纳滤膜的生产工艺流程

纳滤膜厂家生产方法及流程

2016/10/12 16:47:57 来源:中国建材网 浏览量:157

纳滤膜的表层较反渗透膜疏松得多,较超滤膜的表层又要致密得多。因此,纳滤膜制膜关键是合理调节表层的疏松程度,以形成大量具有纳米级(10-9m)的表层孔。目前,主要有以下四种制备方法。

一、转化法

转化法又分为超滤膜转化法和反渗透膜转化法两种。

1. 超滤膜转化法

纳滤膜的表层较超滤膜致密,故可以调节制膜工艺条件先制得较小孔径的超滤膜,然后对该膜进行热处理、荷电化后处理使膜表面致密化,而得到具有纳米级表层孔的纳滤膜。

利用此法,高田耕一等人先制得小孔径的聚β-氯苯乙炔(PPCA)超滤膜,再对该膜热处理,最后用发烟硫酸磺化,制得PPCA纳滤膜。该膜在0.4MPa压力下,对聚乙烯醇-1000的截留率高达94%,水通量为1.3m3/(m2·d)。

2. 反渗透膜转化法

纳滤膜的表层较反渗透膜疏松,可以在充分研究反渗透膜制膜工艺条件的基础上,调整合适的有利于膜表面疏松化的工艺条件,如铸膜液中添加剂的选择,各成分的比例及浓度等,使表层疏松化而制得纳滤膜。LP-300低压膜就是在PA-300反渗透膜的基础上制备成功的,低压NS-300膜也是在此思路下制备成功的。

二、共混法

将两种或两种以上的高聚物进行液相共混,在相转化成膜时,由于它们之间以及它们在铸膜液中溶剂与添加剂的相容性差异,影响膜表面网络孔、胶束聚集体孔及相分离孔的孔径大小及分布,通过合理调节铸膜液中各组分的相容性差异及研究工艺条件对相容性的影响,制备具有纳米级表层孔径的合金纳滤膜。例如将来源广,价格低,成膜性能好,但化学、热稳定性差,易降解,压密性较差的醋酸纤维素(CA)与在乙酰化程度及分子链排列的规整性方面与CA有一定差异,但具有较好的机械强度,同时具有优异的生物降解性,热稳定性的三醋酸纤维素(CTA)共混,可制得性能优良的醋酸-三醋酸纤维素(CA-CTA)纳滤膜。

三、复合法

复合法是目前用得最多也是最有效的制备纳滤膜的方法,也是生产商品化纳滤膜品种最多,产量最大的方法。该方法就是在微孔基膜上复合上一层具有纳米级孔径的超薄表层。它包括微孔基膜的制备,超薄表层的制备和复合。

1. 微孔基膜的制备

微孔基膜主要有两种制备方法。一种是烧结法,可由陶土或金属氧化物(如Al2O3,Fe2O3)高温烧结而成,也可由高聚物粉末(如PVC粉)热熔而成。另一种是L-S相转化法,可由单一高聚物形成均相膜,如聚砜超滤膜,也可由两种或两种以上的高聚物经液相共混形成合金基膜,如含酞基聚芳醚酮与聚砜(PEKC-PSF)合金膜。

2.超薄表层制备及复合

超薄表层的制备及复合方法有涂敷法、界面聚合法、化学蒸气沉积法、动力形成法、水力铸膜法、等离子体法、旋转法等。后三者正处于研究中,现主要介绍四种。

(1)涂敷法 涂敷法是将铸膜液直接刮到基膜上,可借助外力将铸膜液轻轻压入基膜的大孔中,再利用相转化法成膜。

对无机铸膜液,如氧化钛可先将颗粒细小均匀的Ti(OH)4胶体沉淀在无机膜(如微孔Al2O3基膜)上,再经高温烧结时,由于其在溶胶-凝胶转化时晶型发生变化很容易形成纳米级孔,因此很易通过控制烧结温度制得具有纳米级表层孔的无机复合膜。

