海德能高压抗污染膜应用

海德能高压抗污染膜应用
海德能高压抗污染膜应用

海德能高压抗污染膜应用

海德能高压抗污染膜生物反应器在工业废水处理中常会出现在工艺流程中,用膜分离取代活性污泥的作用,并且比活性污泥处理装置更紧凑、出水水质好。

荷电膜的电渗析是在电场力作用下的膜过程,多用于工业废水的处理和回用,海德能高压抗污染膜代理如电镀废水中金属离子之类的荷电离子的分离、回用。海德能低污染反渗透膜其优点是几乎可完全脱除SS、一般的细菌、病毒、大肠杆菌等,且可脱色,减少生成三氯甲烷 (THM) 的前驱物,出水水质优良,由于膜装置占用的空间小,特别适合于老厂改造升级或建厂空间受限制的条件下采用。

工业废水组成各不相同,回用目的也各异,膜技术的应用也多种多样。但不管在哪一种废水处理中,膜技术都必须与其他技术合理配合才能发挥其作用。因为废水的成分极其复杂,不同的回用目的,要求的水质标准和处理工艺也各不相同,海德能高压抗污染膜选型任何一种单一的水处理技术都难以达到回用水的水质要求。

在城市废水的处理、回用中,膜过程常用于二级处理后的深度处理中,多以微滤(MF)、超滤 (UF)替代常规深度处理中的沉淀、过滤、吸附、除菌等处理,以纳滤膜(NF)、反渗透 (RO)进行水的软化和脱

盐。在中水回用中,目前使用最多的是以 MF、UF与活性污泥组成的膜生物反应器。

一般认为 MF可脱除废水中微生物、细菌、虫卵、病毒,UF 可脱除废水中的大分子,如蛋白质、腐殖酸及某些生成 THM 的前驱物和染料。经 MF和 UF处理的废水溶解盐及大部分离子仍难以脱除,必须经 RO膜才能将这些组分脱除。二级出水经 RO 处理后可达到饮用水标准,其脱盐率可达90%以上,水回收率 75%以上,COD 和 BOD 的去除率 85% 以上。但 RO 需在较高压力下操作,费用较高,以前在废水处理中使用比较多的是 MF 和超滤膜。近年开发的 NF膜可截留相对分子质量大于200的低分子及二价和高价离子,对一价离子截留率很低,因此可在较低压力下操作,且透水量大,运行费用低,在废水处理中可去除所有病毒、细菌、农药、表面活性剂以及三氯甲烷前驱物,这类物质会与水中氯(如杀菌时加氯)反应生成 THM 之类的致癌物质,由于这类前驱物大多为低分子有机物,用常规的水处理技术及 MF、UF均难以很好脱除,而 NF 可除去二级出水中90%以上的溶解碳和 THM 前驱物以及2/3的盐度、4/5 的硬度,出水符合美国 1986年安全饮用水法律对污染物的规定。

高压抗污染海德能高压抗污染膜在工业废水处理中最适合废水

循环和再利用处理阶段,膜技术将是废水深度处理的首选技术。

MBR膜污染形成机理及控制

2006年2月 Feb.2006 ?110? 文章编号:1673-1212(2006)01-0110-03 膜生物反应器( Membrane Bio-reactor―MBR)是将膜分离技术与生物反应原理相结合而开发的一种新型污水处理工艺。与传统工艺相比具有固液分离效果好、生物反应器内生物量高、污泥产量低、出水水质好、占地面积小等优点。但是在膜分离过程中出现的膜污染严重的影响了膜的通透性能,增加了工艺的运行成本,已成为影响该技术推广使用的一个关键问题。因此,有必要对MBR膜污染的形成机理及主要影响因素进行分析并研究相关控制方法,以期为推广该项新技术的工业化应用创造条件。 1 MBR膜污染的形成机理及主要影响因素 1.1 形成机理 所谓膜污染是指处理物料中的微粒、胶体颗粒以及溶质大分子由于与膜存在物理、化学作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附和沉积造成膜孔径变小或 堵塞,使膜通量及膜的分离特性产生变化的现象。[1] 造成 MBR膜污染的直接物质来源是生物反应器中的污泥混合液,成分包括微生物菌群及其代谢产物、废水中的大小有机分子、溶解性物质和固体颗粒等。通常,在MBR膜过滤过程中,膜污染的形成机理主要有以下几种:1.1.1 小于膜孔径的颗粒物质在膜孔中吸附,通过浓缩、结晶、沉淀及生长等作用使膜孔产生不同程度的堵塞,造 成膜污染。 [5]1.1.2 料液中的悬浮物、胶体物质及微生物被膜拦截,物质间通过吸附、架桥、网捕等作用结合在一起,在膜表面沉积形成沉积层,降低膜通量,造成膜污染。1.1.3 膜穿透压力及膜孔的堵塞造成膜表面出现浓差极 化现象,当达到极限浓度后,溶解性难降解小分子有机物析出并与污泥混合液悬浮固体(MLSS)结合在膜表面形 成凝胶层,造成膜污染。 [5] 第二种机理形成的沉积层与膜表面的结合力较弱,控制膜出水通量在合理的范围内可减少污泥絮体在膜表面的沉积。此外,在膜过滤过程中,曝气或膜面错流等操作形成的剪切力和扰动作用基本可以将沉积层去除,它对膜的通透性能影响不大。造成膜通透性能降低的主要污染因素是膜孔的堵塞和凝胶层的形成。在膜过滤过程中水力作用很难将这两种污染去除,必须通过专门的膜清洗才能恢复膜的通透性,这也是导致工艺运行费用增加的主要原因之一。控制膜污染的主要目的是确保膜的通透性,降低运行成本。因而,膜孔的堵塞和抑制凝胶层的形成是MBR膜污染控制的重点。1.2 影响因素 影响膜孔堵塞的主要因素是料液中的生物相尺寸和膜自身的特性。一般生物相尺寸越小越容易堵塞膜孔且孔内微生物在营养物充足时会出现滋生现象,加重膜孔 堵塞程度。[10]膜的特性主要有膜材质、膜孔径大小、空隙 率、亲疏性、电荷性质和粗糙度等。不同特性的膜吸附料液颗粒物的程度不同,所以污染的程度也不同。影响凝胶层析出的因素为料液生物相尺寸和反应器中的溶解性难降解有机物浓度。溶解性难降解有机物这里主要是指胞外聚合物(EPS)会导致溶液粘度的增加,堵塞污泥絮体颗粒之间的空隙,改变膜面形成的空隙率的结构,是凝胶 层形成的主要因素。[5]生物相尺寸越小在过滤过程中越容 易达到膜表面,形成比阻更高的致密层,加速凝胶层的形成。此外,膜的出水通量在膜过滤过程中控制着浓差极化 收稿日期: 2005-09-23 作者简介:蒋波(1979-),男,江苏徐州人,中国矿业大学环测学院工程系在读硕士研究生,主要研究方向为污水处理技术。 MBR膜污染形成机理及控制 蒋波1,王丽萍2,华素兰3,张传义4 (1.2.3.4中国矿业大学 环测学院, 江苏 徐州 221008) 摘 要: 膜污染问题是影响膜生物反应器(MBR)技术推广使用的一大障碍。本文通过对MBR膜污染的形成机理及主要影响因素的分析研究,认为造成膜通透性能降低及工艺运行成本增加的主要污染因素是膜孔的堵塞和凝胶层的形成,在膜过滤过程中,采用优化选择膜组件及运行操作条件、改善污泥混合液的生化特性、确定临界污泥浓度、膜清洗等方法可减少膜孔的堵塞,抑制凝胶层的形成,有效的控制膜污染。关键词: MBR 膜污染 凝胶层 胞外聚合物(EPS) 中图分类号:X703 文献标识码:B ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT

