超滤膜污染预防与控制技术

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超滤膜技术在水污染处理过程中的应用

超滤膜技术在水污染处理过程中的应用

超滤膜技术在水污染处理过程中的应用超滤膜技术在水污染处理过程中的应用一、引言水是人类生活中不可或缺的资源,而随着社会经济的发展,水污染问题也日渐严重。

水污染不仅对人类健康产生了威胁,还对生态环境造成了严重破坏。

因此,水污染治理成为了当今社会亟待解决的问题之一。

超滤膜技术作为一种高效的水污染处理方法,广泛应用于水处理行业。

本文将探讨超滤膜技术在水污染处理过程中的应用。

二、超滤膜技术的原理及特点1. 超滤膜技术原理超滤膜技术是利用超滤膜对水中的微小颗粒、胶体、胶状物质和大分子有机物进行有效截留。

超滤膜是一种微孔直径在10纳米至0.1微米之间的膜材,通过膜材的微孔将水中的杂质和溶解物分离,从而实现水的净化。

2. 超滤膜技术特点超滤膜技术具有以下几个特点:(1)高效净化:超滤膜能有效截留水中的微小颗粒和大分子有机物,使水的净化效果更好。

(2)低能耗:相比传统的物理化学处理方法,超滤膜技术的能耗较低,使得水处理过程更加节能环保。

(3)操作简便:超滤膜技术的操作相对简单,可以实现自动化控制,减少了人工操作的复杂性。

(4)适用范围广泛:超滤膜技术适用于各类水源,包括自来水、河水、湖水等,具有良好的适应性。

三、超滤膜技术在水污染处理中的应用1. 废水处理废水中含有大量的有机物、微生物和悬浮物等污染物,传统的废水处理方法往往需要多个步骤,处理效果有限。

而采用超滤膜技术进行废水处理,不仅能够高效去除废水中的有机物和微生物,还能够使废水中的悬浮物明显减少,提高了废水处理的效率和质量。

2. 饮用水净化随着人们对饮用水质量的要求不断提高,传统的饮用水处理方法变得日益不适应时代的需求。

而采用超滤膜技术进行饮用水净化,可以有效去除水中的杂质和重金属离子,使饮用水更加安全、清洁。

此外,超滤膜还能去除水中的异味和色度,提高了饮用水的口感。

3. 农田灌溉水处理农田灌溉水中常常含有大量的杂质和微生物,如果直接用于灌溉,不仅会导致土壤污染,还会对作物产生不利影响。

超滤膜在水处理中的污染及其控制措施

超滤膜在水处理中的污染及其控制措施

超滤膜在水处理中的污染及其控制措施关键词:超滤膜膜污染污染机理一、前言膜滤技术在水处理工艺中应用得到飞速发展,它能有效地分离去除水中的微生物、细菌、无机颗粒和有机物质等,并且具有处理水质稳定高效、占地面积小、节省药剂投加量、易于实现自动化操作等优点。

但由于膜表面极易污染堵塞,造成膜通量减少,只有通过增加反冲洗频繁,保证制水能力,导致膜的使用寿命大大缩短,从而增加了运行和经营成本。

膜过滤工艺的最终目标是要实现最低能耗下的高膜通量,现以陕西陕焦化工有限公司(下称陕焦)脱盐水站程控超滤的运行状况为基础分析如何控制膜污染速度。

二、膜污染过程机理掌握膜污染的机理是膜滤技术的关键,影响膜污染的最主要的因素是处理溶液中粒子与膜材料的互相作用,广义的膜污染不仅包括由于堵塞引起的污染,不可逆的吸附污染,而且包括由于浓差极化形成的凝胶层的可逆污染。

在水处理中比超滤膜孔径大的溶解性有机物是构成膜污染的主要成分,产生的膜阻力超过总膜阻力的50%,整个膜污染过程分为三个阶段:第一阶段是随着生物聚合物浓度的不断提高,可供使用的活性孔数量越来越少;第二阶段是迁移性生物聚合物沉积在孔内吸附的生物聚合物上,从而形成膜污染。