对高聚物铸膜液,涂刮到基膜上后,经外力将铸膜液压入基膜的微孔中,再经L-S相转化成膜,该方法的关键是合理选择铸膜液配方,如加入高分子添加剂及铸膜液的压入程度等工艺条件以形成纳米级孔径。

另外,还可用此法将两种铸膜液结合起来形成有机-无机双活性层纳滤膜,以使有机、无机双活性层达到膜性能上的互补作用。

(2)界面聚合法 这是目前世界上最有效的制备纳滤膜的方法,也是生产工业化纳滤膜品种最多、产量最大的方法。这类工业膜主要有NF系列、NTR系列、UTC系列、ATF系列、MPT系列、MPF系列及A-15膜等。

该方法就是利用P.W. Morgan的界面聚合原理,使反应物在互不相溶的两相界面发生聚合成膜。一般方法就是用微孔基膜吸收溶有单体或预聚体的水溶液,沥干多余铸膜液后,再与溶有另一单体或预聚体的油相(如环己烷)接触一定时间,反应物就在两相界面处反应成膜。为了使膜的性能更佳,这样制得的膜还要经水解荷电化、或离子辐射、或热处理等后处理。

该方法的关键是选择好铸膜液配方和控制好反应物在两相中的分配系数和扩散速率以使膜表面的疏松程度合理化。

(3)化学蒸气沉淀法 先将一化合物(如硅烷)在高温下变成能与基膜(如微孔Al2O3基膜)反应的化学蒸气,再与基膜反应使孔径缩小成纳米级而形成纳滤膜。

(4)动力形成法 利用溶胶-凝胶相转化原理首先将一定浓度的无机或有机聚电解质,在加压循环流动系统中,使其吸附在多孔支撑体上,由此构成的是单层动态膜,通常为超滤膜,然后需在单层动态膜的基础上再次在加压闭合循环流动体系中将一定浓度的无机或有机聚电解质吸附和凝集在单层动态膜上,从而形成具有双层结构的动态纳滤膜。

几乎所有的无机或有机聚电解质都可以作为动态膜材料。无机类材料有Al3+、Fe3+、Si4+、Th4+、V4+等离子的氢氧化物或水合氧化物;有机类有聚丙烯酸、聚乙烯磺酸、聚丙烯酰胺等。通过控制合适的循环液组成及浓度,加压方式等条件,可制得高水通量的纳滤膜。

影响动态膜性能的主要因素有:多孔支撑基体的孔径范围,无机或有机聚电解质的类型、浓度和溶液的pH值。

四、荷电化法

荷电化法是制备纳滤膜的重要方法。膜通过荷电化不仅可提高膜的耐压密性、耐酸碱性及抗污染性,而且可以调节膜表面的疏松程度,同时利用道南离子效应可分离不同价数的离子,大大提高膜材料的亲水性,制得高水通量的纳滤膜。

荷电膜大体可分为两类:一类是表层荷电膜,另一类是整体荷电膜。

荷电化的方法很多,并且为了制得高性能的纳滤膜,往往将荷电化法和其他方法如共混法、复合法结合。大体上有以下几种主要方法。

1. 表层化学处理

该方法可先将带有反应基团的聚合物制成超滤膜,再用荷电性试剂处理表层以缩小孔径,如氯甲基化/季铵化聚砜膜;也可用具有强反应基的荷电试剂如发烟硫酸直接处理膜表层使其荷电化,该法主要用于制备表层荷电膜,如聚砜改性膜等。

2. 荷电材料通过L-S相转化法直接成膜

如磺化聚砜膜、氯化聚砜膜等。

3. 含浸法

该方法是将基膜浸入含有荷电材料的溶液中,再借助于热、光、辐射、加入离子等方法使之交联成膜,这类膜有UTE系列膜等。这里膜基体和荷电材料基本上是物理结合。

4. 成互聚合法

该方法是将基膜浸入一种聚电解质和一种高分子的共溶液中,取出使之在一定条件下成膜。这类膜有聚阴离子膜和聚阳离子膜。聚阴离子一般为碱金属的磺酸盐,聚阳离子一般为聚苯乙烯三甲基氯胺,这种膜在较低压力下,可以从蔗糖(Mw 为342)中分离葡萄糖(Mw 为180)。