世韩 CSM 抗污染反渗透膜

附录
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9-17. 熊津化学CSM抗污染膜
熊津化学 CSM 抗污染反渗透膜 ----废水深度回用的选择
作者:Seungpyo Hong 梁 伟
熊津化学工业公司是原三星公司所属企业, 1996年成为独立企业。 在韩国境内有2个工业园区,海外4个国家分别设立工厂和分公司。全 球员工数近万人。主要产品除纺织、化纤、电工原料外,CSM分离膜产 品发展迅速,其中反渗透膜的研发、生产已成为全球主要供应商之一。 特别是抗污染膜8040FE/8040FE 系列产品在废水回用领域前景广阔。
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众所周知,中国经济的快速增长带动了各个行业的发展,在各个 行业增加了用水量需求的同时,对水质的要求也有所提高。但是由于 环境或经济上等原因,越来越多项目的水源是受到污染的水体或经过 处理的废水。在这样的情况下,促使膜生产商研究、开发、生产出了 具有一定抗污染能力的反渗透膜来代替传统的产品,以适应更具污染 性水源的项目,确保系统运行的稳定性和经济性。
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熊津化学 CSM 技术

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附录
熊津化学抗污染膜的技术特点 全球主要卷式反渗透膜生产商都可以提供抗污染产品,熊津化学 公司的抗污染膜元件与传统的反渗透膜比较,主要在三个方面有所改 进:膜表面粗糙度、膜表面电性、膜材质的亲水性。熊津化学CSM抗污 染系列产品RE8040-FE/FEn同时具备以上三个特点,因此大大提高了抗 污染能力,减少了停机化学清洗的次数,节约了运行费用。
膜表面粗糙度降低
图1 图2. 对各个产品的表面粗糙度进行比较
从右侧的对比表和照片可以看出,熊津化学的新型抗污染膜表面粗糙 度大大降低。
膜表面接近电中性
图3对各个产品的表面电荷特性进行比较
从图中可以看到,熊津化学新型抗污染膜表面电性更接近电中性。
熊津化学 CSM 技术 142

膜产品污染的防治方法

膜产品污染的防治方法

膜产品污染的防治方法 1. 实施膜材料改性 膜材料对膜分离技术有着藏药影响,因此选用或开发研究新型膜材料是改善或解决膜材料对膜分离效果影响的最根本 方法。由于原液成分负载多样,因此应根据实际的水质特点和处理要求选择合理的膜材料。 随着对膜分离技术要求的提高,工作人员应根据实际情况对膜材料进行改性,从而提高膜的耐压性和稳定性。工作人员首先应对污染物细致进行分析,之后将污染物性质与膜的性质进行比对。膜的亲水性会直接影响膜的无燃气卡,因此亲水性越低膜越容易被污染。在实践过程中,针对膜材料改性可利用纳米颗粒进行超滤膜改性,提高膜的通量,提高膜污染的条件,降低整体系统的损耗。此外,针对膜的表面改性可将海印衍生物结合在伤痛表面,提高反渗透膜的耐污性。 2. 优化膜清洗工艺 在实际应用中,膜材料合理和操作的规范只是降低膜污染情况,但仍存在着膜孔堵塞等污染情况。膜污染处理最直接有效的方法就是膜清洗。膜的化学清洗主要应用酸碱和氧化剂等去除膜污染物,这种方法快速直接,但往往伴随着二次污染。

膜的物理清洗主要是通过超声波、气水反冲洗和空气反吹洗的方式进行清洗。但这种方式效果与化学清洗相比略差,且会影响膜通过量。因此,二者结合的方式是实际工作中最长使用的。首先工作人员经膜用纯净水进行反复冲洗。其次将膜浸泡在柠檬酸中,进行短期循环清洗。之后对浸泡清洗的膜再次进行纯净水冲洗。用EDTA溶液与氢氧化钠的混合液再次清洗膜。最后再次利用纯净水对膜进行冲洗,投入生产。膜的无机物污染有酸性清洗,膜的有机污染有碱性清洗完成。 3. 保证渗透液预处理的有效性 在膜污染防治中,渗透液的处理至关重要。废水中的大分子有机物、颗粒或者胶体等物质处理效果不理想进行膜分离,就会造成膜的污染。目前渗透液的处理方法有生物法,絮凝组合和机械过滤等方式。根据渗透液的位置年龄选择对应合适的方法,避免逆效应的产生。在反硝化工艺中,排除垃圾渗滤液中的氨氮和硝态氮,提高系统的处理效果,加强系统工作效率。增加纳滤膜和反渗透膜的通量,降低污染,确保系统的稳定性。

