超濾技術在水處理中的應用研究

1、超濾技術在水處理中的應用研究超濾(Ul tra Filt ratio n , UF)是一種能夠?qū)⑷芤哼M行凈化、分離或者濃縮的膜透過分離技術, 介于微濾和納濾之間。超濾技術截留分子量的定義域為500 500 000 u 左右, 對應孔徑約為0 .002 0 .1m , 操作靜壓差一般為0 .1 0 .5 MPa , 被分離組分的直徑約為0 .005 10 m 。超濾過程通?？梢岳斫獬膳c膜孔徑大小相關的篩分過程, 以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力, 以超濾膜為過濾介質(zhì), 在一定的壓力下, 當水流過膜表面時, 只允許水、無機鹽及小分子物質(zhì)透過膜, 而阻止水中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)通過 1

2、 。什么是超濾技術？ 膠團強化超濾技術1. 膠團強化超濾的基本原理 膠團強化超濾是一種相對低耗能的手段，旨在在膜分離步驟之前通過表面活性劑將它們粘合或溶解進成形的膠團分子來增加污染物分子的尺寸 1 。其主要分離對象時膠體和大分子物質(zhì)。這里我們重點關注的是近些年發(fā)展較為快的膠團強化超濾技術，一種表面活性劑和超濾技術相結(jié)合的多用來分離例子和小分子有機物的技術表面活性劑分子在水中均勻地擴散后將向水的表面移動而形成一個單分子層，當濃度超過臨界膠束濃度后，表面活性劑單體將聚集形成膠團，這種作用被稱為表面活性劑的成束作用。 超濾技術在水處理中的應用 1飲用水水凈化 超濾膜是懸浮顆粒及膠體物質(zhì)的有效屏障,

3、同時超濾膜也可以實現(xiàn)對“兩蟲” 、藻類、細菌、病毒和水生生物的有效去除, 是目前保障飲用水微生物安全性的最有效的技術。與傳統(tǒng)工藝相比, 超濾膜的顯著優(yōu)點是對原水適應能力強, 可及時調(diào)節(jié)。但是,由于超濾膜的截留分子量大, 所以在去除溶解性有機物、金屬離子、溶解性鹽和一些小分子效果較差。許多專家學者也通過研究超濾與其他工藝的組合工藝以提高對該類污染物質(zhì)的去除效果。其中粉末活性炭-超濾聯(lián)用工藝(PAC-UF)、混凝-超濾聯(lián)用工藝等在國內(nèi)外研究的比較多, 也取得了一定的成果2海水淡化和苦咸水淡化 在采用雙膜法進行海水淡化和苦咸水淡化方面, 超濾膜常作為反滲透的預處理系統(tǒng)。目前UF正向組件大型化高效化發(fā)

4、展, 6 英寸以上的高通量大組件、集束化設備化的超濾器已出現(xiàn),大孔徑、粗中空纖維絲的超濾膜已出現(xiàn),這種膜正越來越多地應用到反滲透的預處理中,構成所謂的集成膜處理系統(tǒng)(IMS)。用UF 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砂濾、活性炭、微濾是今后水處理工藝的一個新的發(fā)展趨勢。3城市污水回用城市污水是一種重要的水資源, 膜法城市污水回用技術在國外有多年的歷史, 在我國也得到了廣泛的推廣。如2002 年在天津經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)建成的污水回用廠, 以當?shù)匚鬯畯S的二級出水為原水, 采用連續(xù)超濾+反滲透的工藝路線, 每天生產(chǎn)脫鹽水10 000 m3 ,不脫鹽水15 000 m3 ,鹽水可用于綠化、工業(yè)循環(huán)冷卻等, 不脫鹽水用于景觀用水

