超濾水處理法

1、超濾水處理法一、概述1、超濾是介于納濾和微濾之間的膜分離技術(shù)。膜的分子量截留范圍為50050000道爾頓左右，相應(yīng)孔徑大小的近似值為 501000埃。其分離 過程以篩濾機理為主。在一定的工作壓力（0. 10.7MPa）下，它只允許 溶劑和小于膜孔徑的溶質(zhì)透過， 而阻止水中的懸浮物、 微粒、膠體、大分 子有機物和細菌等大于膜孔徑的溶質(zhì)通過， 以完成溶液的分離、 凈化、分 級及濃縮的過程。2、超濾在工業(yè)給水方面的應(yīng)用日益廣泛。 其不但可以作為制備純凈水及高純 水的高級預(yù)處理設(shè)備，更在食品飲料、礦泉水生產(chǎn)中發(fā)揮更重要的作用。 因為超濾僅去除水中的懸浮物、 膠體微粒和細菌等雜質(zhì)， 而保留對人體健 康有

2、益的礦物質(zhì)。二、分離特性1 、 分離過程不發(fā)生相變化，耗能量少；2、分離過程可以在常溫下進行，適合一些熱敏性物質(zhì)如果汁、生物制劑及 某些藥品等的分析和提純；3、分離過程僅以低壓泵提高的壓力作推動力，設(shè)備及工藝流程簡單，易于 操作、管理、及維修；4、應(yīng)用范圍廣，凡溶質(zhì)分子量在 500 50000 道爾頓或者尺寸大小在 50 1000 埃左右， 都可以利用超濾分離技術(shù)。 此外，采用系列化不同分子截 留量的膜，能將不同分子量溶質(zhì)的混合液中各組分實行分子量分級。三、分離裝置1、超濾主要有板框式、管式、卷式和中空纖維式四種。其中以中空纖維式 應(yīng)用最為廣泛，應(yīng)用技術(shù)最為成熟。2、中空纖維超濾膜是一種很細的

3、空心纖維管，類似與中空纖維反滲透膜， 但超濾的纖維管比較粗。3、根據(jù)工作面是在纖維管的內(nèi)壁還是外壁，分內(nèi)壓式和外壓式兩種。外壓式纖維管的管徑為0.40.5mm左右，內(nèi)壓式為0.8 1.2mm內(nèi)外徑之比 為2 : 1左右。4、內(nèi)壓式中空纖維超濾組件是將數(shù)千根甚至于數(shù)萬根空心纖維平行地裝 入耐壓容器中，兩個端頭用環(huán)氧樹脂密封（纖維空心不要堵塞） ，原水 從容器的一端進入， 并沿纖維的空心流動， 濃縮水從容器的另一端排出。 透過水透過膜后匯集于壓力容器并引出。5、其主要優(yōu)點列舉如下：5.1 單位體積內(nèi)有效膜面積最大，因而工作效率最高，占地面積最?。?.2 中空纖維膜無支撐物，不會因選擇支撐物不當而影

4、響出水質(zhì)量。5.3 其缺點是：5.4 外壓式的空心纖維很細，透過水在引出過程中阻力損失比較大；5.5 膜的清洗比較困難，只能用水力清洗或者化學(xué)清洗，而不能采用機械 清洗法；5.6 一旦損壞無法維修，只能將整個組件更換。四、超濾過程之影響因素1 、 透水量1.1 壓力影響：一般情況下，在允許的壓力操作范圍內(nèi)，組件的透水量隨 著壓力的升高而直線增加， 但當壓力達臨界值時， 則不再呈線性關(guān)系， 增速甚微甚至于不再增加，其壓力臨界值因材而異；1.2 溫度影響：一般情況下，在允許的壓力操作范圍內(nèi)，組件的透水量隨 著溫度的升高而增加，但也不宜過高，否則膜容易被壓密，其溫度系 數(shù)因材而異；1.3 料液濃度的

5、影響：濃度越大，透水量越小。溶質(zhì)的分子量越大，則組 件透水量下降速度也越快；1.4 料液流速的影響：流速過大會導(dǎo)致組件的透水量下降。這主要是由于 流速加快增大了組件的壓力損失造成的。故流速需要有一個給定的設(shè) 計范圍，保證分離質(zhì)量和透水量。同時為了防止膜面產(chǎn)生濃差極化， 應(yīng)限定最低濃水排放量。一般情況下，應(yīng)避免在極限條件下操作；2、 使用壽命影響膜使用壽命的因素非常多。除自然老化外，與料液的 狀態(tài)、物化性能和膜結(jié)構(gòu)也密切相關(guān)。 同時,運行條件、 各有關(guān)參數(shù)的操 作水準及維護管理技術(shù)也起到至關(guān)重要的作用。一般情況下，若把超濾 用于純水生產(chǎn)系統(tǒng)的終端把關(guān)設(shè)備，使用壽命可以長達 35a;若是以 預(yù)處理

6、過的城市自來水或地下水作為供水，再經(jīng)過 510卩m的精密過 濾器過濾后作為超濾的供水，使用壽命為23a;但如果使用濃縮溶液， 則使用壽命可能縮短至數(shù)個月至1a。在水凈化工程中，超濾組件的供應(yīng) 廠商多數(shù)允諾保用期為 1a。五、膜的清洗和消毒1 、 清洗：1.1 物理清洗法a) 機械擦洗法：適用于板框式和內(nèi)壓管式超濾組件。對于內(nèi)壓管 式超濾組件，利用專用設(shè)備把海綿球送入管內(nèi)，靠海綿球在管 內(nèi)的移動，摩擦表面以去除污垢。b) 水力沖洗法：分大流量沖洗，等壓大流量沖洗和反沖洗三種形 式。其中以反沖洗應(yīng)用較多。沖洗水源必須是凈化過的水;c) 氣水混合反沖法：將凈化過的氣體和水一道送入超濾組件， 在氣體作

7、用下，混合流體會在膜表面產(chǎn)生激烈的攪動作用，從 而達到良好的去污效果，且節(jié)省用水。1.2 化學(xué)清洗法：a) 酸溶液清洗法：常用的酸有鹽酸、草酸和檸檬酸等。配制清洗液的PH則依據(jù)膜的品種和材料而定。清洗時間為 0.52h,依 膜的污染程度而定;b) 堿溶液清洗法： 常用的堿有氫氧化鉀和氫氧化鈉等。 配制清洗液 的PH則依據(jù)膜的品種和材料而定。清洗時間為 0.52h,依膜 的污染程度而定;C) EDTA +檸檬酸清洗法：利用 EDTA的絡(luò)合能力和檸檬酸的去污作 用消除膜垢。此清洗方法既可混合使用，又可分別清洗。2、 膜的消毒2.1游離氯：用液氯滅菌，濃度為0.11.0mg/L,可以連續(xù)或者間接接觸膜，現(xiàn)場臨時滅菌可以用 5mg/L 濃度清洗 1h；2.2 甲醛溶液：常用濃度為 0.5%，既可以滅菌，又可以作為膜元件長期存 放的保護液。2.3 NaClO ： 100500mg/L 濃度的 NaClO 常用作滅菌劑， 不用作膜元件長 期存放的保護液。2.4過氧化氫：即雙氧水，消毒劑之一，使用濃度為200500mg/L