MBR膜污染机理及其控制

M BR 膜污染机理及其控制 杨红群 周艳玲 (九江学院化学化工学院,江西九江 332005) 摘 要:本文论述了膜生物反应器中膜的污染机理及其控制。关键词:膜生物反应器 膜污染 机理 控制 1 用于水处理的膜生物反应器技术简介 活性污泥法将生物反应器与二沉池结合起来,是最常用的废水处理方法。常规活性污泥法(C ASP :con 2 ventional activated sludge process )的成功与否取决于依靠 重力进行分离的二沉池的运行效果,但在实际应用中,污泥的沉降性不易控制,处理效果不稳定。膜生物反应器技术(M BR :membrane bioreactor )将活性污泥法水处理技术和膜分离技术结合起来,可以避免C ASP 中污泥沉降性难以控制的问题并且可以替代二沉池。最初报 道的应用于活性污泥法水处理的膜为超滤膜[1]。由于膜能够将生物反应器中的泥水完全分离,可以根据废水特征和其它设计参数将污泥浓度增高至任何适当的浓度。高的活性污泥浓度可以保证在各种进水条件下均能取得较好的出水水质,并且可以减小水处理厂占地空间。M BR 使用的膜有着较小的孔径(对微滤膜来讲通常为0.1μm ),这意味着出水中的悬浮固体(SS:sus 2 pended s olids )很少,微生物量也比常规活性污泥法出水 中的含量低很多 。 图1 循环式(分置式)膜生物反应器示意图 第一代膜生物反应器使用管状膜,膜分离装置置于生物反应器之外并用泵进行水循环,称之为循环式 (分置式)M BR ,如图1所示。反应之后的泥水混合物经 泵送入膜组件,透过液作为处理出水,浓缩液再返回反应器进一步降解。循环流导致了较高的能耗,典型值为3kWhm -3出水[2]。膜组件能耗的高低还取决于膜组件的构造[1]。液体在膜组件中的高速剪切流和循环泵的剪切力可以破坏微生物并直接导致生物反应器中的 微生物失去活性。 浸没式(一体式)M BR 首先在日本被开发并大量安装使用。它可以克服循环式M BR 的缺点。在浸没式 M BR 中,膜组件直接浸没在泥水混合物中,透过液在抽 吸泵的作用下流出膜组件,如图2所示。膜组件的下方有曝气装置,将空气压缩机送来的空气形成上浮的微气泡;在曝气的同时,紊动的液流在膜表面产生剪切力,有利于去除膜表面的污染物。浸没式M BR 能耗的

海德能高压抗污染膜应用

海德能高压抗污染膜应用 海德能高压抗污染膜生物反应器在工业废水处理中常会出现在工艺流程中,用膜分离取代活性污泥的作用,并且比活性污泥处理装置更紧凑、出水水质好。 荷电膜的电渗析是在电场力作用下的膜过程,多用于工业废水的处理和回用,海德能高压抗污染膜代理如电镀废水中金属离子之类的荷电离子的分离、回用。海德能低污染反渗透膜其优点是几乎可完全脱除SS、一般的细菌、病毒、大肠杆菌等,且可脱色,减少生成三氯甲烷 (THM) 的前驱物,出水水质优良,由于膜装置占用的空间小,特别适合于老厂改造升级或建厂空间受限制的条件下采用。 工业废水组成各不相同,回用目的也各异,膜技术的应用也多种多样。但不管在哪一种废水处理中,膜技术都必须与其他技术合理配合才能发挥其作用。因为废水的成分极其复杂,不同的回用目的,要求的水质标准和处理工艺也各不相同,海德能高压抗污染膜选型任何一种单一的水处理技术都难以达到回用水的水质要求。 在城市废水的处理、回用中,膜过程常用于二级处理后的深度处理中,多以微滤(MF)、超滤 (UF)替代常规深度处理中的沉淀、过滤、吸附、除菌等处理,以纳滤膜(NF)、反渗透 (RO)进行水的软化和脱

盐。在中水回用中,目前使用最多的是以 MF、UF与活性污泥组成的膜生物反应器。 一般认为 MF可脱除废水中微生物、细菌、虫卵、病毒,UF 可脱除废水中的大分子,如蛋白质、腐殖酸及某些生成 THM 的前驱物和染料。经 MF和 UF处理的废水溶解盐及大部分离子仍难以脱除,必须经 RO膜才能将这些组分脱除。二级出水经 RO 处理后可达到饮用水标准,其脱盐率可达90%以上,水回收率 75%以上,COD 和 BOD 的去除率 85% 以上。但 RO 需在较高压力下操作,费用较高,以前在废水处理中使用比较多的是 MF 和超滤膜。近年开发的 NF膜可截留相对分子质量大于200的低分子及二价和高价离子,对一价离子截留率很低,因此可在较低压力下操作,且透水量大,运行费用低,在废水处理中可去除所有病毒、细菌、农药、表面活性剂以及三氯甲烷前驱物,这类物质会与水中氯(如杀菌时加氯)反应生成 THM 之类的致癌物质,由于这类前驱物大多为低分子有机物,用常规的水处理技术及 MF、UF均难以很好脱除,而 NF 可除去二级出水中90%以上的溶解碳和 THM 前驱物以及2/3的盐度、4/5 的硬度,出水符合美国 1986年安全饮用水法律对污染物的规定。 高压抗污染海德能高压抗污染膜在工业废水处理中最适合废水 循环和再利用处理阶段,膜技术将是废水深度处理的首选技术。

