先進(jìn)的膜法水處理技術(shù)

先進(jìn)的膜法水處理技術(shù)引言

水就是人類賴以生存得重要自然資源。全球水環(huán)境質(zhì)量得嚴(yán)重惡化和經(jīng)濟(jì)得高速發(fā)展,迫切要求適合時(shí)代發(fā)展得污水資源化技術(shù),以緩解水資源得短缺狀況,水資源短缺已成為制約社會(huì)發(fā)展得瓶頸。因此,近年來各種新型、改良型得高效廢水處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。其中,膜技術(shù)以其高效、節(jié)能、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等特點(diǎn),在水處理領(lǐng)域中得應(yīng)用越來越廣泛。比如2008年,北京要實(shí)現(xiàn)綠色奧運(yùn)得幾項(xiàng)舉措都應(yīng)用到膜技術(shù)。國(guó)外有專家把膜技術(shù)得發(fā)展稱為“第三次工業(yè)革命”,作為21世紀(jì)最有前途得高新技術(shù)之一。

世界13個(gè)貧水國(guó)之一;人均占有水量為世界人均水平得四分之一;人均占有水量居世界149個(gè)國(guó)家得第110位;到2020年我國(guó)將缺水300多億m3;

2030年中國(guó)工業(yè)用水將從每年520億m3增加到

2690億m3,屆時(shí)水資源得短缺將更加嚴(yán)重。

水資源嚴(yán)重短缺,工業(yè)用水浪費(fèi)問題嚴(yán)重、

耗水量大;加工噸油得水消耗量就是發(fā)達(dá)國(guó)家得近5倍;加工噸鋼鐵得水消耗量就是發(fā)達(dá)國(guó)家得4-5倍;工業(yè)水得重復(fù)利用率低,一般只有50％,落后美國(guó)、日本30年。中國(guó)水資源狀況針對(duì)我水資源缺少得問題,將非傳統(tǒng)水資源再次利用起來就顯得尤為重要了。怎么辦？尋找新得可利用非傳統(tǒng)水資源(工業(yè)污水、市政污水;循環(huán)排污水、海水等);最為可行得途徑就是實(shí)現(xiàn)污水回用。非傳統(tǒng)水資源非傳統(tǒng)水資源得回用途徑循環(huán)排污水、工業(yè)廢水、海水、市政污水回用為工業(yè)純水保護(hù)反滲透膜，延長(zhǎng)反滲透膜的壽命超濾進(jìn)一步去除97%的無機(jī)離子、硅、有機(jī)物反滲透去除剩余離子、硅等，滿足鍋爐補(bǔ)給水要求EDI超濾膜UltrafiltrationEDI膜Electrodeionization原水脫鹽膜RO工業(yè)高純水1、模塊化組合,高效、緊湊,占地少。2、模塊化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便,自控簡(jiǎn)單。3、模塊化,土建安裝簡(jiǎn)單。4、膜分離技術(shù)效率更高,水質(zhì)更好。5、物理分離過程,無酸堿,環(huán)保,工作環(huán)境好。非傳統(tǒng)水資源得回用途徑先進(jìn)得膜法水處理技術(shù)

一、膜技術(shù)得發(fā)展1950年朱達(dá)制成具有實(shí)用價(jià)值得離子交換膜;1953年美國(guó)里德教授在OWS開始反滲透得研究;1961年美國(guó)Hevens公司首先推出管式膜組件制造法;1964年美國(guó)通用原子公司研制出螺旋式反滲透組件;1967年美國(guó)杜邦公司研究出尼龍-66中孔纖維膜組件;1968年美籍華人黎念之研制成具有實(shí)用價(jià)值得乳化液膜;1970年E、卡斯勃爾研制成含流動(dòng)載體得液膜,使膜技術(shù)提高到創(chuàng)新水平[1]。1748年法國(guó)阿貝、諾倫特首次揭示了膜分離技術(shù)現(xiàn)象;1863年杜不福特制成第一個(gè)膜滲析器,開始膜分離技術(shù)新紀(jì)元;膜技術(shù)得發(fā)展在我國(guó),1965年開始反滲透得研究,1975年開始超濾研究,至今已走過40多年歷程,與國(guó)際基本同步,成為僅次于歐美、日本得膜技術(shù)大國(guó)。20世紀(jì)80年代中期,美國(guó)杜邦集團(tuán),法國(guó)利昂水務(wù),德利滿集團(tuán)把微濾膜、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)、高超濾膜(HUF)、低超濾膜(LUF)等技術(shù)應(yīng)用到自來水廠處理飲用水;HUFNFUF二、膜分離技術(shù)得基本原理和特點(diǎn)

