膜技术在水处理中的应用
膜技术在水处理中的应用与发展

膜技术在水处理中的应用与发展一、膜技术在水处理中的应用情况膜技术是利用半透膜对水进行过滤和分离的一种水处理技术。
它具有高效、节能、无化学品添加等优点,所以在水处理领域得到了广泛的应用。
目前,膜技术在水处理中主要包括以下几个方面的应用:1. 海水淡化:随着人口的增长和工业的发展,供水紧张问题日益严重。
海水淡化技术通过膜技术可以将海水中的盐分和杂质去除,得到符合饮用水标准的淡水。
在一些水资源紧缺的地区,海水淡化技术成为了解决供水问题的重要手段。
2. 污水处理:城市污水处理是保障城市环境卫生的重要措施。
膜技术在污水处理中可以用于去除污水中的有机物和微生物等有害物质,生产出清洁的再生水。
3. 饮用水处理:膜技术可以应用于自来水、地下水等饮用水源的处理,去除其中的细菌、微生物、重金属等有害物质,提高水质,保障居民的健康。
4. 工业废水处理:工业生产中产生的废水中往往含有大量的有机物质、重金属和化工原料等有害物质。
膜技术可以有效去除这些有害物质,达到排放标准,防止对环境造成污染。
5. 压力驱动与电动式反渗透膜除盐技术:电动反渗透技术是近年来膜技术的新发展趋势,它利用电能来提高膜的去除盐效率,成为一种极具潜力的技术。
膜技术在水处理中的应用正在不断发展和完善,未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 技术革新:随着科技的不断进步,新型的膜材料、膜结构、膜模块等不断涌现,使得膜技术在水处理中的应用范围更加广泛、性能更加优越。
2. 集成化发展:膜技术在水处理中将逐渐向集成化方向发展,即与生物反应器、化学氧化等其他水处理技术结合,形成多种技术协同作用,提高水处理效率。
3. 绿色环保发展:传统水处理工艺往往需要大量的化学药剂,而膜技术在水处理中不需要外加化学品,且能有效地减少二次污染,因此将是绿色环保水处理技术的重要组成部分。
4. 智能化应用:随着自动化技术和人工智能技术的不断发展,膜技术在水处理中将更加智能化,例如通过智能控制系统实现膜设备的自动运行和故障检测等功能,提高设备运行效率。
膜技术在饮用水处理中的应用

膜技术在饮用水处理中的应用
膜技术是一种利用半透膜分离物质的工艺技术,其应用十分广泛,尤其在饮用水处理
领域具有重要作用。
膜技术可以高效去除水中的悬浮固体、胶体物质、有机物质、微生物
和溶解离子等,是一种理想的水处理方法。
本文将介绍膜技术在饮用水处理中的应用。
膜技术在饮用水处理中的应用有三个主要方面:微滤膜、超滤膜和反渗透膜。
微滤膜是一种孔径较大的膜,其孔径范围在0.1-10微米之间,可以有效去除水中的悬浮固体颗粒、胶体物质和微生物等。
微滤膜具有操作简便、工艺流程简单、投资成本低等
优点,广泛应用于饮用水厂的预处理过程中。
可以用微滤膜对水中的泥沙、悬浮颗粒和藻
类等进行预处理,提高后续处理工艺的效果。
超滤膜的孔径范围在0.001-0.1微米之间,可以去除水中的胶体物质、有机物质和微
生物等。
与微滤膜相比,超滤膜对颗粒物质的去除效果更好,可以去除微米级别的颗粒物质。
超滤膜在饮用水处理中的应用非常广泛,可以用于富集、浓缩或分离水中的有机物质、细菌、病毒等。
超滤膜可以有效去除水中的有机物质和胶体物质,提高水处理的效果。
反渗透膜也是一种常用的膜技术,在饮用水处理中应用广泛。
反渗透膜的孔径非常小,只有纳米级别,可以去除细菌、病毒和溶解离子等。
反渗透膜可以实现对水中离子、有机
