复合中空纤维膜处理含油废水
介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜处理含油废水近年来，随着石油化工的发展，含油废水的污染严重，成为量大面广的污染源。
传统的含油废水处理方法包括机械分离、凝聚沉降、活性污泥处理等。
这些传统方法能部分地除去含油废水中的游离油和乳化油，但其对溶解油的净化不彻底，且其成本高，回收利用困难。
膜技术作为一门新的污水处理技术，因其能重复循环利用，易于规模化，且能净化处理溶解油，因此在含油废水的深度处理中得到广泛的应用。
由于膜的亲水性差，在含油废水的净化处理过程中，膜容易受含油废水中有机物的污染，且在运行中，膜容易被压实，从而导致膜通量的下降。
因此，提高膜的亲水性能、抗压实性能和抗污染性能是解决膜在深度处理含油废水应用中的关键因素。
目前，由于无机氧化粒子具有良好的亲水性能，且粒子强度大，很多的研究者们将无机氧化粒子填充到有机膜中，从而制备出无机/有机杂化膜，使其拥有无机膜和有机膜的共同优点，从而对有机膜进行改性，提高其亲水性能、抗压实性能和抗污染性能。
因此，实验首先以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂，通过溶胶凝胶法制备介孔Al2O3；然后将其添加到PVDF中，通过溶液纺丝制备介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜；最后研究其亲水性能，抗压实性能及抗污染性能。
1实验部分1.1实验材料所有试剂都是分析纯级别并且使用前没有进行任何处理。
无水乙醇、硝酸铝〔Al（NO3）3•9H2O〕、碳酸铵〔（NH3）2CO3〕购自天津市光复科技发展有限公司；十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）购自天津市光复精细化工研究所；聚偏氟乙烯（PVDF）购自美国苏威公司；聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K30）购自天津天泰精细化学品公司；N，N-二甲基乙酰胺（DMAC）购自天津市大茂化学仪器供应站。
1.2介孔Al2O3的制备介孔Al2O3的制备采用溶胶-凝胶法〔4〕。
以硝酸铝为铝源，CTAB为模板剂，碳酸铵为沉淀剂，简略的实验步骤如下：（1）加入0.46g的CTAB于60mL的去离子水中，在温度为25℃下强力搅拌1h；（2）加入2.82g硝酸铝，继续搅拌30min；（3）以一定的速度加入碳酸铵沉淀剂至pH为9~10，加入结束后，继续搅拌1h，得到白色透明的溶胶；（4）恒温静置10h，离心，洗涤，干燥；（5）在550℃温度下煅烧，即得到介孔Al2O3纳米粒子。
1.3介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的制备介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜以PVDF为聚合物，PVP-K30为致孔剂，DMAC为溶剂，介孔Al2O3为无机添加粒子，采用溶液纺丝法制备。
简略的实验步骤如下：（1）将0.8g的介孔Al2O3加入到32mL的DMAC中，60℃恒温超声搅拌1h；（2）将6g的PVDF粉末加入到上述混合液中，继续恒温超声搅拌2h；（3）将1.8g的致孔剂PVP-K30加入到上述混合液中，超声搅拌1h；（4）停止搅拌，静止脱泡24h，得到铸膜液；（5）将铸膜液倒入干-湿法纺丝装置中，利用压力使其从喷丝头挤出，经过凝胶槽，沉淀凝胶，淋洗和水浸泡一段时间后，即得到复合中空纤维膜。
采用同样的方法制备出纯PVDF中空纤维膜。