5、等 15 。湯凡敏等 16 利用CASS 與超濾膜組合工藝處理小區(qū)生活污水, 當水力停留時間為12 h 、CODCr濃度在215 677 mg/L 之間時, 該工藝出水CODCr 穩(wěn)定在30 mg/L 左右;NH3-N 濃度為22 .2 41 .2 mg/ L時, 出水NH3-N 最低可達0 .2 mg/ L , 去除率達到90 %以上, 出水pH 值在7 .26 7 .89 之間, 出水濁度小于0 .5 , 出水水質(zhì)優(yōu)于回用水標準, 可直接回用。李霞 17 以某污水處理廠二級處理出水為回用水源, 采用曝氣生物濾池(BAF)和超濾(UF)相結(jié)合的工藝對其進行深度處理, 結(jié)果表明:該組合工藝能有

6、效去除城市二級處理出水中的濁度和氨氮, 平均去除率均可達到95 %以上, 出水水質(zhì)滿足電廠循環(huán)冷卻水補給水的要求。4工業(yè)廢水處理對于含油廢水, 主要產(chǎn)生于鋼鐵工業(yè)的壓延、金屬切削、研磨, 石油開采、煉制及管道運輸?shù)冗^程。處理含油廢水主要是除油的同時去除COD 及BOD 。近年來超濾技術在含油廢水處理中的研究和應用相當廣泛, 鎮(zhèn)祥華等 18 采用超濾膜組件對大慶油田采出水進行了處理, 超濾出水中的懸浮物、含油量均低于1 .00 mg/ L , 粒徑中值和SRB 不能檢出, 超濾出水水質(zhì)完全滿足油田回注水標準;梁文義 19 針對特低滲透油田回注水不達標問題, 對油田回注水處理工藝技術進行了創(chuàng)新,

7、應用先進的高效衡壓淺層氣浮技術和中空纖維膜分離技術, 提高了油田污水處理效果, 檢測顯示經(jīng)該工藝處理后, 出水中含油量為痕跡, 懸浮物固體含量平均值為0 .32mg/L , 懸浮物粒徑中值平均值為0 .82 m , 完全達到了特低滲透油田回注水的水質(zhì)標準。4結(jié)論和建議 (1)超濾技術適用于多種水處理過程, 其廣泛應用已經(jīng)引起了水處理工藝的重大變革。雖然膜壽命和膜污染問題仍是重要的制約因素, 但隨著膜組合工藝、膜材料、膜組件、系統(tǒng)設計、運行維護等技術的不斷提高, 超濾技術在水處理領域必將得到更加廣泛的應用。（2）超濾膜的研究重點今后應集中在如下方面:開發(fā)以超濾為核心的組合水處理工藝, 研究更加經(jīng)

8、濟、有效、可行的多種膜法組合技術, 優(yōu)化工藝參數(shù), 推廣其在實際工程中的應用;研究膜改性技術, 努力提高通用膜的綜合性能, 提高膜的通量、強度、耐污染能力、使用壽命等, 采用不同工藝開發(fā)高截留性能的膜, 并研究耐熱、耐溶劑、耐酸堿和抗污染的膜品種;進一步改進現(xiàn)有膜組件制備工藝, 發(fā)展組件和系統(tǒng)配置技術, 嚴格制備和檢測工藝標準,生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品并使之規(guī)?；?加強膜污染和膜清洗的研究和實際應用推廣。5參考文獻 1 牛濤濤, 李振玉, 汪建根, 等.超濾在廢水處理中的應用 J .河北化工, 2008 , 31(5):10 -12. 2 許振良.膜法水處理技術 M .北京:化學工業(yè)出版社, 2001 :31 -33 . 3 彭躍蓮, 紀樹蘭, 姚仕仲.廢水處理新技術膠團強化超濾 J .膜科學與技術, 2001 , 21(1):39 -43 . 4 武嬌一, 曾光明, 黃瑾輝, 等.膠束強化超濾技術分離水溶液中有 色金屬離子的研究 J .膜科學與技術, 2006 , 26(1):68 -72 5 許振良, 徐惠敏, 翟曉東.膠束強化超濾處理含鎘和鉛離子廢水的研究 J .膜科學與技術, 2002 , 22(3):15-19 . 6 裴亮,