第三阶段,越来越多的迁移性生物聚合物聚集在膜表面,形成凝胶层和泥饼层。

随着生物聚合物浓度的变化,膜污染阶段可以合并变成两个阶段或阶段之间可相互转换。

三、膜污染的影响因素影响膜污染的因素主要有:膜结构及特性、膜使用条件、原水水质。

1.膜结构及特性膜结构及特性对控制膜污染十分重要。

在超滤过程中,膜、溶质和溶剂之间的相互作用受到膜材质、膜孔结构、膜的憎水性、膜表面电荷、膜的表面粗糙度等因素的影响,同时膜表面特性对于细菌的生存也起着重要作用。

当膜孔与粒子或溶质的尺寸相近时,极易产生堵塞作用,而当膜孔小于粒子或溶质的尺寸时,由于横切流作用,它们在膜表面很难停留聚集,不易堵孔。

膜孔径分布或分割分子量敏锐性,也对膜污染产生重大影响。

超滤技术中膜污染的控制研究

超滤技术中膜污染的控制研究

超滤技术中膜污染的控制研究超滤技术是一种利用微孔膜过滤的分离技术,被广泛应用于饮用水处理、废水处理、食品加工、药物制备等领域。

在超滤过程中,随着膜孔的不断被污染,膜通量逐渐下降,膜阻力增加,最终导致膜的失效。

膜污染成为制约超滤技术应用的主要问题之一。

本文主要探讨超滤技术中膜污染的控制研究,旨在为超滤技术的应用提供参考和指导。

一、膜污染的类型膜污染是指在膜分离过程中,由于悬浮物、胶体、无机盐、有机物等杂质在膜表面或孔隙中沉积、吸附、结垢、胶结等构成的膜表面或孔隙部位的物质堵塞,导致膜通量下降、透过率降低的现象。

根据污染物在膜表面附着的方式,膜污染可以分为物理性污染、化学性污染和生物性污染三种类型。

1. 物理性污染物理性污染主要包括颗粒物的截卡和沉积、气泡的附着和悬浮物的覆盖等。

这些污染物使得膜孔阻塞、膜表面粗糙、膜孔径减小,从而导致膜通量下降。

化学性污染主要包括有机物和无机盐的结垢、胶结、凝聚等。

有机物和无机盐在膜表面或孔隙中沉积形成结垢,使得膜孔阻塞,降低膜的通透性。

生物性污染主要是微生物在膜表面或孔隙中产生生物膜,形成生物覆盖层,这些生物膜不仅增加了膜的阻力,还影响了膜的分离效果。

二、膜污染的控制方法针对不同类型的膜污染,可以采取不同的控制方法,包括物理清洗、化学清洗、生物防控等,下面将对各种方法进行详细介绍。

物理清洗是利用物理力学的方法去除膜表面和孔隙中的污染物,主要包括气泡喷洗、超声波清洗、高压水冲洗等。

这些方法能够有效地清除膜表面和孔隙中的颗粒物、气泡等物理性污染,恢复膜的通透性。

2. 化学清洗3. 生物防控生物防控是通过改变超滤工艺操作参数,抑制污染物在膜表面或孔隙中的附着和生长,减轻膜的生物性污染。

包括优化进料水质、调整进料水的PH值、加入抗生素等措施。

除了以上几种常见的膜污染控制方法外,还可以根据实际情况采取一些特殊的控制措施,比如改变超滤工艺参数、提高超滤流速、增加反冲洗频率等。

超滤膜污染预防与控制技术

超滤膜污染预防与控制技术

超滤膜污染预防与控制技术摘要:以超滤技术为核心的组合工艺作为微污染水源水处理的一项新技术,引起了人们越来越多的关注,成为给水处理领域研究的热点,也大量应用于电厂锅炉补给水除盐系统中,但超滤膜污染一直是超滤技术在实际工程推广应用中所面临的一大障碍。