物质和微生物等的高效去除,提供高品质的饮用水。
可以用反渗透膜对水中的全氟化合物、重金属离子和有机物质等进行去除,提高饮用水的安全性和适用性。
反渗透膜工艺技术在
饮用水处理厂中广泛应用,成为一种理想的水处理方法。
水处理中的膜技术

水处理中的膜技术水处理是我们生活中必不可少的一环,早期传统的水处理方法往往采用化学药品来消除有害微生物和化学物质,但是这种方法处理出来的水品质不稳定,并且对环境造成严重的污染。
随着科技的不断发展,膜技术的出现逐渐改变了水处理方式的格局,特别是在海水淡化以及固废处理领域,膜技术已经成为了最受欢迎的一种水处理方式。
一、膜技术在水处理领域中的应用1. 海水淡化海水淡化是指通过处理海水,去除其中的盐分和其他有害物质,从而得到新鲜的淡水。
传统的海水淡化方法大多采用的是热扩散或蒸发技术,这些方法不仅成本高昂,而且对环境造成严重的影响。
而利用膜技术进行海水淡化,既能提高净水效率,同时也能显著地降低处理成本和对环境的污染程度。
2. 城市污水处理城市污水处理是指将市区污水经过预处理、深度处理、消毒等一系列流程,使其达到国家规定的排放标准。
膜技术在城市污水处理中扮演着重要的角色,使得处理出来的污水更加稳定和高效。
3. 工业废水处理工业废水中往往含有各种有毒有害的物质,传统的处理方式存在一些弊端,也不能达到理想的处理效果。
而膜技术因其高效、可靠、环保的特点,在工业废水处理中得到了广泛的应用。
二、膜技术的优点1. 高效性膜技术所采用的微孔膜可以过滤细小的微粒和水中的其他有害物质,使得处理后的水质更加纯净、更能符合国家规定的排放标准。
2. 低能耗相比传统的水处理方法,膜技术耗能较少,同时能够减少处理成本和对环境的污染程度。
3. 可控性强膜技术可以根据不同的用途和水质要求进行不同程度的调整,从而达到更好的处理效果,具有非常强的可控性。
三、膜技术的存在问题1. 膜污染膜技术在应用过程中可能会存在一定的膜污染问题,需要定期进行清洗和更换,从而确保处理效果。
2. 需要高水平的技术人员膜技术的处理过程相对较为复杂,需要有一定的专业知识和技术支持,对操作人员的技术要求也比较高。
3. 设备维护成本高膜技术所使用的设备比传统设备要复杂得多,因此对设备的维护和保养成本也会相应提高。
膜技术在水处理中的应用

膜技术在水处理中的应用随着人们对环境保护意识的提高,水处理技术也得到了广泛的关注和推广。
而在众多的水处理技术中,膜技术因为其高效、可靠、环保的特点,成为了越来越多水处理领域的首选。
在本文中,我们将探讨膜技术在水处理中的应用。
一、膜技术的原理和优势膜技术是利用膜分离原理,以膜为过滤介质,将水中的杂质、微生物、病毒等有害物质分离出来的一种水处理技术。
膜技术主要分为微滤、超滤、纳滤和反渗透四种类型,其应用范围也不尽相同。
相比于传统水处理技术,膜技术有以下优势:1.高效。
膜孔径小,分离效果好,能有效地去除水中的有害物质。
2.环保。
膜技术不需要任何化学药剂,可以减少水处理过程中的污染。
3.省水。
膜技术可以回收处理后的水,达到节水效果。
4.便捷。
膜技术操作简单,不需要大量的人力和物力成本。
5.可持续。
膜技术可以循环利用,投资收益高,且使用寿命长。
二、膜技术在水处理中的应用1.饮用水处理膜技术在饮用水处理中的应用是最为广泛的。
膜技术可以有效地去除水中的重金属、有机物、微生物等有害物质,使水变得更加清澈、透明、安全。
膜技术可以借助反渗透膜加工饮用水,将水中的各种离子、微生物、悬浮物、色度等物质分离出来,制备出高质量的饮用水。
