF／UF膜工藝的最新研究進(jìn)展飲用水凈化復(fù)合工藝近年來，25具體實(shí)施方法美國科學(xué)家研究了飲用水處理過程中混凝對后續(xù)UF的影響，并建議根據(jù)原水的特點(diǎn)選取合適的膜，并投加適量的混凝劑，可以有效去除原水中的膠體物質(zhì)和有害污染物。對于實(shí)際水廠，Park等建議使用自動(dòng)控制投加混凝劑裝置。即在飲用水凈化UF工藝前端設(shè)置快速生物膜過濾單元，也可以去除進(jìn)水中的天然有機(jī)物，減輕膜污染。Huck等研究了不同的空床接觸時(shí)間(5、1O、15min)對后續(xù)UF的影響：試驗(yàn)結(jié)果表明，延長空床接觸時(shí)間能降低原水中的濁度，使UF膜的不可逆污染減輕。由于生物膜過濾工藝不采用絮凝或者臭氧預(yù)處理，經(jīng)濟(jì)成本下降，比較適于中小水廠。具體實(shí)施方法美國科學(xué)家研究了飲用水處理過程中混凝對后續(xù)UF的26瑞士的水處理廠發(fā)展歷史2005年建成的Mannedofer水廠采用預(yù)臭氧——活性炭——超濾工藝，選擇氯和二氧化氯為清洗劑。該廠的膜組件已穩(wěn)定運(yùn)行了4年，仍保持非常高的滲透能力[>600L／(㎡·h·109Pa)]。Mannedofer水廠的預(yù)臭氧——活性炭處理單元去除了水中的有機(jī)物，使得后續(xù)膜過濾具有穩(wěn)定的運(yùn)行條件和較長的壽命，適于低負(fù)荷地表水的處理。但是增加了臭氧的消耗量，對于活性炭濾池也增大了反沖洗的強(qiáng)度。瑞士的水處理廠發(fā)展歷史2005年建成的Mannedofer水272009年新建的Horgener水廠，由于地表水污染負(fù)荷較高而采用超濾——臭氧——活性炭聯(lián)合工藝。Horgener水廠通過膜的預(yù)過濾可以降低后續(xù)臭氧的消耗量，延長活性炭的壽命。該工藝適于較高負(fù)荷的地表水，能有效控制出水中的有機(jī)物含量，尤其是針對UF工藝不能去除的小分子有機(jī)物，臭氧一活性炭工藝能很好地彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。2009年新建的Horgener水廠，由于地表水污染負(fù)荷較高28去除病毒病毒是在飲用水處理中受到廣泛關(guān)注的污染物，由于其體積非常小，在某些情況下(例如膜老化或者損壞)容易穿透MF／UF膜。隨著膜技術(shù)在飲用水領(lǐng)域的不斷推廣應(yīng)用，不少學(xué)者對MF／UF工藝中病毒的快速檢測方法和截留效果進(jìn)行了研究。去除病毒病毒是在飲用水處理中受到廣泛關(guān)注的污染物，由于其體積29檢測和去除病毒的具體措施利用酶可以與特定病毒相結(jié)合的特點(diǎn)，根據(jù)電流強(qiáng)度與病毒數(shù)量成正比的原理，Soussan等開發(fā)了一種新的在線檢測MF和UF過程中病毒數(shù)量的方法。通過這種新的檢測方法發(fā)現(xiàn)，膜過濾過程中跨膜壓差的波動(dòng)會引起病毒截留率的變化。針對陶瓷微濾膜對病毒截留效果較差的問題，Shirasaki等將混凝作為前處理再結(jié)合陶瓷膜過濾去除病毒。該研究選用了飲用水中常見的諾瓦克病毒，以生物性狀上無害、可用于大規(guī)模培養(yǎng)的諾瓦克病毒重組體作為研究替代品。