目前工业上的纳滤膜大都是荷电膜。这种膜的制膜关键是根据被分离对象的性质决定荷阴电还是荷阳电,并要控制好离子交换容量(I.E.C值)及膜电位等。

合集下载

污水处理工艺流程详解吸附与膜分离的工艺原理与应用案例

污水处理工艺流程详解吸附与膜分离的工艺原理与应用案例

污水处理工艺流程详解吸附与膜分离的工艺原理与应用案例

一、引言

现代社会的进步和工业化进程,导致了大量废水的产生,其中包括工业废水、生活污水、农业排水等。这些废水的未经处理直接排放,会对环境造成严重的污染和危害。因此,污水处理工艺的研究和应用变得尤为重要。吸附和膜分离是常用的污水处理工艺,其工艺原理和应用案例将在本文中进行详细阐述。

二、吸附的工艺原理

吸附是一种将污染物从溶液中转移到吸附剂表面的过程。吸附剂通常是多孔材料,具有较大的表面积和较好的吸附性能。其工艺原理主要包括物理吸附和化学吸附。

物理吸附是指污染物与吸附剂之间的弱相互作用力,如范德华力、静电吸引力等。这种吸附过程是可逆的,吸附剂与污染物之间的作用力较小,适用于废水中低浓度有机物的去除。

化学吸附是指污染物与吸附剂之间形成化学键的吸附过程。这种吸附过程是不可逆的,吸附剂与污染物之间的作用力较大,适用于废水中高浓度有机物的去除。

吸附工艺通常包括吸附剂的制备和废水的处理两个步骤。吸附剂的制备可以通过改性活化剂、生物质材料等方法进行。而废水的处理则需要根据具体情况选择合适的吸附剂,并进行反应条件的优化和工艺参数的控制。

三、吸附的应用案例

1. 废水中有机物的吸附去除

在某化工厂废水处理中,利用活性炭作为吸附剂对废水中的有机物进行吸附去除。经过试验和改进,确定最佳工艺条件为活性炭剂量为10克,pH值为7,吸附时间为1小时。经过处理后,废水中的有机物降解率达到了85%以上。

2. 高浓度重金属的吸附去除

某冶金企业废水处理中存在大量的重金属污染物,为了将其去除,采用了纳米材料作为吸附剂。经过试验和实际操作,确定最佳工艺条件为纳米材料投加量为30克,搅拌速度为200转/分钟,pH值为6。经过处理后,废水中的重金属去除率达到了90%以上。

四、膜分离的工艺原理

膜分离是通过膜的选择性渗透,将废水中的溶质和溶剂分离的一种工艺。膜分离工艺原理主要包括逆渗透、超滤、微滤和纳滤等。

贝伐珠单抗原液生产车间工艺设计

贝伐珠单抗原液生产车间工艺设计

贝伐珠单抗原液生产车间工艺设计

北京理工大学珠海学院2016届本科生毕业设计

II 贝伐珠单抗原液生产车间工艺设计

摘 要

贝伐珠单抗是一种抑制血管内皮生长因子的人源化的单克隆抗体,广泛适用于转移性结直肠癌和晚期、转移性肺癌等多种肿瘤的治疗。现如今不断对贝伐珠蛋白药物以及更多适应症的深入研究,贝伐珠单抗将成为重要的抗肿瘤血管生成药物,其蛋白药物将需要大规模工业化生产来满足市场需求。本论文通过查阅贝伐珠单克隆抗体的生产工艺,利用分批补料方法对CHO细胞进行发酵培养并对贝伐单抗原液生产进行车间设计。本设计主要为发酵和纯化车间的设计,包括物料衡算、热量衡算、厂房设计及设备选型等。