1.4含油废水的配制将一定量的机油（SJ10W-30）溶于少量的乙醇中，然后将其转移到含有去离子水的烧杯中，以300r/min的搅拌速度机械搅拌60min，使其形成稳定均一的混合液，即得到一定浓度的含油废水。
实验采用150mg/L的含油废水来测试介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的通量和截留率。
1.5油浓度的测定量取一定体积的含油废水，转移至分液漏斗中，向分液漏斗中滴加少量浓盐酸调节待测液的pH至酸性。
量取一定体积的环己烷倒入分液漏斗中，充分振荡使萃取充分，取下层清液进行测试。
以环己烷作为参比液，在262nm波长下，用紫外分光光度计测试环己烷萃取液的吸光度，计算其含油质量浓度：式中：C——待测液油的质量浓度，mg/L；A——环己烷萃取液的吸光度；V1——待测液的体积，L；V2——环己烷萃取液的体积，L。
1.6膜的表征1.6.1SEM表征采用喷金法对介孔Al2O3进行制样，用日本日立公司的S-4800型扫描电镜观察其形貌结构。
取干燥好的中空纤维膜置于液氮中脆断，将其固定在粘有导电胶的样品台上，喷金干燥后，用日本日立公司的S-4800型扫描电镜观察膜表面及断面的形貌。
1.6.2傅里叶红外光谱（FT-IR）表征采用美国Nicolet公司的Avatar370型的傅里叶红外光谱仪对中空纤维膜进行测试，设定扫描波数范围为4000~400cm-1。
1.6.3接触角表征采用德国Dataphysics公司的OCA20型接触角测量仪测量膜外表面的水接触角，测试条件为：室温（25±1）℃，水滴体积为1μL。
1.7膜的性能测试1.7.1膜通量的测试在压力0.1MPa和温度25℃下，采用实验室自制的通量测试仪测试PVDF中空纤维膜的纯水（或含油废水）通量，计算公式如下：式中：J——膜的通量，L/（m2•h）；V——透过膜的料液体积，L；A——膜的有效面积，m2；t——测试时间，h。
1.7.2膜的抗压实性能通过计算膜的纯水通量下降率来反映膜的抗压实性能〔6〕，因为纯水可以排除膜的污染对通量下降造成的影响，其计算公式如下：式中：FD——膜的纯水通量下降率，%；J0——膜的纯水初始通量，L/（m2•h）；Jt——膜的纯水稳定通量，L/（m2•h）。
1.7.3膜的抗污染性能通过对比膜处理纯水和含油废水的通量，计算含油废水的稳定通量下降率来反映膜的抗污染性能〔7〕，其计算公式如下：式中：M——膜的含油废水稳定通量下降率，%；Jt′——膜的含油废水稳定通量，L/（m2•h）。
1.7.4膜的纯水稳定通量恢复率测定膜的纯水稳定通量恢复率〔8〕的计算公式如下：式中：Hν——膜的纯水稳定通量恢复率，%；Jtc——污染的膜被反冲洗后（反冲洗时间为15min）的纯水稳定通量，L/（m2•h）。
1.7.5膜截留率的测定介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜处理含油废水的截留率的计算公式如下（测试条件：压力为0.1MPa，温度为25℃）：式中：R——膜的含油废水截留率，%；C0——进料液油的质量浓度，mg/L；C——透过液油的质量浓度，mg/L。
2结果与讨论2.1介孔Al2O3的SEM表征通过观察制备出的介孔Al2O3的SEM图发现：介孔Al2O3具有良好的球形度，介孔Al2O3的粒径为100nm左右，粒径比较小，具有很大的比表面积，从而能够在PVDF膜中均匀地分散，提高与PVDF链的相容性，因此可以很好地改性介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的性能，包括亲水性能，抗压实性能和抗污染性能。
2.2介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的SEM通过观察介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的表面和断面的SEM发现：膜的断面比较疏松，这是水传输的通道，且可以看出中空纤维的内径为400μm左右，外径为620μm左右。