造成RO膜污染的原因及解决方式

造成R O膜污染的原因 及解决方式 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

1.造成RO膜污染的原因有哪些 反渗透运行时,进水中含有的悬浮物质、溶解物质以及微生物繁殖等原因都会造成膜元件污染。反渗透系统的预处理应尽可能的除去这些污染物质,尽量降低膜元件污染的可能性。造成膜污染的原因主要有以下几种: 新装置管道中含有油类物质和焊接管道时的残留物,以及灰尘且在装膜前未清洗干净; ●预处理装置设计不合理; ●添加化学药品的量发生错误或设备发生故障; ●人为操作失误; ●停止运行时未作低压冲洗或冲洗条件控制得不正确; ●给水水源或水质发生变化。 ●污染物的种类、发生原因及处理方法请参见下表。 反渗透膜污染的和种类、原因及处理方法 2.反渗透和纳滤系统的清洗方式有哪些 反渗透和纳滤系统的清洗可分物理清洗和化学清洗。 物理清洗也可叫物理冲洗,冲洗是采用低压大流量的进水冲洗膜元件,冲洗掉附着在膜表面的污染物或堆积物。 冲洗的要点: a.冲洗的流速 装置运行时,颗粒污染物逐渐堆积在膜的表面。如果冲洗时的流速和制水时的流速相等或略低,则很难把污染物从膜元件中冲出来。因此,冲洗时要使用比正常运行时更高的流速。通常,单支压力容器内的冲洗流速为: ●8英寸膜元件:h; ●4英寸膜元件:。 b.冲洗的压力 正常高压运行时,污染物被压向膜表面造成污染。所以在冲洗时,如果采用同样的高压,污染物仍会被压在膜表面上,清洗的效果不会理想。因此在冲洗时,应尽可能的通过低压、高流速的方式,增加水平方向的剪切力,把污染物冲出膜元件。压力通常控制在以下。如果在以下,很难达到一定的流量时,应尽可能控制进水压力,以不出产水或少出产水为标准。一般进水压力不能大于。

造成RO膜污染的原因及解决方式

1.造成RO膜污染的原因有哪些? 反渗透运行时,进水中含有的悬浮物质、溶解物质以及微生物繁殖等原因都会造成膜元件污染。反渗透系统的预处理应尽可能的除去这些污染物质,尽量降低膜元件污染的可能性。造成膜污染的原因主要有以下几种: 新装置管道中含有油类物质和焊接管道时的残留物,以及灰尘且在装膜前未清洗干净; ●预处理装置设计不合理; ●添加化学药品的量发生错误或设备发生故障; ●人为操作失误; ●停止运行时未作低压冲洗或冲洗条件控制得不正确; ●给水水源或水质发生变化。 ●污染物的种类、发生原因及处理方法请参见下表。 反渗透膜污染的和种类、原因及处理方法 污染物种类原因对应方法 堆积物胶体和悬浮粒子等膜面上的堆积提高预处理的精度或采用 UF/MF 结垢由于回收率过高导致无机盐析出调整回收率,加阻垢剂生物污染微生物吸附以及繁殖定期杀菌处理 有机物的吸附荷电性/疏水性有机物和膜之间的 相互作用 膜种类的选择需正确 2.反渗透和纳滤系统的清洗方式有哪些? 反渗透和纳滤系统的清洗可分物理清洗和化学清洗。 物理清洗也可叫物理冲洗,冲洗是采用低压大流量的进水冲洗膜元件,冲洗掉附着在膜表面的污染物或堆积物。 冲洗的要点: a.冲洗的流速 装置运行时,颗粒污染物逐渐堆积在膜的表面。如果冲洗时的流速和制水时的流速相等或略低,则很难把污染物从膜元件中冲出来。因此,冲洗时要使用比正常运行时更高的流速。通常,单支压力容器内的冲洗流速为: ●8英寸膜元件:7.2-12m3/h; ●4英寸膜元件:1.8-2.5m3/h。 b.冲洗的压力 正常高压运行时,污染物被压向膜表面造成污染。所以在冲洗时,如果采用同样的高压,污染物仍会被压在膜表面上,清洗的效果不会理想。因此在冲洗时,应尽可能的通过低压、高流速的方式,增加水平方向的剪切力,把污染物冲出膜元件。压力通常控制在0.3MPa以下。如果在0.3MPa以下,很难达到一定的流量时,应尽可能控制进水压力,以不出产水或少出产水为标准。一般进水压力不能大于0.4MPa。

膜污染机制及防治和控制技术研究

膜污染的各种因素及EPS对膜污染的影响 膜污染是膜应用过程中普遍面临的问题,它主要来源于处理过程中溶液中的溶质沉积在膜表面或者进入膜孔内部,即膜面污染和膜孔污染,这两种形式的膜污染都会造成过膜压力的提高和膜通量的迅速下降。一直以来,关于膜污染的研究很多,主要集中在对具体形式的膜污染特点进行分析,或者针对某种特定水的膜污染特点进行分析。例如: 2009年清华大学的朱洪涛等人研究的在臭氧消毒的膜法水处理工艺中臭氧的投加量对膜污染的影响,具体内容在下文会介绍到。 2010年西安建筑科技大学的金鹏康等人采用热重分析法(TG)测定污染膜的表面沉积物变化情况,并利用光散射颗粒分析仪( PDA)评价膜过滤过程中膜表面截留液中颗粒物的沉积情况,同时借助扫描电镜(SEM)以检测膜表面和横截面污染物情况来分析超滤膜过滤过程,讨论不同截留分子量超滤膜的膜面污染和膜孔污染的关系。得出结论:(1)截留分子量越小,膜表面污染物质越多,其截留液的中颗粒物浓度在初始时刻增加显著。膜截留分子量的增加使得截留液颗粒物浓度逐渐减小,膜面污染较小。(2)截留分子量较小的膜,在初始时刻的过滤过程中主要是膜面截留的污染物质起主要作用,即首先形成滤饼层,滤饼层可进一步吸附截留水中污染物质,防止污染物质进入膜孔内部。但是对于截留分子量较大的超滤膜,由于膜孔相对较大,污染物质则相对容易进入膜孔内部,从而迅速造成膜孔内部污

染,膜面污染物质则较少。 2010年同济大学的董滨等人研究了不同泥龄下溶解性微生物产 物对膜污染的影响。溶解性微生物产物( soluble microbial product s ,SMP) 是指微生物代谢过程中产生的可溶性有机物,近年来在污水生物处理中备受关注,已被证实是引起膜污染的重要物质。SMP 的组成极为复杂,既包括疏水性物质(如腐殖酸和黄腐酸,也包括亲水性物质(如碳水化合物和蛋白质),且其组分的相对分子质量和电荷性质不尽相同。目前,普遍认为SMP构成了二级生物处理水中溶解性有机碳(DOC)的绝大部分,并具有一些其他特性,如对生化反应的毒性、与金属的鳌合性等。SMP在MBR中的行为更为复杂。黄霞等对MBR长时间运行过程中SMP的积累情况进行研究,发现积累的SMP不仅抑制微生物代谢活性,而且产生膜污染,造成膜通透性下降. H. S. Shin 和S.T. Kang对SMP积累的相关研究指出,积累的SMP大部分来自微生物内源呼吸过程中细胞的解体。而SMP对膜的污染机理也逐渐成为更多MBR系统研究者的考察内容。其研究结果有:(1) MBR中及出水中的SMP质量浓度,随泥龄的延长呈先减小后略有增大的趋势,而SMP在MBR中的积累 程度及SMP的膜污染潜势随泥龄延长呈下降趋势,泥龄短时SMP积累和膜污染潜势显著增大,表明膜污染与SMP 积累密切相关.(2) MBR中与出水中SMP相对分子质量分布相似,表明膜对SMP不同相对分子质量组分的截留并非基于尺寸排阻。SMP的相对分子质量分布呈明显的双峰特征,随着泥龄由10d延至60d,泥龄短时的MBR中,SMP中的小分子组分积累显著,泥龄长时的MBR中,SMP中高分子组分的比例升高。据此