世界上很多国家、地区都采用了这种技术来提供高质量的饮用水。
2.污水处理膜技术在污水处理中的应用也越来越广泛。
膜技术可以有效地去除污水中的各种杂质、微生物和悬浮物,取代传统沉淀、过滤等处理方式,大大提高了污水处理效率和水质。
膜技术可以应用于城市污水处理厂、工业废水处理等领域,达到排放标准。
3.海水淡化随着全球人口的增长和干旱地区的扩大,海水淡化技术也越来越重要。
而膜技术可以应用于海水淡化领域,将海水中的盐、微生物等有害物质去除,制备出淡水。
海水淡化可以缓解干旱地区的用水问题,改善当地居民的生活条件,提高经济发展水平。
三、膜技术的发展前景膜技术作为一种高效、环保的水处理技术,已经快速发展和应用。
膜技术在饮用水处理中的应用

膜技术在饮用水处理中的应用膜技术是一种高效的饮用水处理技术,具有很多优点,如高效、可靠、节能等。
它被广泛应用于饮用水处理中,包括直接饮用水处理、水源污染处理、反渗透技术、海水淡化等。
膜技术在直接饮用水处理中发挥了重要作用。
膜过滤技术能够有效去除水中的细菌、病毒、有机物、重金属等有害物质,提供安全、卫生的直饮水。
膜过滤膜的孔径非常小,可以过滤掉微小的污染物质,保证水质达到国家标准。
膜技术还具有高效、节能的特点,可以大幅降低能源消耗和人工成本。
膜技术在水源污染处理中也具有广泛应用。
随着工业化和城市化进程的加速,水资源污染日益严重,有效地处理水源污染成为亟待解决的问题。
膜技术能够有效去除水中的微生物、有机物、重金属等污染物质,使污染水源得到有效治理,恢复水体生态环境,保护人类健康。
反渗透技术是膜技术在饮用水处理中的重要应用之一。
反渗透技术是利用半透膜对水进行过滤,将水中的溶解固体、重金属、有机污染物等去除,实现水的浓缩和纯化。
这种技术可以应用于海水淡化、高盐水处理等场景,使海水等不可利用的水资源得到有效利用。
膜技术还可以应用于饮用水处理厂和家庭用水净化设备中。
在饮用水处理厂中,膜技术可以与传统的混凝沉淀、过滤等处理工艺相结合,形成高效的综合处理系统。
在家庭用水净化设备中,膜技术可以应用于自来水的净化和过滤,提供安全、卫生的家庭饮用水。
膜技术在饮用水处理中的应用非常广泛,可以应对不同水质和不同污染源的处理需求。
它不仅可以提供安全、卫生的直饮水,还能够有效处理水源污染和海水淡化等问题,为人们提供高质量的饮用水资源。
膜技术在水处理领域中的应用研究

膜技术在水处理领域中的应用研究随着人口的增加和工业化的发展,水资源的短缺和水质的恶化已成为全球关注的热点问题。
为了解决水资源短缺和水污染问题,水处理技术不断发展,膜技术作为一种高效可行的水处理方法,逐渐成为水处理领域的重要技术手段。
一、膜技术的基本原理和分类膜技术是利用介于微滤过程和离子交换过程之间的膜分离原理进行水处理的技术。
其基本原理是通过膜的选择性渗透性,将水中的溶质分离出来。
根据膜的材质和分离机制的不同,膜技术可以分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜四种类型。
微滤膜和超滤膜主要是通过筛选的机制分离物质,纳滤膜则是通过孔径大小和电荷的区别分离物质,而反渗透膜则是通过逆渗透的原理分离物质。
二、膜技术在水处理中的应用1. 膜分离技术在饮用水处理中的应用膜技术在饮用水处理中的应用主要包括微滤膜和超滤膜的使用,通过过滤工艺去除水中的悬浮固体、胶体颗粒和微生物等杂质,使其满足饮用水质量标准。