关键词:贝伐珠单抗;生产工艺; 物料衡算;厂房设计

PROCESS DESIGN OF BEVACIZUMAB RAW SOLUTION

PRODUCTION WORKSHOP 北京理工大学珠海学院2016届本科生毕业设计

III

Abstract

Bevacizumab is a humanized monoclonal antibody that inhibits vascular endothelial

growth factor. It is widely used in the treatment of metastatic colorectal cancer, advanced and

metastatic lung cancer and other tumors. Nowadays, bevacizumab will become an important

anti-tumor angiogenic drug due to the continuous in-depth research on bevacizumab and more

indications, and its protein drug will need large-scale industrial production to meet the market

常见渗滤液系统工艺流程

常见渗滤液系统工艺流程

常见渗滤液系统工艺流程

渗滤液,这一术语对于许多人来说可能比较陌生,但在环保领域,它却是一个备受关注的重要话题。渗滤液通常是指垃圾在填埋、堆放等过程中产生的一种高浓度有机废水,如果不加以妥善处理,会对环境造成严重的污染。为了有效处理渗滤液,人们开发了多种工艺流程,下面就为您详细介绍一些常见的渗滤液系统工艺流程。

一种常见的渗滤液处理工艺流程是“预处理+生物处理+深度处理”。

预处理阶段主要是为了去除渗滤液中的杂质和悬浮物,为后续的处理步骤创造良好的条件。在这个阶段,通常会采用格栅、沉砂池等物理处理方法。格栅就像是一个大筛子,能够拦截较大的固体垃圾和杂物,防止它们进入后续的处理设备,造成堵塞和损坏。沉砂池则可以让较重的砂粒等物质沉淀下来,从而减少后续处理的负荷。

经过预处理后的渗滤液会进入生物处理阶段。生物处理是利用微生物的代谢作用来分解有机物,从而降低渗滤液中的污染物浓度。常见的生物处理方法有厌氧生物处理和好氧生物处理。

厌氧生物处理在无氧的条件下进行,微生物通过发酵等作用将有机物转化为甲烷和二氧化碳等物质。这个过程就像是一个“微生物大食堂”,微生物们“吃”掉有机物,产生对环境危害较小的产物。厌氧生物处理具有能耗低、产生的剩余污泥少等优点。 好氧生物处理则是在有氧的环境中进行,微生物通过呼吸作用将有机物分解为二氧化碳和水等。常见的好氧生物处理方法有活性污泥法和生物膜法。活性污泥法就像是一个充满微生物的“游泳池”,微生物在里面欢快地“游动”并分解有机物。生物膜法则是让微生物附着在载体表面形成一层生物膜,渗滤液流过时,有机物被生物膜上的微生物分解。

生物处理后的渗滤液还需要进行深度处理,以进一步去除残留的污染物,提高水质。深度处理的方法有很多种,比如膜处理、活性炭吸附、化学氧化等。

膜处理是利用膜的孔径大小来分离和过滤渗滤液中的物质。常见的膜有反渗透膜和纳滤膜。反渗透膜就像一个超级细密的筛子,能够把几乎所有的污染物都拦截下来,得到非常纯净的水。但反渗透膜的运行成本相对较高,而且容易受到污染。纳滤膜的孔径相对较大,能够保留一些有益的离子,同时去除大部分的污染物。

膜浓缩设备说明书

膜浓缩设备说明书

膜浓缩设备说明书

篇一:纳滤膜分离浓缩实验设备浓缩过程分析

纳滤膜分离浓缩实验设备浓缩过程分析

众所周知,在整个膜分离过程中,物质一定不会发生相变,在所有分离物质当中,抗生素浓缩分离效果是最好的,不仅如此操作简单,可在常温下避免热破坏,使得膜分离技术在化工、电子、冶金、纺织、轻工、石油和医药等领域得到广泛的应用,发挥着节能、环保和清洁等作用,在国民经济中占有重要的战略地位。

纳滤膜分离浓缩实验设备

纳滤膜及其相关过程的出现大大地促进了膜技术在液体分离领域的应用。早期的具有纳滤性质的膜名称并不统一,70年代以色列

公司将介于反渗透与超滤之间的膜分离称为“杂化过滤”。美国

Film-Tech公司根据相应膜的截留分子量膜孔径尺寸大约为一至几个纳米的特征,把这种膜技术称之为纳滤。

纳滤膜分离浓缩实验设备

如今在世界上各大膜公司大多已涉足纳滤膜的生产,但是取名各不相同。根据膜所表现的性质,被称作疏松型RO、部分低压反渗透、超渗透以及荷电RO/UF的都应归类于纳滤范畴。 纳滤膜分离浓缩实验设备