总结了近年来超滤膜污染预防与控制方面的新进展,包括膜污染的成因及机理、膜污染防治以及膜清洗方法,为电厂除盐系统超滤膜污染预防和控制提供思路。

关键词:超滤膜;污染预防;控制技术1 引言目前,超滤技术已被广泛应用于市政、工业、特种分离等领域的水处理系统中,也大量应用于火力发电厂的锅炉补给水除盐系统中。

超滤膜是膜集成技术的重要组成部分,一般安装于反渗透装置的前级,它能非常有效地减少反渗透膜的污堵,保障反渗透装置的安全稳定运行,提高反渗透系统的产水率,减少浓水量。

但在实际应用的过程中,超滤膜污染情况时有发生,如果处理不当就会严重影响制水量,甚至影响电厂机组安全运行。

因此,掌握正确的预防、控制超滤膜污染的措施和清洗方法是电厂锅炉补给水除盐系统中非常重要的技术。

2 膜污染的形成2.1膜污染定义膜污染是指被处理物料中的微粒、胶体粒子和大分子溶质由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用,而引起的膜表面或膜孔内吸附、堵塞,使膜产生透过通量与分离特性的不可逆变化的现象。

包括膜的孔道被大分子溶质堵塞引起膜过滤阻力增加;溶质在孔内壁吸附;膜面形成凝胶层增加传质阻力。

组分在膜孔中沉积将造成膜孔减小甚至堵塞,实际上减小了膜的有效面积。

组分在膜表面沉积形成的污染层所产生的额外阻力可能远大于膜本身的阻力,而使渗透流率与膜本身的渗透性无关。

膜污染程度同膜材料、保留液中溶剂以及大分子溶质的浓度、性质、溶液的 pH 值、离子强度、电荷组成、温度和操作压力等有关,污染严重时能使膜通量下降80%以上。

2.2超滤膜污染的成因及机理超滤膜污染过程一般可分为三个阶段:第一阶段,超滤开始过滤时,大颗粒物质在溶液不断透过膜的过程中被带至并吸附在膜的表面,使膜面的大颗粒物质浓度高于主体溶液的浓度形成浓差极化层,浓差极化层所引起的传质阻力较小,对膜的选择性和过滤影响不明显。

超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究共3篇

超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究共3篇

超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究共3篇超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究1超滤处理高藻水过程中膜污染特性及控制研究随着工业化和城市化的不断加快,水资源的供需矛盾不断加剧。

同时,水质也面临着日益严峻的挑战,其中藻类水华污染也不容忽视。

藻类水华是指水中藻类数量异常增加,形成一定密度的藻类生物群落的现象。

藻类会利用水中营养物质大量繁殖,使得水质急剧下降,造成环境污染、水生态系统的破坏,甚至对人体健康构成一定威胁。

针对藻类水华的处理方法很多,其中超滤是目前较为常见的一种处理方式。

超滤是一种压力驱动的膜分离技术,其微孔膜可以去除水中的悬浮物、胶体物质、大分子有机物和微生物等颗粒,同时保留水中的小分子有机物、无机盐等。

超滤的好处在于能够高效、快速地去除水中的污染物,同时使水质稳定,桥接了传统物理化学处理和后续的生物处理两个阶段,为水源净化提供了一条新的途径。

然而,超滤处理藻类水华也存在一些膜污染问题,主要表现为:1. 挂膜污染:藻类水华中含有大量的胶体质,粘附在膜上,导致膜孔阻塞,降低了膜通量和水处理效率。

2. 膜污染:当水中有较高的有机物和微生物时,容易滋生膜污染物质,使膜表面出现结垢,破坏膜分离效果。

3. 段污染:由于膜孔小,水通量低,容易在膜表面形成局部的水流沉积,导致局部压力过高,甚至发生膜猝发。

因此,膜污染是超滤处理藻类水华的关键问题之一。

为了更好地控制膜污染,可以从以下几个方面入手:1. 操作条件优化:包括温度、pH值、清洗剂种类和清洗时间等,从而减少反冲洗的次数和强度。

2. 先进的预处理措施:如氧化法、Fenton法、超声波等先进氧化技术(AOP)处理前进行预先处理,能够使膜污染物质变为容易分离的物质。

3. 对膜材料的优化:采用新型的膜材料,如纳米氧化锆膜(ZrO2),膜孔径比常规膜小,能够更有效地去除藻类水华中的胶体物质。

4. 膜回收:采用污染物的物理、化学、生物修复等方法,使膜恢复原来的性能。

水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究

水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究

水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究摘要:为应对人均淡水资源较低的问题,需要开展环保工程水处理工作,使水资源的利用率能显著提高。