微滤膜和超滤膜具有较高的过滤效率和较好的水质稳定性,能够有效去除水中的颗粒物和微生物,在夺取基本饮用水进行处理的同时能保留水中的矿物质等对人体有益的成分,提高了饮用水的整体品质。
2. 膜反应器在废水处理中的应用膜反应器(MBR)是一种将膜技术与生物反应器技术相结合的废水处理技术。
MBR将生物反应器和微滤或超滤膜结合在一起,实现了废水污染物的生物降解和膜分离的一体化。
MBR技术具有接触时间长、降解效果好、排泥量小等优点。
由于MBR 技术能够有效去除有机物、氮、磷等污染物,并且产生的清水可直接回用,因此被广泛应用于工业废水和城市污水处理领域。
3. 膜处理技术在海水淡化中的应用海水淡化是一种将海水转变为淡水的过程,膜技术在海水淡化中起到了重要的作用。
反渗透膜是海水淡化工艺中常用的膜技术。
通过将海水压力驱动通过反渗透膜,能够有效去除海水中的盐分和其他溶解物质,获得高质量的淡水。
膜技术在海水淡化中具有能耗低、占地面积小、操作简单等优点,成为满足水资源短缺地区淡水需求的重要手段。
膜技术在水处理领域的应用

膜技术在水处理领域的应用随着全球水资源的日益紧缺以及水污染问题的愈加严重,膜技术越来越成为水处理领域中的一项重要技术。
它通过利用特殊的膜,将水中的杂质与纯净的水分离,实现水资源的合理利用。
本文将着重探讨膜技术在水处理中的应用及其优缺点。
一、膜技术的基本原理膜技术是一种基于屏障作用的分离技术,其基本原理是利用膜的孔隙大小和特殊的化学或物理性质,在一定的压力作用下,将水中的杂质与纯净水分离。
膜的材料种类千变万化,常见的有聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等。
根据分离机制不同,膜可以分为微孔膜、超滤膜、纳滤膜及反渗透膜等多种类型。
二、膜技术在水处理领域的应用1. 给水处理利用膜技术对自来水进行预处理,可以去除水中的胶体、微生物、悬浮物等杂质,保证给水的质量。
同时,在城市水资源短缺的情况下,膜技术可以将海水、河水等地表水转化为淡水,成为大型饮用水处理设备的重要组成部分。
2. 污水处理膜技术可以去除污水中的有机物、氨氮、微生物等污染物,实现水资源的再利用。
当前,以工业废水处理为主的膜技术已经成为常见的工业废水处理工艺之一,有效解决了冶金、化工、印染等行业处理难度大的污水处理问题。
3. 浓缩处理膜技术还可以用于萃取和浓缩,通过逆向渗透将水中的溶解性物质浓缩至一定程度,减少了化工、制药等工业生产过程中的废液排放,降低了企业生产成本。
三、膜技术的优缺点1. 优点(1)高效:膜技术可实现精细微观分离,过滤效率高。
(2)节能:相比常规处理技术,膜技术能够降低能源消耗。
(3)环保:膜技术不需要使用化学药剂,对环境污染小。
2. 缺点(1)成本高:膜技术所需材料较为昂贵,设备价格较高。
(2)污染问题:膜在使用过程中易产生污染,需要定期更换。
(3)水质要求高:使用膜技术时,水质必须要达到一定程度,否则会影响膜的使用寿命。
四、后续发展趋势膜技术在水处理领域的应用越来越广泛,随着科学技术的不断发展,膜技术也在不断升级。
将来,膜材料将更加耐用、环保;膜的筛选、分离效果会更精确;在能源消耗方面,膜技术也将不断优化和节约。
膜技术在饮用水处理中的应用

膜技术在饮用水处理中的应用膜技术是通过选择性渗透原理,利用膜作为介质将水和污染物分离的技术。
膜材料通常可以分为有机膜和无机膜两大类。
有机膜包括聚醚酯膜、聚胺酯膜、聚碳酸酯膜等;无机膜包括陶瓷膜、炭化膜、金属膜等。
这些膜材料具有不同的孔径、渗透性和分离效果,可以根据不同的水质要求进行选择。