纳滤膜在抗生素提取中的应用十分广泛,纳滤分离过程无任何化学反应,抗生素浓缩和纯化工艺技术无需加热,无相转变,不破坏生物活性,适用于相对分子质量1000以下的物质。抗生素浓缩绝大部分药物的相对分子质量都在这个范围内,且纳滤技术十分节能,环境友好,因而越来越多的被用到制药工业的各种分离、精制和浓缩过程中。抗生素的相对分子质量大都在300-1200范围内。其生产过程为先将发酵液澄清、用选择性溶剂萃取,再通过减压蒸馏得到。纳滤膜技术可以从两个方面改进抗生素的浓缩和纯化工艺:

用NF膜浓缩未经萃取的抗生素发酵滤液,除去水和无机盐,然后再萃取。这样可以大幅度地提高设备的生产能力,并大大减少萃取剂的用量。

用溶剂萃取抗生素后,用耐溶剂纳滤膜浓缩萃取液,透过的萃取剂可循环使用。NF膜已成功地应用于红霉素、金霉素、万古霉素和青霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程。VBl2由发酵得到,传统的生产工艺十分复杂,而且产率低。

水合肼生产废水处理工艺的研究

水合肼生产废水处理工艺的研究

水合肼生产废水处理工艺的研究

摘要:针对水合肼生产废水特点,提出了混凝过滤-纳滤-臭氧催化氧化-微滤工艺处理废水,本文对其中的纳滤及臭氧催化氧化进行了研究。对纳滤膜的通量、拉伸强度及SEM等进行了表征,在臭氧催化氧化工段,对影响废水处理效果的因素:臭氧投加量、催化剂投加量、pH值进行了分析。结果表明,经纳滤后COD去除率可达到67.4%;纳滤出水经臭氧催化氧化,在pH为9,臭氧投加量10g/h,催化剂投加量10g/L时,COD去除率达到88.3%。经纳滤及臭氧催化氧化后COD综合去除率可达96%,出水COD在90mg/L左右,可进行后续盐回收。

关键词:水合肼生产废水;纳滤;臭氧催化氧化;工艺研究

引 言

水合肼是又称水合联氨,分子式N2H4·H2O,是精细化工产品的重要原料和中间体,用途广泛,市场发展迅速[1]。目前国内外工业化应用的水合肼生产方法主要有尿素法及酮连氮合成法等,酮连氮法会产生含盐量很高的废水,氯化钠浓度很高,此外,该废水COD值也比较高。属于较难处理的高含盐有机废水,传统的生化等方法难以高效的处理这类废水[2],如果处理不当排入水体会严重污染环境,因而,开发出一套水合肼生产废水的处理工艺有着重要的意义。

膜技术作为近几年来有用的分离技术已代替了传统的分离工艺,已广泛地应用于废水处理领域[3]。纳滤膜平均孔径为1~2nm,对废水中有机物有一定的分离作用,并且具有高通量,但对氯化钠等基本无截留。非均相臭氧催化氧化作为高级氧化技术的一种,近年来广泛应用于废水处理中,其对有机物有开环断链的作用,理想状态下可使有机物完全矿化成为CO2和水[4]。

本文研究了水合肼生产废水处理工艺,主要探讨工艺中纳滤及臭氧催化氧化工段对废水COD的去除效果,考察影响处理废水效果的因素,为废水处理工程化应用提供指导作用。

1 实验部分

1.1 实验材料和试剂

纳滤膜材料为改性的聚酰胺膜,催化剂为活性炭负载型金属氧化物催化剂,催化剂活性组分原料为Mn和Ce的硝酸盐,实验过程中所用试剂均为分析纯。

纳滤膜设备安全操作及保养规程

纳滤膜设备安全操作及保养规程

纳滤膜设备安全操作及保养规程

1. 前言

纳滤膜设备在现代工业中起着至关重要的作用,其有效过滤能力和高效的膜分离技术使得许多工艺中的繁难步骤得以简化和优化。不过,安全问题也是我们需要非常重视的,因为设备操作不当将会带来巨大的安全风险。本文将从安全操作和设备保养两个方面出发,为您介绍纳滤膜设备的安全操作和保养规程。

