超濾培訓(xùn)教材

1、超濾培訓(xùn)教材超濾培訓(xùn)教材2 005-9-1超濾培訓(xùn)教材批量審批 :張膜分離過程分類簡介膜液體分離技術(shù)按分離精度分為四類：微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF) 和反滲透(ro)。它們的過濾精度按上述順序越來越高微濾可以攔截 0.1 到 1 微米之間的顆粒微濾膜允許大分子和可溶性 固體(無機(jī)鹽 )通過，但它可以攔截懸浮物質(zhì)、細(xì)菌、高分子量膠體和 其他物質(zhì)微濾膜的操作壓力一般為 0.7-7巴超濾可截留 微米的大分子物質(zhì)和蛋白質(zhì)。 超濾膜允許小分子物質(zhì)和可溶性固體 （無機(jī)鹽 ）通過，同時保留膠體、蛋白質(zhì)、微生物 和大分子有機(jī)物質(zhì)。用于指示超濾膜孔徑的切割分子量通常在 1000 和 500000之間

2、。超濾膜的工作壓力一般為 1-7 巴。納米過濾可以攔截納米級 （0.001 微米）物質(zhì)納濾膜的運(yùn)行間隔在超濾 和反滲透之間，納濾膜截留的有機(jī)物分子量約為 200-800 毫瓦，截留 溶解鹽的能力在 20-98%之間，可溶性一價離子的去除率低于高價離 子。納濾通常用于去除水中的有機(jī)物和色素、地下水中的硬度和鐳，并部分去除溶解的鹽 類，從而提取和濃縮食品和藥品生產(chǎn)中的有用物質(zhì)。 納濾膜的操作壓 力一般為 3.5-30 巴反滲透是最精細(xì)的膜分離產(chǎn)品，能有效截留分子量大于 100 的所有 溶解鹽和有機(jī)物， 同時允許水分子通過。 反滲透膜廣泛用于海水和苦 咸水淡化、鍋爐補(bǔ)給水、工業(yè)純水和電子級高純水的制

3、備、純凈飲用 水的生產(chǎn)、廢水處理和特殊分離過程。反滲透膜的工作壓力一般在 12巴（含鹽水）和 70巴（海水）之間。1.2。超濾膜的類型及應(yīng)用特點(diǎn) 超濾膜按結(jié)構(gòu)主要分為四類 :平板膜、卷式膜、管式膜和中空纖維膜 板式膜 :它是最早的膜，但它的應(yīng)用非常有限，因?yàn)楹茈y保證膜表面 的適當(dāng)流速和復(fù)雜的密封問題。預(yù)處理要求不嚴(yán)格；卷式膜 :由平板膜發(fā)展而來，由于卷式膜的網(wǎng)格帶來死角，無法反沖 洗，通常不適合工業(yè)原水處理。適用于高溫高壓物料的分離，預(yù)處理要求不嚴(yán)格。管式膜 :由于能耗高，不經(jīng)濟(jì)適用于普通水處理，一般適用于高固含 量或高含油量的流體。在四種膜中，其預(yù)處理要求最不嚴(yán)格。中空纖維膜 :除特殊水（如

4、高含油量、高固含量等 ）外，是一種很好的選擇。 ）由于其壓力低、 在通道中沒有死點(diǎn)、通量高和反洗能力強(qiáng)。在這四種膜中，它最廣泛 地用于水處理。注:由于中空纖維膜使用最廣泛，在以下數(shù)據(jù)中，除了共同點(diǎn)， 中空纖維膜用于說明。1.3。適用范圍 超濾廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，根據(jù)應(yīng)用情況進(jìn)行劃分。主要用于 。預(yù)處理采用原水預(yù)處理 （地表水、地下水、自來水 ）澄清池、砂濾置換、反滲透預(yù)處理和離子交換預(yù)處理 。超濾代替澄清器或砂濾去除原水中的固體和膠體，改善后續(xù)工段 的設(shè)備運(yùn)行，如提高離子交換器的反洗頻率和反滲透膜元件的更換頻 率，但需要更頻繁的清洗 /沖洗。膜類型一般是 100，000分子切割 1.3.2

5、凈化處理應(yīng)用于反滲透/離子交換設(shè)備，去除顆粒（如18M 水）、微生物和熱 原，反滲透或離子交換后處理，超濾去除水體中的膠體和固體物質(zhì)，透水性高，清洗頻率低。它 不需要經(jīng)常清洗 /沖洗，只需要在系統(tǒng)壓力降低到不方便操作或產(chǎn)生 細(xì)菌時清洗。在制藥和電子工業(yè)中，超濾被用于去除微生物和熱原。薄膜類型一般為 10-100，000 分子切割量 。水循環(huán)和再利用 第 4 頁，共 24 頁 超濾培訓(xùn)材料生化處理后，經(jīng)過澄清 （二級和三級 ），第5頁，共 24頁超濾培訓(xùn)材料2 超濾術(shù)語 不對稱膜離子極化錯流過濾該內(nèi)膜充當(dāng)半透性超濾膜產(chǎn)水側(cè)的入口 和出口處的平均壓力與原水之間的差， 穿過膜的平均壓力差 = （P