膜技术在饮用水处理中具有很多优点。
膜技术可以有效去除水中的悬浮物、胶体、有机物、无机盐和微生物等污染物。
膜技术对水质要求较低,可以适用于各种不同的水源,如表面水、地下水、海水等。
膜技术具有操作简单、能耗低、占地面积小的特点,可以实现连续处理和自动化控制,减轻人工操作负担,降低运行成本。
1. 微滤和超滤:微滤和超滤是膜技术的基础应用。
微滤和超滤膜具有较大的孔径,可以去除水中的悬浮物、胶体、细菌等微生物,有效提高水质。
微滤和超滤广泛应用于净水厂、给水设备、水源污染治理等领域。
2. 反渗透:反渗透是膜技术在饮用水处理中的重要应用之一。
反渗透膜具有极小的孔径,可以有效去除水中的溶解性无机盐、重金属、有机物等。
反渗透技术可以广泛应用于海水淡化、地下水处理、饮用水净化等领域。
3. 纳滤:纳滤是一种介于微滤和超滤之间的膜分离技术。
纳滤膜的孔径较小,可以去除水中的有机物、胶体、微生物等,同时保留溶解性无机盐。
纳滤技术可以应用于矿泉水处理、工业废水处理等领域。
4. 电渗析:电渗析是利用电场和离子选择性膜对水中的离子进行选择性分离和浓缩的技术。
电渗析技术可以有效去除水中的重金属离子、无机盐等。
电渗析技术广泛应用于工业废水处理、电镀废液处理等领域。
除了以上几个方面,膜技术还可以与其他水处理技术相结合,如吸附、氧化、高级氧化等,形成多种复合膜技术,提高饮用水的处理效果。
膜技术在饮用水处理中的应用具有广泛的前景和巨大的潜力。
随着技术的不断发展和成熟,膜技术将在解决饮用水资源短缺和水污染问题方面发挥越来越重要的作用。
我们还应加强相关研究,不断创新和完善膜技术,促进其更好地在饮用水处理领域的应用。
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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]。
进料中的水透过膜进入提取液,稀释的提取液需要经过再浓缩工艺以恢复其渗透压并进行循环利用,同时获得洁净的产水。
正向渗透膜分离工艺的流程见图1。
图1 正向渗透分离工艺图1.2正向渗透膜在水处理中的应用1.2.1海水淡化FO用于海水淡化是其研究最为广泛的领域之一。
早期的应用研究主要见于一些专利中,但这些研究大都不成熟,可行性不高。
McCutcheon等[3]研究了一种新型的FO海水淡化工艺,采用易溶气体氨气和CO2制成提取液,可获得非常大的渗透压,且该提取液可在较低的温度(60℃)下热解为氨气和CO2,便于循环利用。
进一步的研究[4]考察了不同进水浓度的通量变化,当采用6 mol/L的提取液浓度处理0.5 mol/L的NaCI溶液(相当于原海水浓度)时可获得23.04 L/( m2·h)的水通量,处理2 mol/L的NaCl溶液(相当于水回收率为75%时的海水淡化的浓水)时可获得7.2 L/(m2·h)的水通量,且脱盐率均高于96%。
尽管试验所得的通量值远低于理论计算值(约为理论值的2%~5%,主要由于内部浓差极化所致),但此通量已相当可观。
因而,FO工艺用于海水淡化具有良好的应用前景,主要的技术难点在于适用于FO工艺的膜的研制,以尽量减小浓差极化影响,提高膜通量;另一方面,高溶解度、易浓缩分离的提取液的开发也是关键点之一。
1.2.2 工业废水处理早期有研究报道了FO膜用于低浓度重金属废水的处理,但由于其采用的R O(反渗透)膜污染严重,通量下降迅速,因而未得到深入开展。