2. 安全操作

2.1 设备检查

在开始操作前,必须进行设备检查,确保设备完好无损。需要检查设备表面是否干净,各处接头是否密封,各个阀门是否正常开关,如有损坏或故障要及时更换或修理。

2.2 操作设备

在进行过滤操作之前,需要先检查膜和装置。检查过程中需要注意以下几点:

• 检查膜组件是否齐全且无损。

• 检查膜组件是否与系统匹配,如有不匹配现象,需先更换或调整膜组件。

• 检查滤材是否正常,如有损坏或脱落,需要及时更换。 • 检查系统压力和温度,如有异常情况,应向维护部门报告或进行调整。

同时,在操作设备时还需要注意以下几点:

• 操作人员必须了解设备的工作原理、结构、性能及操作流程。

• 操作过程中,必须严格遵守操作规程,注意操作细节地方。

• 操作设备时,禁止拆卸或调整设备内部部件。

• 注意使用合适的工具,以防人员受伤或设备损坏。

• 在操作设备时,必须穿戴好防护设施,如抗静电手套、防护面罩等。

2.3 安全排放

在使用纳滤膜设备时,需要注意废水的排放问题。为了防止对环境造成污染,必须进行严格的废水处理和排放。在废水排放过程中,需注意以下几点:

• 废水排放必须符合国家排放标准。

• 排放前必须对废水进行处理,如去除悬浮物、生物或化学成分等。

• 废水排放前必须经过安全检查,确保废水的清洁度和安全性。

• 废水排放管路必须进行防腐处理,以免管道污染废水。 3. 设备保养

在日常的设备操作过程中,我们还需要对设备进行保养,以确保设备的正常运行。设备保养主要包括以下几个方面。

3.1 清洁设备

膜法水处理技术

第 1 页 共 13 页 膜法水处理技术

膜法水处理技术

**节概论

膜,更精准而言是半渗透膜,它是一薄层物质,当肯定的推动力应用于膜两侧时,它能依照物质的物理化学性质使物质进行分别。通常,膜是依照物质的分别范围和应用的推动力来分类。

在解决水资源缺乏的问题上,膜分别过程起到了特别紧要的作用。在废水或污水排放之前,膜分别过程可以用于废水或污水处理;在废水进入污水系统之前,膜分别过程可以用于回收工业上有用的物质;当然膜分别过程也可以用于生产饮用水。在生产饮用水方面,使用膜人们可以利用大量的海水资源;此外,在水与废水循环回用方面,膜的特别作用显得非常紧要。

膜分别技术在水处理中的应用,即可用于给水处理也可用于废水处理。

膜技术应用于水处理具有以下优点:

1.处理各种滤液,能得到高质量的滤出水;

2.膜过程可通过模拟装置加以实现,而且可以连续操作;

3.对渗透液具有以肯定比例循环作为工艺用水或再利用的潜力。

膜技术应用于水处理具也存在以下缺点: 第 2 页 共 13 页 1.膜的相容性与孔的大小、水的pH值以及水的温度等很多因素有关;

2.在某些情况下易生成污垢,使得在一些特别应用中膜的寿命较短

3.与传统的物理化学处理相比,一般投资费用较高。

膜的使用寿命,短的只有几个月,但通常是3—7年,有的管式膜系统可超过15年。影响膜的使用寿命的因素很多,通常有加料贮槽和泵的匹配性能,预处理效果,渗透液的贮存装置以及膜的清洗系统和效果等。

21世纪膜分别的应用将持续增长,尤其是微滤/超滤、微滤/反渗透、微滤/超滤/反渗透或钠滤结合的膜处理过程。增长的领域包括:

