無機膜微濾制備飲用凈水

無機膜微濾制備飲用凈水摘要：活性炭纖維吸附可以有效去除自來水中低分子有機物；無機膜微濾可除去懸浮物、色度、細菌等，對苯也有部分去除效果，兩者相結(jié)合的聯(lián)用工藝可有效去除水中有害雜質(zhì)，出水滿足飲用凈水要求。無機膜采用化學法再生，活性炭纖維采用高溫蒸汽再生。關鍵詞：飲用凈水；活性炭纖維；無機膜1前言隨著人們生活水平的提高和健康條件的改善，對水質(zhì)的要求也越來越高，為解決目前常用的水箱供水存在二次污染問題，出現(xiàn)了變頻供水及分質(zhì)供水技術。針對當前純凈水與天然水的爭論，上海市頒布了地方飲用凈水標準（DB31/97-1997），2000年建設部發(fā)布了飲用凈水水質(zhì)標準(CJ94-1999)，這些均反映了我國在水質(zhì)指標方面向世界先進水平接軌的努力。無機膜是二戰(zhàn)時期發(fā)展起來的，最初用于鈾同位素的分離，1970年后轉(zhuǎn)入工業(yè)應用，1990年后無機膜的應用領域日益擴大到食品工業(yè)、環(huán)境工程、生物化工、高溫氣體除塵等領域。自1984年以來，以無機膜為主體的過濾體系就已在水工業(yè)實踐中應用[1]。南京工業(yè)大學膜科學與技術研究所一直致力于陶瓷微濾膜用于飲用水凈化的研究。試驗證明，以無機膜微濾為主體的凈化設備，出水滿足飲用凈水要求，可以用于自來水的深度凈化，或作為小型水廠的替代，凈化微污染原水。2研究內(nèi)容南京某化工廠的水源受到有機物的污染，自來水帶有明顯得異味，經(jīng)分析表明，自來水中的污染物主要是直鏈烷烴和芳烴。本研究的目的是建立合適的處理工藝，去除自來水中的低分子有機物，使飲用水達到國家標準，研究的主要內(nèi)容為：除去水中的膠體、懸浮固體和菌體，烴類等有機物降低到很低的水平，凈化水無異味，盡可能保留天然水中的礦物離子。3試驗裝置及分析方法3.1試驗裝置及方法小試裝置包括吸附和無機微濾膜組件兩部分（實際應用時在加消毒裝置），吸附柱填充14克活性炭纖維，無機膜組件長20厘米，單管，膜孔徑0.3微米。3.2分析方法苯的微量分析采用上海分析儀器廠501氫火焰氣相色譜法，濁度HACH2100N濁度儀，色度采用標準鉑鈷比色法，水質(zhì)全分析方法參照國家飲用水檢測標準進行。4試驗結(jié)果及討論4.1無機膜凈化效果及分析水處理過程中涉及的病原微生物均在幾個微米以上，如內(nèi)變形蟲孢囊在10～20μm，賈第蟲在10～12μm，隱孢子蟲在4～6μm，傷寒桿菌0.7×（2～4）μm，痢疾桿菌0.6×（1～3μm）μm，霍亂弧菌在0.5×（1～1.5）μm，大腸桿菌在（2～3）×（0.5～0.8）μm等[2]，膜分離是一種在某種推動力作用下，利用特定膜的透過性能，分離水中離子、分子和雜質(zhì)的技術，研究中采用的0.3μm無機膜，其單獨對地表水的凈化效果見表1。無機陶瓷膜對地表水的凈化效果表1收細菌總數(shù)樓（仆個陽/犬毫升）歇總大腸桿菌數(shù)簡(邪個借/跨升壺)拌色度環(huán)(穴度事)瞞渾濁度農(nóng)（屢NT鉤U賴）替肉眼可見物煙地表水旱74000朱3乘15悄30疫有糖陶瓷膜凈化水便<10蕉<3撲<5撓<1吊無注：安徽省衛(wèi)生防疫站檢測結(jié)果表中可見無機微濾膜對細菌有顯著的截留效果，對色度和濁度去除效果較好。日常檢測濁度長期保持在0.1NTU左右。這主要是因為細菌及產(chǎn)生色度和濁度的物質(zhì)都是大分子物質(zhì)或顆粒，物理截留作用即可去除。雹無機膜對苯的筐凈化效果見精表鑄2毯。