超滤膜污染的机理和控制_张原

研究与探索 超滤膜污染的机理和控制 张 原 (深圳市自来水集团有限公司,广东 深圳 518031) 摘要 文章介绍了超滤膜污染的机理和模型,然后试验证明引起膜污染的主要因素包括:膜材料的性能、膜材料与所处理液的相互配合、处理液的浓度与流速等。通过改善膜材料的性能、合理处理好膜与所处理液之间的各种参数匹配,可以有效地解决膜的污染问题。 关键词 超滤膜 范德华力 双电层 吉布氏吸附方程 弗雷德里希方程 Mechanism and Control of the Pollution of Ultrafiltration Membrane Zhang Yuan (Shenzheng Water S upply (Group )Co .Ltd .,Guangdong Shenzheng 518031) A bstract In this paper ,mechanism and model of the pollution of ultra -filtration membrane are in -trouduced and then the main facto rs including the characteristics of the materials membrane m ade of ,m atching of the membrane and the liquid to be treated ,make the mem brane polluted were approved .To improre the char -acteristics of the membrane and match well the parameters related to the membrane may be solved . Keywords ultra -fillration membrane van der weals force electric double layer Gibb 's adsorption e -quation freundlich isotherm 1 膜技术在给排水行业的应用 由于在给排水领域内,超滤膜应用较广,而系统在运行过程中,特别是废水处理领域内,因膜污染而引起的过滤阻力不断增加,膜过滤通量严重衰减,是阻碍该项技术应用推广的关键所在。本文拟通过对超滤膜污染的实验,总结污染的控制因素,提高膜技术在给排水领域内有效应用的认识。2 超滤膜污染机理与模型2.1 污染的机理与模型 从宏观理论上讲,溶液在膜表面的吸附过程比 较复杂,因为在吸附过程中,溶质和溶剂之间,或者吸附剂混合物(膜)各组分之间始终存在着竞争吸附,所以溶液的吸附等温线必须在测量表观等温吸附线后,加上适当的蒸气吸附数据进行计算才能得到。但在实际上,从定性的角度可以认为,膜对溶质的吸附与两者之间的极性密切相关,极性材料的膜倾向于强烈的吸附极性物质,对非极性物质的吸附就弱得多。相反,非极性材料的膜则更容易吸附非 另据试验表明,2%浓度的稳定性ClO 2,由于浓度低,活化后转化率不高,ClO 2含量低,如能采用高纯ClO 2发生器(如上海技源科技有限公司的产品),ClO 2转化率在95%以上,效果更佳。 参考文献 1 王升坤:《Cl O 2用于油田采出水处理的研究》,工业水处理,1999,3. 2 陈雷等:《石油开采废水处理技术的现状与展望》,中国给水排水, 1999,11. 3 唐晓东等:《含硫气油水的综合治理技术》,工业水处理,1999,4.4 李佐东等:《稳定性ClO 2在油田解堵中的应用》,资料,1999,4.5 李超等:《关于大庆地区净化水处理中应用稳定性ClO 2的可行性 研究》,资料,1997,5. 6 陆柱、郑士忠等:《油田水处理技术》,石油工业出版社,1990,2. 第一作者简介:项成林 上海吴泾化工有限公司副总工程师,教授级高级工程师,上海市净水技术学会副理事长,中国工业水处理学会理事 收稿日期:2001年7月 11  净水技术Vol .20NO .42001

膜的污染及其控制方法

膜的污染及其控制方法 控制方法, 污染 简介:反渗透系统在日常的运行中,难免会出现系统的无机物结垢、胶体颗粒物的沉积、微生物的滋生、化学污染以及其它问题,这些因素影响着系统安全稳定的运行。 关键字:反渗透结垢胶体污染SDI 化学污染 相关站中站:膜技术产品及应用 反渗透系统在日常的运行中,难免会出现系统的无机物结垢、胶体颗粒物的沉积、微生物的滋生、化学污染以及其它问题,这些因素影响着系统安全稳定的运行。下面主要阐述膜系统在日常中出现的问题及控制方法。 一、无机物的结垢 在水中存在Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、CO32-、SO42-、PO43-、SiO2等离子。在一般的情况下是不会造成无机物结垢,但是在反渗透系统中,由于源水一般浓缩4倍,并且pH也有较大的提高,因此比较难溶解的物质就会沉积,在膜表面形成硬垢,导致系统压力升高、产水量下降,严重的还会造成膜表面的损伤,使系统脱盐率降低。 衡量水质是否结垢有两种计算方法: 控制苦咸水结垢指标 对于浓水含盐量TDS≤10,000mg/L的苦咸水,朗格利尔指数(LSIC)作为表示CaCO3结垢可能性的指标: LSIC=pHC-pHS 式中:LSIC:反渗透浓水的朗格利尔指数 pHC:反渗透浓水pH值 pHS:CaCO3溶液饱和时的pH值 当LSIC≥0,就会出现CaCO3结垢。 控制海水及亚海水结垢指标及处理方法: 当浓水含盐量TDS>10,000mg/L的高盐度苦咸水或海水水源,斯蒂夫和大卫饱和指数(S&DSIC)作为表示CaCO3结垢可能性的指标。 S&DSIC=pHC-pHS 式中:S&DSIC:反渗透浓水的斯蒂夫和大卫饱和指数 pHC:反渗透浓水pH值 pHS:CaCO3溶液饱和时的pH值 当S&DSIC≥0,就会出现CaCO3结垢。 其它无机盐结垢预处理的控制方案 碳酸钙结垢预处理的控制方案 在反渗透系统的结垢中,以碳酸盐垢为主,大多数地表水和地下水中的CaCO3几乎呈饱和状态,由下式表示CaCO3化学平衡: Ca2+ + HCO3– <---> H+ + CaCO3 从化学平衡式可以看出,要抑制CaCO3的结垢,有几种途径: 降低Ca2+的含量 降低了Ca2+含量,可以使化学平衡向左侧移动,不利于形成CaCO3垢。 达到这种目的的方法有:离子交换软化法、石灰软化法、电渗析、纳滤等方法,他们都能有效地降低的Ca2+含量,从而达到抑制钙垢的生成。 Ca2+的增溶 主要是以增加Ca2+的溶解度,从而降低结垢的风险。