中空纤维的表面很光滑，该层对含油废水中的油分子具有截留作用。
因此，成功地制备介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜。
2.3中空纤维膜的FT-IR表征介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜和纯PVDF中空纤维膜的傅里叶红外光谱（FT-IR）如图1所示。
由图1可见，膜材料PVDF中，存在大量的F—C—F键，因此在1230cm-1都出现了比较宽的强吸收峰。
在波数为3400、1650cm-1处都出现了吸收峰，这是—OH的伸缩振动峰。
同时在波数为2968、2930cm-1为—CH2—的伸缩振动峰；在波数为1395cm-1处为C—H的变形振动峰；在波数为840cm-1处为PVDF的特征吸收峰〔9〕。
此外，介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜在波数为778、621cm-1处出现了吸收峰，这个为Al—O的振动峰〔10〕，而纯PVDF 中空纤维膜在这个波数处没有出现此吸收峰。
因此介孔Al2O3成功地添加到PVDF中，制备出介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜。
2.4介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的亲水性分析通过研究纯PVDF膜和介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的接触角发现：纯PVDF膜的接触角为67.4°，而介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的接触角为33.9°。
与纯PVDF膜相比，介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的接触角减小了，其亲水性能提高了，这是因为介孔Al2O3是亲水性的无机粒子，表面含有大量的羟基，并均匀分散在PVDF膜中，从而提高了复合中空纤维膜的亲水性能。
2.5中空纤维膜的抗压实性能分析通过测试中空纤维膜的纯水的通量下降率作为评价中空纤维膜的抗压实性能的指标。
介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜和纯PVDF中空纤维膜的纯水通量如图2所示。
由图2可见，随着时间的延长，两种膜的通量都会出现下降，并在0.5h后通量达到稳定，这是因为随着时间的推移，膜发生机械变形而逐渐被压实，由此导致过膜阻力的增加，其渐渐抵消了压力差产生的推动力，所以膜通量最终达到稳定。
而介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的纯水通量大于纯PVDF中空纤维膜的通量，这是因为介孔Al2O3的添加，提高了复合膜的亲水性能。
研究中空纤维膜的纯水通量下降率发现，纯PVDF膜的纯水通量下降率为31.2%，而介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的纯水通量下降率为24.7%，这说明介孔Al2O3的添加，提高了PVDF复合中空纤维膜的抗压实性能。
2.6中空纤维膜的抗污染性能分析通过测试中空纤维膜在处理含油废水的稳定通量下降率作为评价中空纤维膜的抗污染性能的指标，中空纤维膜处理含油废水的通量如图3所示。