目前主要是利用净化、沉淀等方式来对水资源进行净化处理,但随着水资源污染的逐步严重,对于水资源的净化处理有了更高的要求。

超滤膜技术是基于传统技术的升级,来提升水处理的效率和效果。

相关部门应结合实际来加强环保工程水处理中超滤膜技术的应用和研究,从而促进水处理工作开展。

关键词:水处理;超滤膜;污染成因;控制方法1超滤膜技术概述随着人们对水资源使用需求的不断增加,污水处理的急迫性也更高,可以有效解决我国环境面临的问题,因此,要加大超滤膜技术的普及力度,充分发挥超滤膜技术的价值,使环境工程得到更有效地发展。

传统水处理技术通常使用消毒剂和净水装置净化水资源,虽然其净化效果显著,但会对水质产生一定的破坏,而超滤膜技术可以改善这一问题,该技术既可以使水资源得到有效处理,还可以降低对水质的破坏。

利用超滤膜技术可以使污水中的杂质得到有效过滤和处理,不会对环境造成影响,在确保水质的同时,还可以有效控制污水处理成本。

超滤膜技术相较于传统的污水处理技术,操作更加简单,减少了人工的使用量,使资源得到有效利用。

作为一种新型、高效的水处理技术,超滤膜技术弥补了传统水处理技术的不足。

传统水处理技术的每一个处理过程都要用到化学药剂,但是在超滤膜处理技术中化学药剂的用量非常少,因而降低了化学污染发生的概率。

另外,超滤膜技术基本实现了设备自动化,很少用到人工操作,既降低了成本,还能够保护人们的生命安全。

超滤膜技术在实施过程中,化学性质和物理性质非常稳定,能够承受强酸碱、高温和抗水解等极端环境,技术的安全程度很高。

该技术主要是利用过滤膜净化和过滤水资源,有效分离其中的有害物质,使水资源能够得到循环利用。

在处理电子工业废水时,要考虑其特殊性质,保证过滤膜具有抗腐蚀性能,不会受到酸性物质的腐蚀。

2环保工程污水处理现状分析环保工程污水处理的问题主要包括了以下几个方面:首先是缺乏完善的基础设施。

超滤膜污染预防与控制技术

超滤膜污染预防与控制技术

超滤膜污染预防与控制技术摘要:以超滤技术为核心的组合工艺作为微污染水源水处理的一项新技术,引起了人们越来越多的关注,成为给水处理领域研究的热点,也为农村和小城镇水厂提供了很好的处理工艺,但膜污染一直是超滤技术在实际工程中推广应用所面临的一大障碍。

总结了近年来超滤膜污染预防与控制方面的新进展,包括膜污染的成因及机理、膜污染防治以及膜清洗方法等,并提出了今后超滤膜污染研究的重点和方向。

关键词:超滤;膜污染;膜通量;清洗膜分离技术由于无相变、能耗低、体系干净等优点,应用范围越来越广泛,特别是对处理热敏物质领域如食品、药物和生物工程产品,显示出极大的优越性,与传统分离操作相比,不仅可避免组分受热变性或混入杂质,还具有显著的经济效益, 因而发展相当迅猛。

但在膜分离过程中存在膜污染现象,使膜的渗透通量及截留率等性能发生改变,膜的使用寿命缩短,极大地影响了膜分离技术的实际应用,膜污染分析及膜污染清洗的研究已成为膜分离技术研究中的一个热点问题。

1膜污染的形成1.1 膜污染定义。

膜污染是指处理物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象[1]。

对于膜污染, 应当说,一旦料液与膜接触,膜污染即开始。

操作运行开始后,由于浓差极化产生,尤其在低流速、高溶质浓度情况下,在膜面达到或超过溶质饱和溶解度时,便有凝胶层形成,导致膜的透量不依赖于所加压力,引起膜透过通量的急剧降低影响其性能。