近来有报道采用FO/RO组合工艺处理纺织印染生产废水,无需化学药剂,浓缩液可进行焚烧或厌氧消化产气。
该工艺还可用于离子交换再生废水、制革废水、煤层气生产废水等工业废水的处理,尤其适合于沿海地区(可采用海水作为提取液)。
1.2.3 垃圾渗滤液处理美国俄勒冈州科瓦利斯市的Coffin Butte垃圾填埋场每年可产生(2-4)×104 m3的垃圾渗滤液,为达到土地利用的水质标准,必须将出水的TDS降到100mg/L 以下。
通过前期试验,建立了以F0工艺为主体的垃圾渗滤液处理厂,采用75 g/L 的NaCl溶液作为FO的提取液,用RO单元对提取液进行浓缩回用。
在1998年6月-1999年3月的运行期间,该厂共处理垃圾渗滤液18 500 m3,平均水回收率为91.9%,RO产水平均电导率为35μS/cm,对大多数污染物的去除率>99%,远高于土地利用的水质要求。
2反渗透膜技术2.1 反渗透(RO)的原理反渗透是一种以压力为推动力的膜分离过程在使用中为产生反渗透压需用水泵给含盐水溶液或废水施加压力以克服自然渗透压及膜的阻力使水透过反渗透膜,,将水中溶解盐或污染杂质阻止在反渗透膜的另一侧其原理详见图2图2 反渗透原理膜是反渗透系统的心脏膜的好坏直接决定着反渗透系统的性能采用不同膜材料制备的反渗透膜具有不同的化学稳定性热稳定性机械性能和亲和性能目前常用的膜材料有[5]:1.纤维素酯、二醋酸纤维素及三醋酸纤维素:2.聚芳香酰胺3.聚苯并咪唑、聚苯并咪唑酮、聚酰胺酰肼和聚酰亚胺。
2.2反渗透膜在水处理中的应用2.2.1 反渗透膜在水处理方面的常规应用水是人们赖以生存和进行生产活动必不可少的物质条件。
由于淡水资源日益缺乏,世界上反渗透水处理装置的能力已达到每天数百万吨。
现在采用反渗透膜淡化海水制取饮用水已成为最经济的手段[6],每吨水耗电在5 kW•h以下,最大的装置处理能力达2.0×105 m3/d,同样它也是苦咸水淡化最经济的方法,每吨水耗电在0.5~3kW•h,最大的装置处理能力达1.3×105 m3/d。
2000年,在国家科技部重点科技攻关项目“日产千吨级反渗透海水淡化系统及工程技术开发”的支持下,1000 t/d级的反渗透海水淡化示范工程先后在山东长岛浙江嵊泗建成[7]。
2.2.2 反渗透膜在城市污水方面的应用目前,反渗透膜在城市污水深度处理方面的应用尤其是污水处理厂二级出水回用及中水回用等,已受到高度重视。
美国Califoinia Oiange县WF21工厂最早在废水深度处理中使用了反渗透膜技术。
中东不少缺水国家也采用反渗透膜技术处理城市污水,其一级反渗透膜出水含盐80mg/L二级出水含盐10mg/L达到回用要求。
SUZUKIY[8]等将不同组件形式、不同材质的反渗透膜用于生活污水回用处理研究,结果表明:螺旋卷式聚乙烯醇复合膜和三醋酸纤维素中空纤维膜在废水回用工艺中具有较高的实用价值:膜透过液水通量较大,水质无色透明、无味,粪便大肠菌类的截留率为100%,渗透液COD为1-2mg/L,色度≤1度,磷含量为0.01mg/L,基本与城市给水相差不大。
2.2.3反渗透膜在重金属废水处理方面的应用含重金属离子废水的常规处理方法都只是一种污染转移, 即将废水中溶解的重金属转化成沉淀或更加易于处理的形式,其最终处置常常是进行填埋,而重金属对地下水和地表水环境造成二次污染的危害依然长期存在。
国内外均对反渗透法处理重金属废水进行了广泛深入的研究,发现采用反渗透膜技术不仅可以避免产生二次污染,而且还能获得高的金属离子截留率。
目前, 在电镀工业中我国约有100套反渗透装置应用于处理含镍及含铬电镀液,组件多采用内压管式或卷式。