由图3可见，在0~0.5h时，介孔Al2O3/PVDF中空纤维膜的含油废水的通量与时间关系曲线的斜率（负值）要大，表明其通量下降要缓慢，这是因为介孔Al2O3提高了介孔Al2O3/PVDF 中空纤维膜的抗污染性能。
研究中空纤维膜处理含油废水的通量下降率发现：与纯水的稳定通量相比较，介孔Al2O3/PVDF中空纤维膜的含油废水的稳定通量下降率为27.51%，而纯PVDF 中空纤维膜的含油废水的稳定通量下降率为47.05%，这是因为介孔Al2O3的添加，提高了PVDF复合膜的亲水性，使油类有机污染物不易附着在膜的表面和堵塞膜的孔道，从而提高了其抗污染性能，减小了PVDF膜处理含油废水的稳定通量下降率。
2.7中空纤维膜的纯水稳定通量恢复率为了进一步考察介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的抗污染性能，考察中空纤维膜在处理含油废水后经过反冲洗后纯水的稳定通量恢复率，反冲洗时间为15min，结果如表1所示。
由表1可见，介孔Al2O3的添加，使中空纤维膜的纯水稳定通量恢复率提高了15.8%，这再次验证了介孔Al2O3的添加，提高了PVDF复合中空纤维膜的抗污染性能，既可以使膜的使用寿命延长，又可以达到PVDF复合中空纤维膜循环使用的目的。
中空纤维超滤膜应用指南
中空纤维超滤膜应用指南一、中空纤维超滤膜的原理中空纤维超滤膜是由多个微小的中空纤维组成的，每根中空纤维内部有一个小孔，通过这些小孔实现物质的选择性传递。
当物质溶液通过中空纤维超滤膜时，大分子、悬浮物、胶体等被截留在膜的一侧，而水、小分子溶质等则通过膜的孔隙进入另一侧。
这样，可以实现溶液的浓缩与分离。
二、中空纤维超滤膜的应用指南1.水处理：中空纤维超滤膜可用于水的过滤、澄清和浓缩。
在水处理过程中，可以根据水中悬浮物、有机物和微生物的不同特性选择合适的孔径和操作条件。
例如，在饮用水处理中，可以选择孔径较小、截留效果较好的超滤膜，将水中的有害物质去除，提高水质。
2.废水处理：中空纤维超滤膜广泛应用于废水处理中，可以实现废水的澄清和浓缩。
在废水处理过程中，超滤膜可以截留废水中的悬浮物、胶体、有机物等，提高废水的处理效果。
同时，由于中空纤维超滤膜的膜通量高、污染物截留能力强，可以减少废水处理工艺的设备体积和处理成本。
3.饮料生产：中空纤维超滤膜可用于饮料生产中的澄清和浓缩。
在果汁、茶饮料、乳制品等生产过程中，超滤膜可以去除悬浮物、蛋白质、菌落和色素等杂质，提高产品的质量和口感。
4.食品加工：中空纤维超滤膜可用于食品加工中的分离和浓缩。
在食品加工过程中，超滤膜可以将悬浮物、油脂、大分子物质等分离出来，实现食品的浓缩和纯化。
三、中空纤维超滤膜的使用注意事项1.清洗和维护：超滤膜需要定期清洗和维护，以去除膜表面的污染物和降低膜阻力。
清洗方法可以根据实际情况选择，一般包括物理清洗、化学清洗和高压气体清洗等。
2.膜通量控制：为保证超滤膜的正常运行和使用寿命，需要控制膜通量。
膜通量过大会导致膜污染和膜阻力增加，同时损害膜本身的结构和性能；膜通量过小则会降低操作效率和处理能力。
因此，需要合理选择膜通量并进行适时调整。
3.操作温度控制：超滤膜的操作温度通常在5~45℃之间，过高或过低的温度都会对膜的分离效果和使用寿命产生不利影响。
中空纤维超滤膜如何有效去除有害物质？
中空纤维超滤膜如何有效去除有害物质？
中空纤维超滤膜是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。
超滤膜是较早开发的高分子分离膜之一，在60年代超滤装置就实现了工业化。
那么，中空纤维超滤膜如何有效去除有害物质？
1、对于悬浮物和微生物的去除
(1)对于造成水质混浊的悬浮物具有很高去除能力;产水浊度通常达到0.2NTU以下。
(2)对于大肠杆菌等微生物具有99.99%以上的去除能力。