原水采用自班來水加苯配制業(yè)，苯含僑量扭154pp刮m眠。鋸無機膜對苯的睛脫除效押果榴荒賄喇槳機弟表脅2耕時間（分鐘）日14費30囑45賭74疾135華凈化水苯含量亞（坐pp熔m煌）食74館108呢96凡67.5微49.1便脫除率（％）彎52僅30勇38凳57聯(lián)68荷可見無機膜對筒苯有一定的截膀留效果，這有艘兩種原因，一子是膜的孔徑分勾布由小至大，籃有一個范圍，幟苯通過大孔透等過，而被小孔掀截留，二是苯外可以吸附于膜倒的毛細孔填壁位拐，先附著的苯國分子部分排斥省后來通過的苯租，因而表現(xiàn)為閱一定的截留效狐果。但單獨用漢無機膜微濾達夏不到對滔苯的去除要求者。前4.2段燃活性炭纖維吸貢附與無機膜微叨濾凈化效果勵活性炭纖維潤（跑FA增C母）是一種高性逐能的吸附劑，峰與顆?；钚蕴亢郏ú蒅A指C懸）相比具有吸浴附容量大，對南水溶液中的有徹機物、無機物顯、貴重金屬離儉子的吸附量猴比躲GA喉C兔高太5咐～丹6粱倍，一般對苯丹系物的吸附容置量可殖達宰3縮0臺％（重量比）諸以上，對微生多物和細菌有優(yōu)飛良的吸附能力久；吸附速度快叨，可很快達到飽平衡。另磁外攜坐，寨FA付C暑再生容易，脫奴附速度快，洲用狡12駐0場～退150柄○耐C論的熱空氣或過血熱蒸汽再多生餐1棕0勢～乏3敏0幅分鐘即可再生貧完全，再生次濁數(shù)可達一萬多械次。密采賤用特FA爸C男吸附低分子有緒機物，與無機暑膜微濾相結(jié)合帝，優(yōu)勢互補。東組合工藝的凈皇化效果見露表瞎3斯。販活性炭纖維與盈無機膜微濾相舒結(jié)合的凈化效需果詢友彼夾聾表趁3紀苯組（斤pp廈m墾）左揮發(fā)酚類誰（爬pp監(jiān)m果）替氯仿術（葡pp劉m指）爆進水勸52.0魂42.4撤74.2秀凈化水白（脈FA訴C錫吸附時烤間歸1聞0貸秒）三3.19經(jīng)13.5專12.9鈔截留確率約1愁（％）琴93.9暮68.2供82.6終凈化水株（險FA雙C代吸附時樹間愈15枕6竊秒）賽未檢出擴<0.002信2.04探截留特率設2故（％）庫100蛇>99.99支%劑94.6糊注：進水以自臟來水加苯、苯稻酚、氯仿配制印，攪拌混狂合弄3敘0堵分鐘后使用。磨陶瓷膜操作壓悼力朋0.175M喉P幫a針，滲透通托量府484L/m汁2汁·h騎r異，運引行撫6廊0均分鐘后取樣送豎檢。槍由于自來水中位氯仿類物質(zhì)一饒般狼在仗0.1pp食m療以下，因此鐘，泰FA章C紛吸附與無機膜雨微濾相結(jié)合的棄工藝對低分子潔有機物的去除唇效果是滿足要扮求的。另外房，章FA往C釀吸附還降低了率膜的污染，使胡膜的通量不致嫌下降很快。連4.3FA趙C序再生和膜的清翻洗糾FA畜C故再生采用高溫灌蒸汽，要求食齡品級凈化度，翅將翻0.8MP停a譜，慧170課○油C穴龜飽和蒸汽減壓隔至貝0.2MP野a宴，彩120州○天C清再肉生里1頭小時，吸附容作量恢復大憑于瓜9非9表％。誦膜清洗采用酸狀堿交替清洗法般。配脈制輩5穴％硝酸魚和惠5饑％胳NaO佩H識溶液，堿欺洗盟1像小時，清水漂巧洗房5蝦分鐘，酸僚洗參1棋小時，再用純叢凈水（過濾水面）漂洗管路及臘膜組橋件扒4否0開分鐘?；瘜W清喬洗可恢復通量順到新膜純水通霧量主的便7漆0?。?，且重復性淡好。罷5血殖實際運行效果留根據(jù)以上研究佳結(jié)果，確定底了殲FA腳C如吸附與無機膜份微濾組合工藝替，設計建立墓了勻0.花5籃～厲1.政0智噸濾/禿小時的凈水裝絲置投入使用，鳴裝置可以在線晃清洗再生。衛(wèi)眾生防疫站的檢史測結(jié)果如孕表到4全所示。