1.2 超滤膜污染的成因及机理关于膜污染机理没有统一的理论,但文献中一致肯定的是原液中的粒子与膜材料的相互作用是影响膜污染的最主要因素。

通常认为膜污染主要由浓差极化、滤饼层的形成和压缩、吸附、孔堵引起的。

超滤过程中膜的吸附现象被认为是造成膜污染的关键。

由于膜组分的化学性质、结构不同,产生吸附作用的机理也不同,一般可分为范德华力、静电作用、疏水性、氢键等。

水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究

水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究

水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究摘要:超滤膜的污染问题一直困扰着水处理领域的发展,不仅会降低膜的性能,还会对膜的使用寿命造成严重的损害。

为此,本文将深入探讨超滤膜的污染机理,并提出一系列有效的控制措施,包括膜前预处理、膜清洗、改性膜的应用,以及超滤和其他工艺的联合控制,从而有效地减少膜的污染,并为未来的膜污染防治提供可靠的参考。

关键词:超滤;膜污染;预处理;膜清洗;改性膜引言:超滤膜的孔径介于20~50nm之间,它可以有效地去除大部分颗粒和胶体,并且具有较低的驱动压力,从而有效地保证饮用水的安全性。

然而,由于孔径狭小,超滤膜会截留或吸附溶液中的大分子污染物,而且还会与水中的污染物发生反应,导致膜孔径变小、堵塞甚至破坏膜结构,从而降低了膜的渗透通量,严重阻碍了膜技术的发展和膜产业的发展。

随着环境污染日益严重,膜污染已经成为限制超滤技术应用的主要因素之一,因此,有效地解决膜污染问题显得尤为重要。

一、超滤膜污染机理及类型(一)膜污染的形成机理“膜污染”通常指的是在超滤过程中,由于某些因素,如固态颗粒、有机物和大分子物质,会对膜造成损害,从而影响其透水和分离能力。

这些因素可以通过机械截留和物理化学反应来产生影响,并可能会导致膜的孔径减小甚至堵塞。

当污染物从超滤膜表面渗入时,较小的颗粒会被超滤膜捕获,而较大的颗粒会被截留,从而使得污染物在超滤膜表面的浓度不断上升,最终超出膜内的主要浓度,形成一个明显的浓度梯度。

随着超滤膜的使用时间延长,其表面上的微粒会积聚,这会增加滤水的阻力,从而导致膜的污染程度加剧。

通常,膜污染的机制可以分为滤饼过滤、完全堵塞、中间堵塞和标准堵塞四种类型[1]。

(二)膜污染类型在实践中,膜污染的类型可按照污染物种类分为固体颗粒污染、有机污染、无机污染和微生物污染。

此外,膜污染还可以根据其形成的位置来划分,如表面沉积污染和内部阻塞污染。

膜污染还可以根据其是否能够被消除来划分,如果是,则属于可消除性污染。

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超滤膜污染预防与控制技术
发表时间:2019-04-19T15:02:55.820Z 来源:《基层建设》2019年第5期作者:谢鹏伟[导读] 摘要:以超滤技术为核心的组合工艺作为微污染水源水处理的一项新技术,引起了人们越来越多的关注,成为给水处理领域研究的热点,也大量应用于电厂锅炉补给水除盐系统中,但超滤膜污染一直是超滤技术在实际工程推广应用中所面临的一大障碍。

天津膜天膜科技股份有限公司 300000 摘要:以超滤技术为核心的组合工艺作为微污染水源水处理的一项新技术,引起了人们越来越多的关注,成为给水处理领域研究的热点,也大量应用于电厂锅炉补给水除盐系统中,但超滤膜污染一直是超滤技术在实际工程推广应用中所面临的一大障碍。

总结了近年来超滤膜污染预防与控制方面的新进展,包括膜污染的成因及机理、膜污染防治以及膜清洗方法,为电厂除盐系统超滤膜污染预防和控制提供
思路。

关键词:超滤膜;污染预防;控制技术 1 引言
目前,超滤技术已被广泛应用于市政、工业、特种分离等领域的水处理系统中,也大量应用于火力发电厂的锅炉补给水除盐系统中。