膜污染的四种类型及修复策略

1.膜污染的四种类型及修复策略。 吸附污染、沉淀污染、生物污染 膜清洗是恢复被污染膜性能的有效方法。膜清洗方法有物理法和化学法。物理清洗法有顺冲即在操作时用低压。大流量进料液冲去膜表面污染物,和反冲即把料液进口和浓缩液出口颠倒后,用进料液在低压,大流量冲去顺冲不能达到的死角。中空超滤组件是把料液进口和渗透液出口颠倒后,用纯溶剂在高于操作压力时进行冲洗。化学清洗法是用酸、碱、酶、络合剂,表面活性剂或消毒剂等清洗膜表面。清洗前必须进行物理清洗,在判定污染物的性质后,确定对膜无损伤的最佳清洗剂,浓度、温度、清洗时间,清洗方法。清洗后用纯水冲洗至无化学清洗利,再使用。 2.什么叫“负水头”,它对过滤和冲洗有何影响,如何避免滤层中负水头产生? 负水头是指在过滤过程中,当滤层截留了大量杂质以致滤层某一深度处的水头损失超过该处水深时出现的水头损失。 具体的影响有两点:1、形成气囊,显然会挡住过滤口即减少了过滤面积;2、由于气囊往上浮,容易带走滤料,个人认为还有可能搅动已沉积的悬浮物。如何避免呢,无非是从源头入手,要么增加砂上面水深,增加势能,要么控制水头损失,也可以将出水口提高到滤层砂面之上。 增加砂面上水深或令滤池出口位置等于或高于滤层表面。 3.曝气生物滤池系统组成,工艺原理,工艺特点。 组成:曝气生物滤池主体可分为布水系统、布气系统、承托层、生物填料层、反冲洗等五个部分。 原理:在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料,滤料表面生长着高活性的生物膜,滤池内部曝气。污水流经时,利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水

进行快速净化,此为生物氧化降解过程;同时,污水流经时,滤料呈压实状态,利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用,截留污水中的悬浮物,且保证脱落的生物膜不会随水漂出,此为截留作用;运行一定时间后,因水头损失的增加,需对滤池进行反冲洗,以释放截留的悬浮物以及更新生物膜,此为反冲洗过程。 特点:(1)用粒状填料作为生物载体,如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。(2)区别于一般生物滤池及生物滤塔,在去除BOD、氨氮时需进行曝气。(3)高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性。(4)具有生物氧化降解和截留SS的双重功能,生物处理单元之后不需再设二次沉淀池。 (5)需定期进行反冲洗,清洗滤池中截留的SS以及更新生物膜。 4.高级氧化技术特点 1.产生大量非常活泼的HO-自由基,其氧化能力仅次于氟,HO- 自由基是反应的中间产物,可诱发后面的链反应。 2.反应速度快,多数有机物与羟基自由基的氧化速率常数可达 10^6~10^9(MS)^-1 3.HO-自由基无选择直接与废水中的自由基反应将其降解为二氧化碳、水和无机盐,不会产生二次污染。 4.由于它是一种物理-化学处理过程,反应条件温和,通常对温度和压力无要求,很容易加以控制,以满足处理需要,甚至可以降解10^-9级的污染物。 5.它既可以作为单独处理又可以与其其他处理过程相匹配, 6.操作简单,易于设备化管理、 5.举例说明植物修复技术的主要类型及其应用。 phytoextraction植物提取该技术利用的是一些对重金属具有较强忍耐和富集能力的特殊植物。 phytostabilisation植物固定应用植物稳定原理修复污染土壤应尽量防止植物吸收有害元素,以防止昆虫、草食动物及牛、羊等牲畜在这些地方觅食后可能会对食物链带来的污染。

膜生物反应器膜污染机理及控制措施分析_宋万召

膜生物反应器膜污染机理及控制措施分析 宋万召1,杨云军2 (1.扬州环境资源职业技术学院,江苏225127; 2.山东博洋环境资源有限公司,山东276700) 摘要:膜生物反应器作为城市污水处理的一项重要技术,研究其膜污染的机理和控制措施对水处理技术 的发展有重要意义。文章概述了膜污染的4种经典模型,并从膜的性质、活性污泥混合液和膜组件的运行条 件等方面分析了膜污染的影响因素,最后对膜污染的防治和治理给出了对策。 关键词:膜生物反应器;膜污染;对策 中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1007-0370(2012)05-0177-03 The analysis of mechanism and control measure of membrane pollution for MBR Song Wanzhao1,Yang Yunjun2 (1.Yangzhou Vocational College of Environmental and Resources,Jiangsu225127; 2.Shandong Boyone Environmental Resources Co.Ltd,Shandong276700) Abstract:Membrane Bioreactor is an important technology for the treatment of municipal sewage.It studies the mechanism and control measure of membrane pollution,which has the important meaning for the wastewater treatment.It concludes that there are four classical mod-els in the membrane pollution,and analyses the impact factor from the membrane property,activated sludge mixture and membrane module.In the end,it gives some suggestion for the control measure of membrane pollution. Keywords:Membrane biological reactor;Membrane pollution;Measure 1引言 自从上世纪六十年代起,膜生物反应器研究成果开始应用于污水处理领域,美国科学家Smith1969首先报道了超滤活性污泥处理城市污水工艺设计的结合。日本国土由于狭窄的原因,对膜分离技术在废水处理中的应用进行了非常多的投资,推动了它的实际应用。90年代,除城市污水处理技术,具有特殊的废水处理的方向扩展,逐步扩展到石油化工,制药,食品,发酵,垃圾渗滤液和其他工业废水领域。我国二零零二年,将膜材料和膜产业列为国家大力发展的朝阳产业之一。 2关于膜生物反应器的污染原理 生物反应器混合溶液中的胶体颗粒,溶解或悬浮的有机化合物吸附在膜表面沉积在膜孔周围,造成膜孔径较小或堵塞,膜通量下降等问题叫做膜污染。膜污染的快与慢决定了膜使用周期的长短,并随后影响膜的更换周期,导致膜的清洗和维护成本低。因此,经过分析膜污染形成的原因,确定膜的清洗方法是研究发展的关键。膜污染的机理分析如下: 按照膜污染的现象和表面沉积的污染物质的种 — 771 — 膜生物反应器膜污染机理及控制措施分析宋万召杨云军

VONTRON抗污染膜在大连热电集团中水回用工程中的应用.