檢測和去除病毒的具體措施利用酶可以與特定病毒相結(jié)合的特點(diǎn)，根30檢測和去除病毒的具體措施結(jié)果表明，混凝劑的品種和投量對后續(xù)重組病毒的截留量有很大的影響，投加1.08mg／L的PAC對病毒的去除率可達(dá)到99.99％。檢測和去除病毒的具體措施結(jié)果表明，混凝劑的品種和投量對后續(xù)重31工業(yè)廢水的處理與回用工業(yè)廢水的一大特點(diǎn)是含有大量有用的物質(zhì)，如果通過適當(dāng)?shù)氖侄渭右曰厥绽?，可以緩解日益?yán)峻的資源危機(jī)。氣態(tài)膜分離技術(shù)適于回收工業(yè)廢水中可揮發(fā)的有機(jī)物，具有低能耗、不產(chǎn)生二次污染物等優(yōu)點(diǎn)。工業(yè)廢水的處理與回用工業(yè)廢水的一大特點(diǎn)是含有大量有用的物質(zhì)，32工業(yè)廢水的處理與回用Wu等利用氣態(tài)膜分離技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氧化、生物降解工藝處理氰化物廢水，氰化物以氣態(tài)的形式透過膜在另一側(cè)被富集回收。丙烯腈廢水首先在40℃、pH=12.0的條件下進(jìn)行砂濾，然后在40℃、pH=5的條件下進(jìn)行氣態(tài)膜分離，并以10％的氫氧化鈉作吸收劑，對氰化物的回收率達(dá)到87.1％；同時(shí)，膜污染在預(yù)過濾和氫氧化鈉清洗條件下得到了有效控制。工業(yè)廢水的處理與回用Wu等利用氣態(tài)膜分離技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氧化、33膜法處理工業(yè)廢水的應(yīng)用現(xiàn)狀膜法處理工業(yè)廢水的應(yīng)用現(xiàn)狀34NF／RO膜工藝的最新研究進(jìn)展NF／RO膜主要用于生產(chǎn)高品質(zhì)再生水、海水淡化等領(lǐng)域，這些技術(shù)已經(jīng)在水資源緊缺的中東、日本、新加坡等地區(qū)得到廣泛運(yùn)用。當(dāng)前研究人員最為關(guān)注的是NF／RO的能耗和處理后水的安全性。NF／RO膜工藝的最新研究進(jìn)展NF／RO膜主要用于生產(chǎn)高品質(zhì)35廢水再生回用再生水回用技術(shù)目前已頗為成熟，中東、日本等沿海缺水地區(qū)都力圖將市政二級出水進(jìn)一步凈化達(dá)到各類行業(yè)的用水標(biāo)準(zhǔn)。例如在科威特，主要的污水處理廠都采用生物二級處理，Sulaibiya處理廠是當(dāng)前世界上規(guī)模最大的膜再生水廠(規(guī)模為60×10m/d)，通過UF/RO膜工藝將該廠及周邊污水處理廠的二級出水處理達(dá)到工業(yè)回用和農(nóng)業(yè)灌溉用水的要求。目前MBR／UF—RO膜技術(shù)的主要瓶頸在于運(yùn)行能耗和膜污染問題，Oda等對長期運(yùn)行的MBR—RO膜系統(tǒng)進(jìn)行工藝優(yōu)化，將HRT從8d縮至5d，并適當(dāng)降低膜池污泥濃度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MBR的出水水質(zhì)未有明顯的變化，對后續(xù)的RO工藝段也沒有影響。通過運(yùn)行優(yōu)化，系統(tǒng)能耗可以維持在1.3kW·h／m，是傳統(tǒng)海水淡化工藝能耗的30％左右。廢水再生回用再生水回用技術(shù)目前已頗為成熟，中東、日本等沿海缺36廢水再生回用與海水相比，再生水的優(yōu)勢是鹽度低，但是城市二級出水中還有不少有機(jī)物，這對后續(xù)的RO／NF膜處理造成了不利影響。