超滤膜是膜集成技术的重要组成部分,一般安装于反渗透装置的前级,它能非常有效地减少反渗透膜的污堵,保障反渗透装置的安全稳定运行,提高反渗透系统的产水率,减少浓水量。

但在实际应用的过程中,超滤膜污染情况时有发生,如果处理不当就会严重影响制水量,甚至影响电厂机组安全运行。

因此,掌握正确的预防、控制超滤膜污染的措施和清洗方法是电厂锅炉补给水除盐系统中非常重要的技术。

2 膜污染的形成 2.1膜污染定义
膜污染是指被处理物料中的微粒、胶体粒子和大分子溶质由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用,而引起的膜表面或膜孔内吸附、堵塞,使膜产生透过通量与分离特性的不可逆变化的现象。

包括膜的孔道被大分子溶质堵塞引起膜过滤阻力增加;溶质在孔内壁吸附;膜面形成凝胶层增加传质阻力。

组分在膜孔中沉积将造成膜孔减小甚至堵塞,实际上减小了膜的有效面积。

组分在膜表面沉积形成的污染层所产生的额外阻力可能远大于膜本身的阻力,而使渗透流率与膜本身的渗透性无关。

膜污染程度同膜材料、保留液中溶剂以及大分子溶质的浓度、性质、溶液的 pH 值、离子强度、电荷组成、温度和操作压力等有关,污染严重时能使膜通量下降80%以上。

2.2超滤膜污染的成因及机理
超滤膜污染过程一般可分为三个阶段:第一阶段,超滤开始过滤时,大颗粒物质在溶液不断透过膜的过程中被带至并吸附在膜的表面,使膜面的大颗粒物质浓度高于主体溶液的浓度形成浓差极化层,浓差极化层所引起的传质阻力较小,对膜的选择性和过滤影响不明显。

第二阶段,随着大颗粒物质不断在膜表面吸附积累,边界层的浓度不断增加,当其浓度达到饱和浓度时形成凝胶层。

这层污染层形成后,压力增加厚度增加,所增加的压力与增厚的凝胶层阻力相抵消,以致透水通量不再增加。

第三阶段,小于膜孔径的颗粒污染物在孔道内吸附形成搭桥式堵塞,同时略大于孔径的颗粒物在压力作用下进入膜孔内形成堵塞,由此造成膜的孔隙率逐渐下降,超滤膜的过滤及分离特性严重被破坏。

3超滤膜污染的防控措施及清洗方法任何膜分离技术在应用中,纵使选择了较合适的膜和运行工艺,膜的污染问题也必定发生,就必须采取一定方法以去除膜表面或膜孔内的污染物,以达到恢复产水量,延长膜寿命的目的。

本文以电厂常用的中空纤维超滤组件为例,展开分析。

如提高进入超滤的进水水质,选择合适的膜组件,优化操作条件和运行工艺,从而有效防控膜污染。

3.1超滤膜污染的防控措施 3.1.1选择合适的膜组件
根据电厂产水特点,多选择结构紧凑的中空纤维超滤膜组件,其具有单位体积内膜的填装密度高,比表面积大,料液流动状态好,浓差极化倾向易于控制,能耗较低,投资费用相对较低的特点。

中空纤维膜有单皮层和双皮层两种,目前单皮层好于双皮层中空纤维膜,单皮层空纤维膜外表面孔径比内表面孔径大几个数量级,透过内表面孔的大分子不会被外表面孔截留,因而抗污染能力强。