VONTRON抗污染膜在大连热电集团中水回用工程中的应用 刘广庆张慧林王思亮吴宗策金焱 贵阳时代汇通膜科技有限公司550018 摘要:中水回用目前是解决城市缺水和工业企业节能减排问题的有效方法,反渗透膜尤其是抗污染膜在这一领域水的深度方面扮演越来越重要的角色。本文概述了VONTRON抗污染膜和抗氧化膜在大连热电集团中水回用项目上的处理工艺和应用情况。 中水目前是城市重要的水源之一,它具有水量大、稳定,就地可取,用水成本较低。因此,从现实和长远来看,在城市中有效地处理城市废水,搞好中水回用是缓解城市水荒、解决城市缺水问题和可持续性发展的战略性对策之一。 大连热电集团是大连市的用水大户,每年循环冷却水补水及锅炉补给水用户很大,近年来集团十分重视节水工作,使实际用水量大大降低,为继续压缩用水指标,于2007年投资了中水回用项目。 1 中水回用工艺 1.1水量及水质 中水回用处理站原水来自大连市春柳河污水处理厂二级出水,处理能力为13000 t/d。污水处理厂二级出水,即中水处理站的进水水质指标见表1。 表1 进水水质表 1.2工艺流程 鉴于上述水质特点,其主要处理对象是COD及悬浮物等,其处理工艺流程如图1所示。

图1 中水回用工艺流程图 首先通过生物曝气塔对二级废水进行好氧生物处理,达到降低废水COD的目的,沉淀池出水投加次氯酸钠进行杀菌,经过纤维束过滤和砂滤池去除悬浮物后进入反渗透原水池,原水池中保持0.2ppm左右的余氯浓度,以达到持续杀菌的效果。由于传统的聚酰胺复合反渗透膜元件对氧化性物质的耐受性很差,往往会造成膜元件的氧化破坏进而影响反渗透系统的产水水质,因此在进入反渗透系统前投加亚硫酸氢钠对进水中的余氯进行还原,并投加阻垢剂和非氧化性杀菌剂,抑制反渗透系统的结垢和微生物污染。 1.3运行情况 反渗透系统一共有4套反渗透膜堆,每个膜堆有25根7芯装8寸膜壳,采用2段式设计(17:8),共175根膜。初期安装了两个膜堆,分别选用时代汇通抗污染膜元件和国外某品牌抗污染膜元件进行对比运行,系统回收率为70%左右。两膜堆运行期间标准化产水量及标准化脱盐率变化情况如下图所示。

膜生物反应器运行中的膜污染及其控制

文章编号:1007-8924(2005)02-0080-05 膜生物反应器运行中的膜污染及其控制 杨宗政 顾 平 (天津大学环境科学与工程学院,天津300072) 摘 要:阐述了膜生物反应器(MBR )在水处理方面的优缺点及膜污染的主要影响因素,总结 了国内外关于膜污染及其数学模型的研究进展,归纳出膜污染模型的几种形式,并从膜本身的理化性质改变、混合液理化特性改善、操作条件优化等方面论述了减缓膜污染的方法及措施,介绍了几种膜清洗的方法及设计和操作过程中应注意的问题,提出了今后研究的重点和方向.关键词:膜生物反应器;膜污染;数学模型;控制途径中图分类号:X703.1 文献标识码:A 在水资源日益紧张的今天,MBR 作为一种新型、高效的水处理技术,具有体积负荷高、占地面积小、剩余污泥量少、出水水质好且稳定等优点,已受到各国水处理工作者的重视.同时,也存在膜堵塞、清洗困难且成本较高以及膜(尤其是无机膜)的成本高等缺点.目前,MBR 处理成本高的重要原因之一是膜污染,造成运行后期只能靠更换膜来恢复处理量,而使运行费用提高.膜污染问题成为MBR 工艺的“瓶颈”.因此,研究膜污染机理、延缓膜污染,成为目前MBR 工艺急需研究解决的关键问题之一,各国研究者很早就着手研究膜污染问题. 本文对各种形式的膜污染模型进行了归纳、分类,并对膜污染的控制方法及清洗手段进行了总结,提出了膜污染控制技术的研究重点和方向. 1 膜污染及影响因素 膜污染是指MBR 内混合液中的悬浮颗粒、胶体粒子或溶解性大分子有机物在膜表面和膜孔内吸 附沉积,造成膜孔径减小或堵塞,使膜通量下降的现象.根据膜污染形成的位置可以分为外部堵塞(污染物吸附沉积在膜的表面,增加了水流过膜的阻力)和内部堵塞(污染物在膜孔内吸附沉积,减小了膜孔径,从而降低了膜通量).根据造成污染的物质不同可分为无机污染、有机污染和生物污染.其中以有机 污染和生物污染最为普遍,对膜通量的影响最大. 影响膜污染的因素包括: 1)膜本身的特性如膜孔径及其分布、膜结构、膜的物理特性、膜-溶质-溶剂之间的相互作用;2)被处理的污水水质,特别是水中有机物的种类和浓度; 3)操作条件如污泥泥龄、溶解氧浓度、膜面流速、温度等; 4)MBR 的特征尺寸,高度、曝气系统布置等;5)其他因素如微生物种群之间的相互影响、膜本身对生物膜生长的影响、细菌胞外聚合物(EPS )的组成及浓度等. 2 膜污染的数学模型 根据膜污染模型形式可分为两类:一类是从膜的结构、特性出发来描述污染现象的模型;另一类是指数式经验模型.这两类模型又可归纳为以下几种.2.1 与过膜压力(TMP)的关系 据报道,膜的溶剂透过速率根据标准的Darcy 定律可表示如下[1]: J V =Δp μ(R m +R f +R c )= Δp μR t (1)式中,J V 为膜通量,m 3/(m 2?s );Δp 为过膜压力(TMP ),Pa ;μ为滤液黏度,Pa ?s ;R m 为纯膜阻力, 收稿日期:2004-02-05;修改稿收到日期:2004-05-17 基金项目:国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2002AA601240) 作者简介:杨宗政(1974-),男,河北人,博士生,讲师,研究水污染治理理论与技术.E -mail :yzz3520@https://www.360docs.net/doc/3d8606273.html, 第25卷 第2期膜 科 学 与 技 术 Vol.25 No.2 2005年4月MEMBRAN E SCIENCE AND TECHNOLO GY Apr.2005