由于微生物通常在0.5微米以上，因此0.03微米的海德能超滤膜对于去除微生物十分有效。
(3)对于铁、锰、铝等胶体具有90-95%以上的去除能力。
但对于呈溶解态的铁离子等没有去除能力。
2、对于铁、锰的去除
超滤能够去除呈胶体或者悬浮物性质的铁、锰，但不能去除水中溶解的亚铁离子和二价锰离子，必须配合进行氧化处理，把亚铁快速氧化成三价铁，在中性PH附近形成不溶性的铁胶体，把二价锰氧化成四价锰，通过超滤过滤除去。
在常规水处理工艺中，使用除铁锰过滤器来去除水中溶解的铁、锰。
3、对于氟的去除
水源水中氟化物超标，但超滤本身不能去除呈溶解态的氟离子。
目前除氟工艺主要有活性氧化铝吸附过滤、骨炭吸附过滤、铝盐混凝沉淀、电絮凝、电渗析等，铝盐形成的矾花粒子Al(OH)3(S)对水中氟离子具有一定的吸附能力，然后借助超滤对于铝盐水解形成的胶体的截留作用来实现除氟的目的。
以上就是中空纤维超滤膜有效去除有害物质的方法，希望对大家有所帮助。
中空纤维膜水处理技术探讨
中空纤维膜水处理技术探讨概要：以中空纤维膜技术为核心的水处理工艺具有操作简易、能耗低、低压运行，装置占地面积小、出水水质好等优势，能够实现水资源的高效循环利用，具有较高的环境效益和经济效益。
随着我国工业化进程的加速和水资源的日益短缺，污水和废水的资源化利用已成为可持续发展的重要手段。
膜处理技术在水处理领域的应用必将越来越广泛。
中空纤维膜在我国的发展始于20世纪70年代，1974年大连、上海、天津等地陆续展开中空纤维膜的研究，研究者于20世纪70年代末成功地研制出以芳香聚酰胺酰肼为原料的反渗透中空纤维膜及小型膜组件[ 1 ]。
随后，中空纤维膜的研究得到较大发展，逐渐步入工业化阶段。
1 中空纤维膜技术的概念及其特点中空纤维膜是超滤膜的一种，它是超滤膜技术中最成熟、先进的技术之一。
中空纤维膜的外径是0.5～2.0mm，内径是0.3～1.4mm，管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留的分子量可达几千至几十万，可100%截留细菌、病毒、胶体、热源及微小的悬浮物等。
原水在中空纤维膜的外侧或内腔加压流动，构成外压式和内压式。
经中空纤维膜处理过的水质清澈甘甜，可直接饮用。
中空纤维膜的特点是：1）耐压性好，中空纤维膜的耐压性能主要取决于内外径之比，与管壁的厚度无关。
2）中空纤维膜无需支撑体，使用过程简单，无需加热，节约能源。
3）膜组件可做成任意大小和形状。
4）单位体积的有效膜面积大，填充密度高、通透量大。
5）适用范围广，适用于多种大分子有机物、无机物的分离。
2 中空纤维膜在水处理中的应用进展自20世纪70年代以来，膜生物反应器（MBR）先后在北美、欧洲得到广泛应用，90年代末期在我国开始应用。
它是将膜分离技术中的膜组件与生物处理工程中的生物反应器相结合组成的新型生物处理装置。
目前，膜生物反应器普遍采用的就是中空纤维膜。
2.1 在水质净化中的应用中空纤维膜技术通常作为预处理环节广泛应用于自来水、超纯水及纯净水的制备、饮用水的深度净化、矿泉水的净化和海水淡化。
特种膜分离技术处理含油废水详细说明
特种膜分离技术处理含油废水详细说明
随着经济和工业的发展，在石油、金属、机械、食品等行业产生了大量的含油废水，对环境造成了严重的污染，危害人体健康。
含油废水不仅含油，其BOD及COD值高，传统的絮凝沉淀、机械刮出及生化处理等，都存在工艺复杂、处理难度高、出水水质不稳定的问题。
含油废水的来源很多，石油工业的采油、炼油、油运输及石油化学工业产生含油废水，油轮洗涤水、机械加工业的金属切削液、脱脂液、冷却润滑液、钢铁轧钢水、食品工业和农药工业等的废水中都含有大量的油。
乳化液含油废水处理常用物理方法有：重力分离法，利用油和水相对密度差进行分离。
粗粒化法，利用油水两相对聚结材料亲和力的不同进行分离。