1.饮用水处理

2.工业废水的脱色

3.垃圾填埋场渗滤液处理

4.膜生物反应器的应用

5.水的回收与循环利用等

**节膜分别过程

膜分别技术受到广泛的注意,进展快速,是由于膜分别对混合 第 3 页 共 13 页 物中各组分的选择性很高,在分别过程中混合物主体没有相变,所用的设备装填密度大、效率高。

第一章纳滤去除饮用水中新兴污染物的研究进展

第一章 纳滤去除饮用水中新兴污染物的研究进展

摘要:随着科学技术的发展,越来越丰富的工业产品进入人们的生活,伴随其生产和使用,产生了许多新兴污染物,它们对人体和环境危害较大。本文首先概述了新兴污染物对饮用水水源的污染,简述了纳滤膜工艺。随后总结了纳滤对持久性有机污染物、药品、个人护理品的研究现状;纳滤对新兴污染物的去除主要是截留筛分和电荷作用,去除效率与污染物的分子量和纳滤膜电荷效应有关,改变操作压力、溶液pH值、离子强度、污染物初始浓度、共存的腐殖酸和蛋白质等影响新兴污染物的去除率。结合现有的研究情况,对未来纳滤工艺在饮用水中的研究热点做出了展望。

1.1新兴污染物

随着我国经济的不断发展,工业、农业技术的快速发展,科技在给人们带来方便的同时也产生了许多环境污染问题。近些年许多学者开始聚焦研究水环境中的新兴污染物,新兴污染物的种类很多,常见的有持久性有机污染物(POPs)、内分泌干扰素(EDCs)、个人护理品和药品(PPCPs)等,它们是工农业产品的“副产物”,具有分布广泛,难降解,持久性强,易生物富集等特点。

新兴污染物对水环境污染主要源于人类生活污水排放、工业废水排放、农业废物径流等。随着人们生活条件的不断提高,对PPCPs的使用也越来越广泛,根据中科院的报道,我国抗生素每年使用量约为16.2 万吨;防晒剂、洗发水以及沐浴露等生活用品也随着生活污水排入城市污水处理厂,而污水处理厂的处理工艺对PPCPs去除率较低,因此每年有大量的PPCPs进入水环境。POPs和EDCs的使用量可能比PPCPs更大,尤其是农业畜牧业,它们通过污水排放,经降雨,地表径流、雨水冲刷等方式进入水环境当中,随水环境迁移,最终影响到地表水、地下水等水源地。

近些年,有调查显示供水水源受到不同程度的新兴污染物污染[[1]]~[[2]],传统的水处理工艺主要为混凝、沉淀、过滤、消毒工艺,其对新兴污染物的处理效果一般,需要在后段新增深度处理工艺,主要为臭氧活性炭和膜工艺。[1]臭氧对一些新兴污染物有良好的去除效果[[3]]~[[4]],纳滤是一种新兴膜工艺,是一种介于超滤和反渗透膜工艺之间的水处理技术,纳滤膜孔径为纳米级,能有效去除许多水中的微污染物,并且无二次污染。纳滤在国内的工程经验较少,并且新兴污染物种类繁多,纳滤去除新兴污染物的研究较分散,鲜有文献汇总,因此本文主要综述纳滤对新兴污染物在饮用水中的去除,结合纳滤去除持久性有机污染物(POPs)、药品及个人护理品(PPCPs)和内分泌干扰物(EDCs)的去除效能与机制,影响因素等。最后展望纳滤工艺的未来研究发展,为纳滤工艺在饮用水中的应用提供技术支撑。