Maas等利用生物活性炭過濾預(yù)處理二級出水¨，以降解uF膜不能去除的有機(jī)物，減輕對后續(xù)RO膜污染的影響。在工業(yè)廢水的處理與回用中，NF／RO是作為MF／UF的后續(xù)單元，進(jìn)一步提高回用水水質(zhì)，回收濃縮液中有價(jià)值的物質(zhì)。廢水再生回用與海水相比，再生水的優(yōu)勢是鹽度低，但是城市二級出37去除微量污染物微量污染物包括有機(jī)污染物和無機(jī)污染物，由于分子質(zhì)量較小(80—350U)而且不易降解，傳統(tǒng)的飲用水和廢水處理工藝的處理效果均不理想。研究人員利用具有高截留率的NF／RO工藝對微量污染物的去除效果和工藝優(yōu)化開展了廣泛研究。對于微量有機(jī)污染物，傳統(tǒng)生物方法的處理效果有限，雖然MBR較傳統(tǒng)的生物處理有一定優(yōu)勢，但出水中還會殘留微量有機(jī)污染物，需要進(jìn)一步強(qiáng)化處理。由于NF和RO膜的截留分子質(zhì)量與微量有機(jī)物的分子質(zhì)量大小相當(dāng)，因此近年來MF／UF—NF／RO多級膜過濾工藝具有廣闊的應(yīng)用前景。去除微量污染物微量污染物包括有機(jī)污染物和無機(jī)污染物，由于分子38去除微量污染物Bei．er等利用MBR—NF／RO工藝處理醫(yī)院污水¨，結(jié)果表明RO膜的處理效果要優(yōu)于NF膜，經(jīng)過RO膜處理后，11種藥品的出水濃度均在檢測限以下；RO膜比高級氧化法的效率更高。NF／RO工藝主要的問題是能耗比較高，如何降低能耗是當(dāng)今研究者和工程師面臨的一大挑戰(zhàn)。由于NF膜的能耗比RO膜的低，Amy等考察了在降低能耗而不影響截留效果的情況下，是否可以用NF膜代替RO膜去除水中微量有機(jī)物。去除微量污染物Bei．er等利用MBR—NF／RO工藝處理醫(yī)39去除微量污染物該研究主要考察了小分子的電荷、親疏水性質(zhì)、分子質(zhì)量和膜的截留分子質(zhì)量、污染程度對NF膜去除微量有機(jī)物效果的影響。對于帶電荷的分子，不論分子質(zhì)量大小，NF膜都有較高的截留率。對于中性分子，NF膜對分子質(zhì)量大的物質(zhì)截留效果較好，對分子質(zhì)量小的則截留效果差。RO膜和NF膜對N一亞硝基二甲胺(NDMA)這樣的中性小分子物質(zhì)的去除效果都不理想。在NF系統(tǒng)的處理費(fèi)用與RO膜相當(dāng)或者更低的條件下，NF是可以代替RO膜去除水中微量有機(jī)物的，但是之后還必須聯(lián)合高級氧化工藝降解RO膜和NF膜都不易去除的N一亞硝基二甲胺(NDMA)和二嗯烷等小分子物質(zhì)。去除微量污染物該研究主要考察了小分子的電荷、親疏水性質(zhì)、分子40去除微量污染物對于地表水中的微量無機(jī)污染物(如砷)，Ma等利用NF膜和RO膜處理水源水中的砷¨，該研究考察了硫酸鹽、pH等因素對砷去除的影響。研究表明，當(dāng)進(jìn)水中砷的濃度每增加1txmol／L或硫酸鹽濃度增加0．5mol／L時(shí)，砷的截留率要下降相同的量，而砷的濃度超過200Ixmol／L后其截留率與進(jìn)水濃度沒有關(guān)系；增大pH可以使砷的截留率增加。NF膜截留砷的機(jī)理是靜電排斥作用，SHx,~RO膜有更高的產(chǎn)水率，但是截留量會有所下降。根據(jù)研究結(jié)果建議對于像我