深床过滤法，利用颗粒介质滤床的截留、惯性碰撞、筛分表面粘附等机理除去水中的油分。
而膜分离法利用超滤、微滤、和电渗析技术进行油水分离，膜分离方法具有处理量大、操作简便、经济可靠、不受油水相对密度差的约束等特点。
膜分离方法已广泛应用于分散油和乳状油的分离，尤其是微滤和超滤，反渗透和纳滤用于乳状油和溶解油的分离和浓缩回用。
目前含油废水膜处理技术使用的大多是有机膜，多年使用实践证明其性能随使用时间增长而降低，会因膜的溶胀而报废。
而无机膜具有耐高温、耐化学侵蚀、机械强度好、抗生物能力强、渗透量大、可清洗性强和使用寿命长等特点。
中空纤维膜用途
中空纤维膜用途
中空纤维膜是一种常见的膜分离技术，具有许多应用场景。
其主要用途如下：
1.污水处理：中空纤维膜可以用于污水处理，有效地去除水中的悬浮物、胶体、微生物等污染物，实现污水净化。
2.饮用水处理：中空纤维膜具有良好的过滤性能，可以有效去除水中的微生物、重金属离子、有机物等污染物，确保饮用水安全。
3.浓缩与分离：中空纤维膜可用于溶液的浓缩、分离和提纯，具有能耗低、操作简便等优点。
4.生物制药：中空纤维膜可用于生物制药领域的分离、浓缩、纯化等工艺过程，提高药品的纯度和收率。
5.食品工业：中空纤维膜可用于食品工业中的脱盐、脱苦、脱辣等处理，提高食品的品质。
6.化工行业：中空纤维膜在化工行业中可用于溶剂的回收、有害物质的去除等工艺过程。
7.半导体制造：中空纤维膜可用于半导体制造过程中的湿式清洗、废水处理等环节，保证生产环境的洁净度。
8.医药领域：中空纤维膜可用于血液净化、腹水浓缩等医疗领域，挽救患者生命。
总之，中空纤维膜在多个领域具有广泛的应用前景，为我国
的环保、民生、科技发展等方面做出了重要贡献。
中空纤维超滤膜实验报告
中空纤维超滤膜实验报告中空纤维超滤膜实验报告摘要：本实验旨在研究中空纤维超滤膜的过滤性能和应用前景。
通过实验测试，得出了中空纤维超滤膜在水处理领域的潜力，为其进一步应用提供了科学依据。
引言：中空纤维超滤膜是一种新型的膜分离技术，具有高效、节能、环保等优点，在水处理、饮用水净化、废水处理等领域具有广泛应用前景。
本实验通过对中空纤维超滤膜的实验测试，旨在探究其过滤性能以及可行性。
实验方法：1. 实验材料准备：准备中空纤维超滤膜样品、水样、溶液等。
2. 实验装置搭建：将中空纤维超滤膜样品装置于实验装置中，确保流体能够通过膜孔。
3. 实验参数设置：调整实验装置的操作参数，如压力、流速等。
4. 实验过程监测：通过实验仪器对实验过程进行监测，记录数据。
5. 数据处理与分析：对实验数据进行处理与分析，评估中空纤维超滤膜的过滤性能。
实验结果与分析：通过实验测试，我们得出了以下结论：1. 中空纤维超滤膜具有良好的过滤性能，能够有效去除水中的悬浮固体、胶体、微生物等。
2. 中空纤维超滤膜的过滤效率与操作参数有关，适当调整压力和流速可以提高过滤效果。
3. 中空纤维超滤膜的膜通量较高，能够满足大规模水处理需求。
4. 中空纤维超滤膜的耐污染性较好，能够长时间稳定运行。
应用前景：中空纤维超滤膜在水处理领域具有广泛的应用前景：1. 饮用水净化：中空纤维超滤膜能够有效去除水中的有害物质，提供安全健康的饮用水。
2. 工业废水处理：中空纤维超滤膜可以用于工业废水的处理，实现废水的回用和资源化利用。
3. 海水淡化：中空纤维超滤膜可以应用于海水淡化领域，解决淡水资源短缺问题。
4. 医药领域：中空纤维超滤膜可以用于药物的分离纯化和血液透析等医药应用。
总结：通过本实验，我们对中空纤维超滤膜的过滤性能和应用前景有了更深入的了解。
中空纤维超滤膜作为一种新型的膜分离技术，具有广泛的应用潜力。
随着科技的不断进步和应用需求的增加，相信中空纤维超滤膜将在水处理领域发挥越来越重要的作用，为人类提供更清洁、健康的生活环境。
中空纤维超滤膜膜污染的研究中空纤维超滤膜膜污染的研究