膜浓缩工艺流程

膜浓缩工艺流程

膜浓缩是一种将溶质从溶液中分离出来的工艺过程,在化工生产和废水处理等领域有着广泛的应用。下面将介绍一种常用的膜浓缩工艺流程。

首先,将待处理的溶液送入预处理系统,进行初步的处理。这包括除去悬浮物、沉淀物和颗粒物等杂质。常用的预处理方法有过滤、沉淀、旋流分离等。

接下来,将经过预处理的溶液送入浓缩系统。浓缩系统包括膜浓缩和膜分离两个主要步骤。首先是膜浓缩。这一步骤使用半透膜将溶液分成两个部分:浓缩液和洗液。半透膜可以选择纳滤膜、反渗透膜、扩散膜等,具体选择根据溶液的特性和浓缩要求而定。通常情况下,溶液中的溶质会通过膜的孔隙或选择性透过性,进入浓缩液一侧,从而实现浓缩效果。

浓缩液中的溶质由于浓缩效果的增加,浓度逐渐升高。当浓度达到一定程度时,为了防止浓缩液中溶质结晶或沉淀,需要进行洗涤。这就是洗液的作用。洗液常用的方法是通过向浓缩液一侧供给清水或其他洗涤液,利用溶质的扩散和渗透作用,使浓缩液中的溶质迅速被稀释。

完成了膜浓缩步骤后,接下来是膜分离步骤。膜分离是将浓缩液中的溶质从溶剂中分离出来的步骤。这里需要使用具有特殊选择性的膜,如离子交换膜、气氛渗透膜等。膜分离的原理是利用膜的选择性透过性,选择性地分离出目标溶质,而不通过其他成分。

最后,在膜分离的步骤后,通常还需要进行后处理。后处理包括对浓缩液和洗液的处理,可以经过水洗、反冲洗、再生等过程,以提高膜的使用寿命,并达到环保的要求。

整个膜浓缩工艺流程如上所述,可用于溶液的浓缩和分离。该工艺具有操作简便、连续生产、节能高效等优点。在化工生产和废水处理中得到了广泛应用。同时,在工业生产中,也可以根据溶质的种类、浓度和质量要求等因素,选择适当的膜材料和操作参数,以达到最佳的膜浓缩效果。

02第二章 反渗透及纳滤膜应用技术介绍

第二章 反渗透及纳滤膜应用技术介绍

2.1. ESPA系列超低压反渗透膜

自1995年5月美国海德能公司率先推出第一代超低压反渗透膜元件ESPA1以来,其优越的节能特性受到了广大用户的极大关注,超低压反渗透膜在世界日益普及。随着节约能源的要求越来越高,人们对反渗透膜的运行压力不断提出更高的要求。美国海德能公司为了满足在更低运行压力下的不同产水水质要求,不断充实和完善了超低压反渗透膜ESPA系列。目前,ESPA系列的8英寸膜元件已经发展到6个型号:ESPA1(标准超低压反渗透膜)、ESPA2(高脱盐率超低压反渗透膜)、ESPA3(超高产水量超低压反渗透膜)、ESPA4(高产水量超低压反渗透膜)、ESPA2+(大面积高脱盐率超低压反渗透膜)和ESPAB(高脱硼超低压反渗透膜),4英寸膜元件也发展到4个型号:ESPA1-4040、ESPA2-4040、ESPA3-4040和ESPA4-4040。迄今为止,美国海德能公司的ESPA超低压系列反渗透膜是世界上产水量最高、运行压力最低、且具有高脱盐率的膜元件。在进水含盐量(TDS)低于1000 mg/L时,ESPA系列膜元件具有不可替代的优势。

1 性能说明

(1) ESPA系列超低压反渗透膜元件特点

由于反渗透膜在工作时需要克服渗透压,因此能耗较高一直是反渗透工艺的弱点。若能够在较低的压力下制备出符合要求的去离子水,就意味着节约反渗透膜系统的设备投资(水泵、阀门、管路以及压力容器)和运行费用(电能消耗及维护费)。

表-1列出了ESPA系列超低压反渗透膜元件的性能特点,以及与CPA系列低压反渗透膜元件的比较。表中的特性产水量表示膜元件在单位压力下,单位面积单位时间的产水量,这个参数使得不同的膜元件可以在同一条件下进行比较。从表-1中可以看出:

a. ESPA系列比CPA系列具有更高的特性产水量,其中ESPA4达到7.27 LMH/bar,是目前特性产水量最高的反渗透膜元件;

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档