反渗透膜污染原因分析及对策

反渗透膜污染原因分析及对策 本文结合大屯发电厂二分厂水处理系统的生产实际,对运行中出现的压差偏高,出力降低等问题,及膜元件受不同类型的污染:有机物污染、无机物污染、微生物污染,分析产生的原因,对采取的对策进行探讨。 标签:反渗透膜;污染;对策;化学清洗 大屯电厂二分厂已运行十多年,锅炉补给水处理系统水源为中水,处理工艺为“超滤+两级反渗透+EDI除盐”。在运行过程中出现一级反渗透系统进水压力及压差偏高,出力降低及清洗频繁等问题,采用在线清洗,以便恢复其性能。 1 膜系统的故障表现与引发原因 反渗透系统进水中存在各种形式的可导致反渗透膜表面污染的物质,例如水合金属氧化物、含钙沉淀物、有机物及生物;难溶盐在超过其饱和极限时,会从浓水中沉淀出来,在膜面上形成结垢,降低RO膜的通量,增加運行压力和压力降,并导致产品水质下降。膜的污染主要有以下几个方面:①有机物和胶体及颗粒的污染;②系统结垢;③细菌和微生物的污染。 1.1 系统有机物和胶体及颗粒的污染 反渗透进水中的淤泥和胶体的来源有相当大的差异,通常包括细菌、粘土、胶体硅和铁的腐蚀产物。当这些絮凝剂投加过量少许时,过量部分的絮凝劑本身之间会发生自凝聚生成大颗粒,可被过滤过程截留住,但应特别注意的是,如果超极限投加极有可能在元件内因被截留而污染膜表面。此外,带正电性的聚合物与负电性的阻垢剂也会发生沉淀反应而污染膜元件。胶体污染的主要影响体现在膜表面形成一层凝胶层,增大了膜的阻力,造成压差上升,凝胶层的形成有可逆和不可逆的,不可逆的凝胶层比较难去除。胶体和颗粒污堵可严重地影响反渗透元件的性能,主要表现为:①膜压降升高;②产水量降低;③需增加压力克服通量下降从而消耗额外电能;④不可逆凝胶层将会增加化学清洗增加难度。 对于此类污染的解决方法主要有:①使用各类预处理设备(如过滤器、超滤、保安过滤器等);②投加适量的絮凝剂改善预处理,保证进膜水质;③一旦出现了污染发生,应及时采取措施进行保养清洗。 1.2 系统结垢的污染 反渗透系统中的结垢主要是由于原水中的离子被浓缩后难溶性盐在浓水侧变成过饱和状态在膜上析出和浓差极化使溶质在膜上析出。主要有碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡、硫酸锶、氟化钙、硅垢等。结垢污堵可严重地影响反渗透元件的性能,主要表现为:①膜压降升高;②产水量降低;③脱盐率降低;④提高压力克服通量下降消耗额外电能;⑤频繁化学清洗的物料成本消耗及造成膜性能衰

反渗透膜的污染及防治

反渗透膜的污染及防治 (华北电力大学,河北保定 071003) 摘要:文章介绍了反渗透技术在丰泰发电厂的应用,分析了反渗透膜元件的污染机理及预防措施,提出了相关的 中图分类号:TU991.26 文献标识码:B 文章编号:1007—6921(XX)11—0081—02 反渗透水处理技术是当代先进的水处理脱盐技术,它广泛应用于电力、化工、石油、钢铁、市政、环保等行业,应用于生产锅炉补给水合饮用水,淡化海水,制备电子超纯水,反渗透相对于传统水处理系统有以下优点:①反渗透水处理技术操作简单和运行经济,易于掌握。②它的使用,延长了传统的交换设备的再生周期,减少了酸碱的排放量,有利于当地环境保护。③可以大大降低运行人员的劳动强度,可以进一步提高整个水处理工艺的运行水平和自动化程度。④反渗透技术可以用作水质比较差的工艺。 1 我厂锅炉补给水系统采用反渗透预脱盐加二级除盐系统,以满足两台2×200MW机组对合格除盐水的正常使用需求,系统工艺流程如下:

原水→多介质活性炭→保安过滤器→高压泵→反渗透 反渗透安系统设计产品水出力2×50m3/h,每列按一级二段6×3排列,每列共有压力容器9个,每个压力容器内装有6根膜元件。采用膜元件为DOW公司生产的BW30-365涡卷式复合膜,此膜有芳香聚酰胺等高分子有机物合成,具有稳定性好,脱盐率高,抗有机物污染能力强,不易压实,对氧化物质和悬浮物要求严格等特点,设计回收率75%,脱盐率5年内〉97%。 反渗透装置的预处理设备有一级加药PAC,主要作用是消除原水中含有的悬浮物、胶体、颗粒及细菌等,在反渗透入口有阻垢剂加药系统,可以防止溶质的结垢和起到结垢成分的分散作用。 四台多介质过滤器用于滤除经一级加药后形成的矾花和原水中的悬浮物、颗粒,以保证反渗透系统给水对SDI、浊度的要求。三台活性炭过滤器是吸附多介质过滤器无法支除的余氯,以防止反渗透膜受其氧化降解,同时还吸附水中的有机物等污染物,进一步降低SDI值。每套反渗透装置前配备一套保安过滤器,以支除水中5u以上的颗粒物,保证 2 2.1

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