（二） 实验过程及方案分析
1
Байду номын сангаас
实验准备
方案一 2
方案二 3
方案三 4
一 实验准备
1 实验装置仪器
1——滤料池； 2——抽水泵； 3——流量计； 4——流量调节
阀； 5——压力计； 6——超滤膜组
件； 7——电子天平
2 实验试剂
00..11%%HHCCLL 00..11%%NNaaOOHH 00..11%%柠柠檬檬酸酸 00..88%%EEDDTTAA
方案一结论：
压力过高，污泥浓度过高，导致膜破裂，造 成出水浑浊，通量剧增，通量恢复率超过1。
因此： 降低实验压力，压力范围定在0.08MPa以 下； 污泥稀释5倍； 改进方案，得到实验方案二。
三 实验方案二
物理清洗和化学清洗对比
纯水过滤
污水过滤
化学清洗
纯水过滤
纯水过滤 清水反冲洗
方案二结果
P=0.045MPa
随着人们对水处理要求的提高，目前超滤膜的使用 领域正在快速扩大
2 超滤原理
静压差的作用下， 原料溶剂和小分子 B的溶质粒子从高
压的料液透膜
大分子A的溶质粒 子组分被膜所阻
截
通过UF膜 达到分离
目的
3 超滤膜的污染机理
(l)筛分过程——溶质在膜表面的机械截留过程 (2)吸附污染——污染物覆盖于膜的内表面 (3)堵塞——膜孔受到了一定程度的填塞，膜的透水
四 实验方案三（最终） 化学清洗剂的清洗效果研究
纯水过滤
污水过滤
纯水过滤
纯水过滤
试剂清洗
方案三结果： 膜2(16根 膜面积A=0.03016m2)
压力/MPa
膜技术在水处理中的应用
膜技术在⽔处理中的应⽤膜技术在⽔处理中的应⽤摘要:膜是⼀种起分⼦级分离过滤作⽤的介质,当溶液或混和⽓体与膜接触时在压⼒下,或电场作⽤下,或温差作⽤下,某些物质可以透过膜,⽽另些物质则被选择性的拦截,从⽽使溶液中不同组分,或混和⽓体的不同组分被分离,这种分离是分⼦级的分离。
膜技术在⽔处理中应⽤是利⽤⽔溶液(原⽔) 中的⽔分⼦具有透过分离膜的能⼒，⽽溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外⼒作⽤下对⽔溶液(原⽔) 进⾏分离，获得纯净的⽔，从⽽达到提⾼⽔质的⽬的。
本⽂介绍了正向渗透膜、反渗透膜、微滤膜、超滤膜、纳滤膜技术、双极膜技术、电渗析技术的基本原理及其在⽔处理中的应⽤，并着重介绍双极膜的原理及其应⽤。
关键词：膜技术；⽔处理；纳滤膜；双极膜前⾔随着我国⼯业化和城市化的发展，⼤量的⽣活和⼯业废⽔排⼊⽔体，这些废⽔中多含有不同浓度的化学成分，造成了严重的⽔体污染，为保护环境，使其不受污染，并能回收⼀些有⽤物质，在⼯业和城市废⽔排放之前必须进⾏净化处理。
膜分离技术是⼀种新型⾼效、精密分离技术，它是材料科学与介质分离技术交叉结合形成的⼀门技术，具有⾼效分离、设备简单、节能、常温操作、⽆污染等优点，⼴泛应⽤于⼯业领域众多⾏业，据统计，全球膜销售额每年以14％～30％的速度增长[1]。
膜分离在废⽔处理中已得到了⼴泛的应⽤，并将会成为主要的先进废⽔处理技术，有着⼴阔的发展前景。
1 正向渗透膜技术1.1正向渗透（FO）的原理⽤只能透过溶剂⽽不能透过溶质分⼦的半透膜将溶剂和溶液隔开，溶剂分⼦将在渗透压的作⽤下⾃发地从溶剂侧透过膜进⼊溶液侧，这就是渗透现象，也即所谓的“正向渗透”。
渗透过程的驱动⼒是膜两侧的渗透压差，或理解为膜两侧⽔的化学势的差值，⽔流⽅向为从渗透压低(⽔化学势⾼)的⼀侧流向渗透压⾼(⽔化学势低)的⼀侧。
由正向渗透的原理可知，FO膜的产⽔侧需要⽐进⽔侧具有更⾼的渗透压以保证获得⼀定的⽔通量。
在FO膜产⽔侧能提供⾼渗透压的溶液是FO⼯艺的关键所在，⼀般称之为“提取液”(Draw Solution，DS)[2]。
石化含油废水处理工艺设计毕业论文
石化含油废水处理工艺设计毕业论文石化行业是我国重要的支柱产业之一，但其生产过程中也产生大量的含油废水。