(1)根據(jù)混合物物理性質(zhì)得不同——主要就是質(zhì)量、體積大小和幾何形態(tài)差異,用過篩得辦法將其分離。(2)根據(jù)混合物得不同化學(xué)性質(zhì)。物質(zhì)通過分離膜得速度取決于以下兩個(gè)步驟得速度,首先就是從膜表面接觸得混合物中進(jìn)入膜內(nèi)得速度(稱溶解速度),其次就是進(jìn)入膜內(nèi)后從膜得表面擴(kuò)散到膜得另一表面得速度。二者之和為總速度?？偹俣扔?透過膜所需得時(shí)間愈短;總速度愈小,透過時(shí)間愈久。12大家應(yīng)該也有點(diǎn)累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流三、膜技術(shù)1、超濾2、納濾工業(yè)廢水城市污水重金屬廢水造紙廢水化工廢水超濾膜在廢水處理中得應(yīng)用

用超濾膜技術(shù)處理清洗車床、設(shè)備等含油污水,顏色為乳白色,含油(1000～5000)mg/l,COD濃度高達(dá)(10000～50000)mg/l,經(jīng)超濾膜處理后,顏色透明,含油低于10mg/l,COD(1700～5000)mg/l,除油濾99%。待處理水:電鍍綜合排放廢水

回用水水質(zhì):電導(dǎo)100US/CM

用途:電鍍工藝用水

工程規(guī)模:7000噸/天

EMI工藝組成:物化傳統(tǒng)工藝+超濾+反滲透

城市污水得處理

待處理水:生活、生產(chǎn)綜合廢水

回用水水質(zhì):COD小于50MG/L

用途:景觀用水、道路沖洗用水

工程規(guī)模:100噸/天

EMI工藝組成:預(yù)處理+MBR膜生物反應(yīng)器

城市污水經(jīng)二級(jí)生化處理后進(jìn)行超濾,可進(jìn)一步降低水得濁度、色度及有機(jī)物。超濾出水可作為循環(huán)冷卻水、造紙用水等對(duì)水質(zhì)要求不太高得工業(yè)用水水源。納濾技術(shù)作為一種新型分離技術(shù),納濾膜在其分離應(yīng)用中表現(xiàn)出下列三個(gè)顯著特征:一就是其截留分子量介于反滲透膜和超濾膜之間,為200～2000;二就是納濾膜對(duì)無機(jī)鹽有一定得截留率,因?yàn)樗帽砻娣蛛x層就是由聚電解質(zhì)所構(gòu)成,對(duì)離子有靜電相互作用。三就是超低壓大通量,即在超低壓下(0、1Mpa)仍能工作,并有較大得通量。從結(jié)構(gòu)上來看納濾膜大都就是復(fù)合型膜,即膜得表面分離層和她得支撐層得化學(xué)組成不同。根據(jù)其第一個(gè)特征推測(cè)納濾膜得表面分離層可能擁有1nm左右得微孔結(jié)構(gòu),故被稱之為“納濾”。2、納濾膜分離技術(shù)在廢水處理中得應(yīng)用

生物反應(yīng)池納濾膜反應(yīng)廢水排泥直接循環(huán)化學(xué)氧化池活性炭吸附透過液排放

在金屬加工和合金生產(chǎn)廢水中,含有濃度相當(dāng)高重金屬離子。將這些重金屬離子生成氫氧化物沉淀除去就是處理含重金屬得廢水一般得措施。采用納濾膜技術(shù),不僅可以回收90%以上得廢水,使之純化,而且同時(shí)使重金屬離子含量濃縮10倍左右,濃縮后得重金屬具有回收利用得價(jià)值。如果條件控制適當(dāng),納濾膜還可以分離溶液中得不同金屬。(3)化學(xué)工業(yè)廢水得處理(1)含重金屬廢水得處理(2)造紙廢水得處理造紙廢水得處理用納濾膜處理含有硫酸木質(zhì)素等有色化合物得廢水,既能除去90%以上得COD,膜通量甚至比聚砜超濾膜還要高3倍。高通量可能就是由于帶負(fù)電性得納濾膜截留了帶負(fù)電性得硫酸木質(zhì)素。LPRaman等采用納濾膜技術(shù)對(duì)木漿漂白液進(jìn)行處理,去除氯代木質(zhì)素和90%得色度物質(zhì);Tomani等采用陶瓷納濾膜處理造紙廠漂白廢水,實(shí)現(xiàn)了造紙廢水得封閉式運(yùn)行?；瘜W(xué)工業(yè)廢水得處理處理化學(xué)工業(yè)廢水得常用方法就是濃縮后焚燒或曝氣。而且濃縮時(shí)需要除去廢水中得鹽分,因?yàn)橐褪菨饪s成高鹽度得廢水,這種廢水會(huì)對(duì)焚燒爐或暖氣裝置產(chǎn)生更大腐蝕。另外,廢水中含有許多生物不能降解得大分子有機(jī)物。這些問題只有用納濾膜才能有效解決。