鑄橡功紛拆無機膜凈水裝佛置檢測結(jié)翻果祝湯收軋狀表在4眉檢測項目碧自來水疏凈化水逃飲用水國標往飲用凈水標準李評價月色度（度）給<5器15翼5格++沫渾濁度衫（萌NT叮U干）酷<0.1鉛3書1糠++潛鋅振（梨mg/撥L校）俘0.23澡0.086曾1迎1.0瘡++舒銅跡（憶mg/要L勉）養(yǎng)<0.2副<0.2溫1獅1.0芽++昆鋁殊（恭mg/鬼L仆）鞏0.017誕0.015斑0.2欺++您鎘艘（展mg/揭L紀）志<0.000筐5狀<0.000導5恰0.01罪0.01財++掃六價鉻罵（枯mg/汽L扮）撐<0.004艷<0.004雹0.05韻0.05略++只鉛增（憤mg/外L兄）懼<0.005寺<0.005批0.05屢0.01申++啄好氧柜量貸O割2懼（世m(xù)g/計L折）緊1.42抬1.27該4補2狼++奶苯執(zhí)（抄mg/腔L嘴）桿<0.01莊<0.01搖++捆細菌總數(shù)（掏個保/m錘l糧）亞1536裁6象100冒50軋++華總大腸菌群（內(nèi)個跌/梢L刊）折<3晚無檢出部<3脆0造+雅霉菌（溝個素/m免l藍）鴉<1樓<1擴金屬離子總數(shù)爹<0.456雹5繳<0.310千5芽金屬離子的去課除率埋<3多2擁％未細菌截留率余99.6%膨注：日本飲用羽水標準中，偵苯私0.01mg熔/多L瞇。嗓+摩+愛表示優(yōu)于飲用棉水國標和凈水話標準哲，忘+筋表示優(yōu)于國標瓦而和凈水標準蔬一致。驚結(jié)果表明冰，傅FA腎C甘吸附與無機膜顆微濾凈化裝置燦，出水滿足飲拘用凈水標準，午并盡可能保留茶了礦物離子。漁可應用于直接霉飲用的管道供膜水或灌裝水。6結(jié)語層活性炭纖維吸釣附可以有效去綢除自來水中低博分子有機物，徐無機膜微濾可晴除去懸浮物、厘色度、細菌等鳥，對苯也有部掀分去除效果，京。兩者相結(jié)合迅的聯(lián)用工藝可碑有效去除水中臨有害雜質(zhì)，出身水滿足建設部繁飲用凈水要求辦。無機膜采用為化學法再生，包活性炭纖維采優(yōu)用高溫蒸汽再襪生。參考文獻：敗1Reme冒shR.鞏Bhave帆Inorga間nicMe擱mbrane價sSynt騙hesis,附Chara板cteris酒ticsa摸ndApp課licati腎onsV.壽N.R.孕NewYo受rk199拾1奉2Grau堡n截G村。態(tài)F絡。有Isola秧tiona夸ndide飼ntific堂ation韻ofgia斤rdiac冶ysts,努crypto蜂sporid薦iumoo夏cysts遲andfr診eeliv適ingpa獻thogen滴icamo博ebaei齒nwate婚retc.書HMSO,注UK,1雀98離9鴿。桃Inorga塘nicme明mbrane拍micro中filtra緊tiont脖oprod氣ucepu爐repot帆ablew剝ater煮Abstra皇c謙t竹：恥Fibre材activa蘭tedca冶rbon(裕FAC)c黨anads披orbsm撒allsi閉zeorg席anicm咐atter祥effect扁ively,突while飽inorg嫌anicm野embran笑emicr糠ifiltr略ation訓canre解moves構(gòu)uspend括edsub鈴stance臉s,col旋or,ba縮cteria懲etc.嬸anda勉lsobe護nzene蛇tosom清eexte趕nt.Th夏eproc掙essth富atcom已bined親twoof另them勇canpr叢oduce故potabl吐epure諸water幼that毛accord據(jù)with箭newna狂tions冷tandar斜dofp除otable慈pure吊water,禽andr誦emoved考al