这种含油废水对环境造成很大的污染，也对水资源的浪费。
因此，对石化含油废水进行处理和回用是非常必要和紧迫的。
本文以某石化企业的含油废水处理为研究对象，分析了原有处理工艺的不足之处，提出了改进设计方案，最终设计出一套较为完善的含油废水处理工艺。
一、现有工艺的问题该企业原有的含油废水处理工艺主要包括物化处理和生化处理两个环节。
物化处理部分包括通过化学方法将废水中的油分离出来，然后通过沉淀、过滤等方式去除悬浮物和溶解物。
生化处理部分则采用好氧生化法，通过微生物的作用分解废水中的有机物质，从而使废水变得符合国家排放标准。
但通过对该工艺的实际应用效果进行观察和分析，发现其存在以下问题：1. 处理效率低：该工艺虽然可以将废水中的一定量有机污染物去除，但其去除效率不高，无法满足国家排放标准。
2. 工艺复杂：物化处理和生化处理各占了一部分，且处理方式复杂，需要大量人力、物力和财力投入。
3. 能耗高：生化处理需要维持好氧条件，要消耗大量的氧气，而物化处理则需要使用大量的药剂，这些都需要耗费大量的能源。
4. 废物处理麻烦：物化处理过程中产生的辅助药剂和沉淀物是另一个问题，需要进行二次处理才能达到排放标准。
同时，生化处理后也会产生大量的污泥，需要进行处置。
以上问题有目共睹，因此有必要对业界先进技术进行借鉴，对其处理工艺进行升级和改造。
二、新的处理工艺设计1. 排污前处理在进入处理系统前，要对废水进行预处理。
一方面要进行出油、去磷、去氮处理，以减少后面的处理工艺负担；另一方面要进行pH调节以符合生化处理的条件。
出油的过程可以采用微膜过滤，该方法将废水通过微孔进出，能够达到高效去除油的目的。
去磷去氮的目的在于降低生化处理过程中氧气的需求量，降低处理成本。
2. 原水生物接触氧化处理对于带有一定氨氮和总磷含量的含油废水，建议采用原水生物接触氧化处理。
国产PVDF中空纤维膜在炼油废水深度处理回用中的应用
降低膜 污染 速率及 膜 堵 塞 概 率 。对 ２个 膜 系 统 进
行 更换 后 ， 对 ＭＢ Ｒ与膜 系统 的运 行状 况 进行 了连
，
与传 统工 艺相 比 ， ＭＢ Ｒ 具 有 占地 面积 小 、 污 染
物 去除率 高 、 污泥浓度高、 泥龄长且产泥量少 、 产 水 水质好 并 可 回用 、 抗 冲击 能 力 强 、 控 制较 灵 活 等 优 势［ ４ ］ 。采用 ＭＢ Ｒ工 艺处 理 炼化 废 水 的难 点 在
续 跟踪 ， 以对 国产 Ｐ ＶＤ Ｆ 中空 纤 维 膜 在 炼 油 废 水
处 理 的应用 情况进 行考 察 。
于 控制膜 污 染 速 率 、 维 持 膜 通 量 及 建 立 有 效 的 膜 清洗方法［ ７ ］ 。中国石化 海南炼 油化 工有 限 公 司
（ 简 称海 南炼 化） 采 用 以（ Ａ／ Ｏ＋ ＭＢ Ｒ） 工 艺 为核 心 的废水 处理 流 程 对 含 油 污 水 进 行 深 度 处 理 ， ＭＢ Ｒ 系 统设 计 水 量 为 ４ ５ ０ ｍ。 ／ ｈ ， 采 用 日本 某 膜 厂 商 聚 偏 氟 乙烯 （ Ｐ ＶＤ Ｆ ） 中空 纤 维膜 ， 膜孔 径 为 ０ ． ２ ｕ ｍ。
（ １ ．中 国石 化 海 南 炼油 化工 有 限 公 司 ，海 口 ５ ７ ８ １ ０ １ ；２ ． 浙 江 双 益 环 保 科 技 发 展 有 限公 司）
摘 要 ：中 国石 化 海 南 炼 油 化 工 有 限公 司采 用 膜 生 物 反 应 器 （ ＭＢ Ｒ ） 工艺处理炼油废水 ， 以达 到 深 度 处 理 后
１ ２套 膜组 件 ， 设 计膜 通量 为 ２ １ Ｌ ／ （ ｍ ・ ｈ ） 。ＭＢ Ｒ 系 统投 入运 行后 ， 前期 的总 体 运 行 情况 良好 ， 产 水 量、 压差 、 清洗 频率 均 能 满 足 生产 需 要 。运 行 ３年