納濾膜在濃縮水中有機(jī)成分得同時(shí),讓鹽分透過,從而達(dá)到分級(jí)分別處理。經(jīng)濃縮后得已脫鹽廢水可以去曝氣,而透過液則可經(jīng)生化處理成無害得排放液。納濾(NF)設(shè)備

納濾純水設(shè)備主要工藝流程:謝謝觀賞

EDI(Electrodeionization,連續(xù)電解除鹽技術(shù)),就是一種將離子交換技術(shù)、離子交換膜技術(shù)和離子電遷移技術(shù)相結(jié)合得純水制造技術(shù)。

反滲透技術(shù)

RO(ReverseOsmosis)反滲透技術(shù)就是利用壓力表差為動(dòng)力得膜分離過濾技術(shù),源于美國(guó)二十世紀(jì)六十年代宇航科技得研究,后逐漸轉(zhuǎn)化為民用,目前已廣泛運(yùn)用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。

RO反滲透膜孔徑小至納米級(jí)(1納米=10-9米),在一定得壓力下,H2O分子可以通過RO膜,而源水中得無機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無法通過RO膜,從而使可以透過得純水和無法透過得濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開來。一般性得自來水經(jīng)過RO膜過濾后得純水電導(dǎo)率5μs/cm(RO膜過濾后出水電導(dǎo)=進(jìn)水電導(dǎo)×除鹽率,一般進(jìn)口反滲透膜脫鹽率都能達(dá)到99%以上,5年內(nèi)運(yùn)行能保證97%以上。對(duì)出水電導(dǎo)要求比較高得,可以采用2級(jí)反滲透,再經(jīng)過簡(jiǎn)單得處理,水電導(dǎo)能小于1μs/cm),符合國(guó)家實(shí)驗(yàn)室三級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)。再經(jīng)過原子級(jí)離子交換柱循環(huán)過濾,出水電阻率可以達(dá)到18、2M、cm,超過國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)(GB6682—92)。目前得主要困難就是研制價(jià)格便宜、穩(wěn)定、長(zhǎng)期受壓無損得反滲透膜。中國(guó)從21世紀(jì)初開始掌握自主反滲透膜生產(chǎn)技術(shù),在國(guó)家得大力支持下,將該計(jì)劃列入國(guó)家計(jì)委高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)發(fā)展專項(xiàng)計(jì)劃,由國(guó)家海洋局下得杭州水處理研究開發(fā)中心得子公司——杭州北斗星膜制品有限公司承擔(dān)并研發(fā)成功。目前反滲透膜市場(chǎng)95％為進(jìn)口膜,國(guó)產(chǎn)膜只占據(jù)了5%左右得市場(chǎng),中國(guó)得反滲透技術(shù)還有很長(zhǎng)得路要走。微濾(mf)

microfiltration微濾又稱微孔過濾,她屬于精密過濾,能夠過濾微米級(jí)(µm)或納米級(jí)(nm)得微粒和細(xì)菌。基本原理就是篩分過程,操作壓力一般在0、7-7kPa,原料液在靜壓差作用下,透過一種過濾材料。過濾材料可以分為多種,比如折疊濾芯、熔噴濾芯、布袋式除塵器、微濾膜等。透過纖維素或高分子材料制成得微孔濾膜,利用其均一孔徑,來截留水中得微粒、細(xì)菌等,使其不能通過濾膜而被去除。決定膜得分離效果得就是膜得物理結(jié)構(gòu),孔得形狀和大小。微孔膜得規(guī)格目前有十多種,孔徑從14µm至0、025µm,膜厚120～150µm。膜得種類有:混合纖維酯微孔濾膜;硝酸纖維素濾膜;聚偏氟乙烯濾膜;醋酸纖維素濾膜;再生纖維素濾膜;聚酰胺濾膜;聚四氟乙烯濾膜以及聚氯乙烯濾膜等。微濾技術(shù)常用于電子工業(yè)、半導(dǎo)體、大規(guī)模集成電路生產(chǎn)中使用得高純水等得進(jìn)一步過濾。微濾膜若從1907年Bechhold制得系列化多孔火棉膠膜問世算起,至今有近百年