其次,超滤膜有外压组件和内压组件,通过应用对比,外压组件比内压组件有着更好的抗污染性能,尤其是原水为微污染的地表水,更适合选用外压超滤组件。

最后就是膜丝材质,现在超滤产品材质有PES、PS、PVC、PVDF等多种材质,由于PVDF的优异的抗污染性能和化学稳定性,已经成为了微污染水源条件下的较好选择。

3.1.2提高原水品质
原水在进入超滤前应进行足够时间的混合、絮凝、沉淀、粗过滤等预处理,以提高原水品质,减少污染物进入超滤膜。

在采用超滤原水的试验中,发现在超滤前使用混凝可以提高渗透通量和延缓膜通量衰减;在使用高锰酸盐和加氯预处理对控制藻类污染的研究中发现,联合使用高锰酸盐和加氯可以降低超滤膜污染的速率。

3.1.3优化操作条件
在膜运行过程中采取一定的操作策略,如采用气水反冲洗的方式,反洗时在中空纤维超滤膜丝外侧采用连续切向空气流,在膜表面产生气/液两相流,可产生高剪切力和流体不稳定性,以减少颗粒物在膜表面上沉积,同时气泡的擦洗也使滤胶层膨松,即使在较低气体流速下超滤通量也会有明显提高。

另外,对PVDF材质膜表面做垂直作用电场试验时,发现膜通量大大提高,在高pH值下,通量甚至超过纯水,随着电场强度的增加膜透过量也增加;此外,研究报道,利用超声波照射超滤膜组件也可一定程度上提高膜的透过性能。

3.2膜污染的清洗方法
膜污染的清洗方法包括物理清洗法和化学清洗法。

物理清洗方法中最为常用的是水力清洗技术和气水冲洗联合技术,化学清洗法是指加入了药物辅助清洗的方法,包括加酸、杀菌剂等药剂。

在选择清洗方法前,要弄清楚污染物的种类和性质,采取针对性的清洗方法。

通常系统应设置合理的清洗方法,多用物理法冲洗,只有在物理法冲洗达不到理想效果时,再考虑用化学清洗法。

当正常出力下,产水量减少,还会选择人工干预清洗的方法。

3.2.1物理清洗
物理清洗是超滤膜污染的初期清洗方式,具体以水力清洗技术和气水冲洗联合技术为主,主要去除超滤膜可逆污染。

其中,水力清洗技术是用水来反向或切向去除膜污染物质的方法,具体包括反冲洗、正冲洗等方法;气水冲洗技术是通过将高压气体通入膜过滤装置的膜丝外部间隙,擦洗抖动膜丝,继而冲走污染物。

发展至今,脉冲电场清洗、超声波清洗、机械振动等新型物理清洗技术得到了一定的应用,其中,超声波清洗技术可用来清洗其他方法无法清洗干净的空隙和死角。

3.2.2化学清洗
化学清洗是利用清洗剂与膜表面和孔隙内部污染物的化学反应来清洗超滤膜,其中,NaOH、NaClO、柠檬酸、盐酸、草酸和磷酸等杀菌剂和清洗剂皆可用来清洗膜组件。

在实际应用中,结合客观实际情况来选择清洗效果好且对环境污染小的无毒无害杀菌剂和清洗剂。

在超滤膜处理污废水应用中,分别做了如下研究:在油田污水处理中,异戊醇溶液和SDS的清洗效果最佳;在印染废水处理中,则选用柠檬酸、双氧水和氢氧化钠来浸泡清洗,可有效恢复通量及延长运行时间。

在电厂脱盐系统中,原水以微污染水源居多,NaOH、NaClO以及表面活性剂组成的复合清洗剂对膜通量恢复效果最佳;使用单一清洗剂时,NaClO对膜通量的恢复效果优于NaOH、HCl及柠檬酸,且清洗剂的浓度、清洗时间也对膜通量的恢复有影响。

4 结束语
超滤装置在电厂除盐水处理系统中具有特殊的优越性,得到日益广泛的应用,但如果管理不善,配套技术落实不到位,那将直接影响整个锅炉补给水处理系统的正常运行,并直接影响到电厂的安全生产,所以只有用好膜技术,做好管理,及时发现超滤膜系统运行参数的变化并调整设备运行工况,就可以避免出现严重的问题,才能确保水处理系统长期稳定地运行。

参考文献:
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[4]刘淼,宋晓辉,王子瑜,等.真空超滤膜离线清洗及技术评价[J].工业水处理,2012(09):85-87.。

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