国家海洋局杭州水处理技术中心采用3级浓缩即第一级纳滤浓缩10倍,第二级反渗透(BWRO)浓缩5倍,第三级反渗透(SWRO)浓缩2倍,对电镀镍漂洗水进行处理,结果水中的Ni2+由300mg/L浓缩至30mg/L流量由50t/h减至0.5t/h后进入负压蒸发系统得到NiSO4•6H2O晶体和其它电解质晶体,透过液经离子交换后Ni2+小于0.5mg/L,然后同自来水混合经处理后回用作漂洗泡沫镍的纯水[9]。
2.2.4反渗透膜在含油废水方面的应用含油废水是一种量大面广的工业废水,若直接排入水体,会在水体表层产生油膜阻碍氧气溶入水中从而致使水中缺氧、生物死亡、发出恶臭,严重污染生态环境。
一般,含油废水中的油分以浮上油、分散油、乳化油三种状态存在,其中前两种比较好处理,经机械分离、凝聚沉淀和活性炭吸附、油分可降低到几mg/L 以下,而乳化油含有表面活性剂和起同样作用的有机物,油分以微米数量级大小的粒子存在,所以长期保持稳定难以分离。
对含乳化油的废水应用反渗透法处理,不需破坏乳化液进行浓缩分离,其浓缩液采用焚烧处理,渗透液可进行回用或排放处理美国加利福尼亚的圣泡斯废热电站第一次大规模应用反渗透装置于油田采出水处理,成功地将含盐3000mg/L、硅6263mg/L、油3.5mg/L、总有机碳(TOC)(16 ~23) mg/L的油田采出水处理到锅炉用水水质于是处理后的水回用于电站锅炉给水。
3微滤和超滤膜技术3.1 超滤(UF)和微滤(MF) 的基本原理超滤和微滤都是在静压差的推动力作用下进行液相分离的过程,从原理上说并没有什么本质上的差别,同为筛孔分离过程。
在一定压力作用下,当含有高分子的溶质和低分子溶质的混合溶液流过膜表面时,溶剂和小于膜孔的低分子溶质(如无机盐)透过膜,成为渗液被搜集;大于膜孔的高分子溶质(如有机胶体)则被膜截留而作为浓缩液回收。
能截留分子量500以上、106以下分子的膜分离过程称为超滤;只能截留更大分子(通常被称为分散颗粒)的膜分离过程称为微滤。
浓差极化和膜污染对以压差为推动力的膜过程的分离效果和过程可靠性有极大的影响,尤以对超滤和微滤的影响最大。
浓差极化是由于膜的选择透过性,被截留组分在膜料液侧表面累积,其浓度往往比料液主体的浓度高得多,此时,膜渗透流率与操作压力无关,主要取决于边界层内的传质情况,即产生了浓差极化。
3.2超滤和微滤膜的应用超滤、微滤技术可以有效去除颗粒状物质,包括微生物,如隐胞虫子、贾第虫、细菌和病毒。
还可通过一定程度地降低消毒副产物前体物的浓度和限制消毒过程中氧化剂需求量来减少消毒副产物。
但对水中有机物的去除率很低,仅在20%以下。
超滤和微滤的使用范围比较广,能够适用于处理不同的水质量。
4纳滤膜技术4.1 纳滤(NF)原理纳滤(NF)是一种新型分子级膜分离技术,是目前世界膜分离领域研究的热点之一。
NF膜孔径在1nm以上,一般在1-2nm;对溶质的截留性能介于RO与UF 膜之间;RO膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率,但NF膜只对特定的溶质具有高脱除率[10]。
NF膜能够去除二价、三价离子,M n≥200的有机物,以及微生物、胶体、热源、病毒等[11]。
纳滤膜的一个很大特征是膜本体带有电荷,这是它在很低压力下(仅0.5MPa)仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要原因,也是NF运行成本较低的主要原因。