6、輸入 +P輸出）/2-P產(chǎn)水側(cè)將滲透質(zhì)量的水從中空纖維的外部輸送到內(nèi)部。 因?yàn)樗菑南喾吹姆较蛲ㄟ^纖維傳輸?shù)模?所以膜表面的污垢被釋放出 來并被沖走。注意 :在此過程中，纖維膜內(nèi)部沒有壓力在中空纖維的 內(nèi)膜表面形成顆粒沉淀層原水不能透過膜的部分， 含有比原水濃度高 的顆粒、膠體、細(xì)菌、熱原和其他雜質(zhì)。導(dǎo)致排斥的懸浮物在膜表面 聚集的現(xiàn)象。纖維中的高剪切力 （高流速）可以降低極化。濃水沿平行 于有效膜表面的方向流動， 這有助于沖洗掉膜表面的污染物碎片。 纖 維膜管進(jìn)出口壓差超濾膜組件內(nèi)外壓差 PD = p的循環(huán)流動方向是從 組件頂部向底部流動然后進(jìn)入超濾系統(tǒng)的水被分為產(chǎn)出水和濃縮液。 產(chǎn)出水通過

7、膜的流速通常表示為每天每平方英尺膜表面產(chǎn)出多少加 侖水（gfd）。gfd = lmh x 0.59。對于垂直安裝的膜管，排出液體的循環(huán) 流動方向通常是向上的在操作超濾膜的有效內(nèi)表面上形成的一層高 濃度或固體沉淀物， 通常是高分子物質(zhì)。 決定超濾水通量的通常是凝 膠層的滲透性，而不是過濾膜的滲透性 （與實(shí)際過濾膜的截留分子量 相比，這將導(dǎo)致更緊密的過濾效果 ）描述已知進(jìn)料系統(tǒng)中溶質(zhì)標(biāo)稱截 留率的膜特性， 即捕獲污染物的最小尺寸。 在已知溶質(zhì)的單一溶液體 系中，當(dāng)溶質(zhì)截留率達(dá)到最大值 （通常為 90%）時相應(yīng)的膜孔徑通過過 濾膜的那部分水基本上不含膠體、 顆粒和微生物凝膠層截止分子量生 產(chǎn)用水的標(biāo)

8、稱截止?jié)B透液，第 6 頁，共 24頁超濾培訓(xùn)材料回收殘余物滯留物殘余物排放滯留物泄放交叉流逆流向上流動占生 產(chǎn)的總原水的百分比回收率二生產(chǎn)水/原水X100也稱為濃縮水流入 液中不能通過濾膜的部分包括濃度高于流入液的截留固體。 從超濾裝 置排出或回收的滯留物部分該排放過程防止截留的固體在膜過濾側(cè) 積聚液體交錯進(jìn)入膜管水從上部進(jìn)液管進(jìn)入膜管，經(jīng)過一段時間后， 水從下部進(jìn)入膜管， 從而交替改善膜中的流動條件。 超濾膜組件的循 環(huán)流動方向從組件底部流向頂部。第 7 頁，共 24頁超濾培訓(xùn)資料3 超濾的基本原理 3.1 概述超濾是一種流體切向流動和壓力驅(qū)動的過濾過程，并根據(jù)分子量大 小分離水顆粒超濾膜的

9、孔徑約為 0.002-0.1 微米 （MWCO 約為 1， 000-500， 000）溶解的物質(zhì)和小于膜孔徑的物質(zhì)可以作為滲透物通過 過濾膜，不能通過過濾膜的物質(zhì)將被截留并濃縮在排出液中。因此， 產(chǎn)出水（滲透液 ）將含有水、離子和小分子物質(zhì)，而膠體物質(zhì)、顆粒、 細(xì)菌、病毒和原生動物將被膜去除中空纖維超濾膜是由聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯或聚丙烯腈制成的 一種非常薄的聚合物材料， 具有不對稱微孔結(jié)構(gòu)非對稱超濾膜具有非 常光滑和薄 （0.1 微米）的內(nèi)表面，孔徑為 微米，內(nèi)表面由孔 徑為 15 微米的非對稱結(jié)構(gòu)海面支撐結(jié)構(gòu)支撐小孔徑的光滑膜表面和 大孔徑的支撐材料的結(jié)合使得過濾微小顆粒的流動阻力非常小

10、并且 難以堵塞。3.2 基本原理超濾是一種橫流切向流過程， 被過濾的液體沿膜表面流動這樣， 在中 空纖維的內(nèi)壁上形成流體剪切的條件， 這使得污染物難以在膜表面上 形成。第 8 頁，共 24 頁超濾培訓(xùn)資料待過濾水由超濾給水泵加壓后進(jìn)入膜組件由于膜內(nèi)外的壓力差，一 部分水滲透到過濾膜中， 而水中的雜質(zhì)被截留在其余的水中， 并通過 過濾除去。如果要分離的雜質(zhì)過多地沉積在膜上，根據(jù)膜的類型，將會沉積不 溶性鹽或形成部分涂層。因此，為了避免這種情況，一些水將以濃溶 液的形式流出并被去除。 根據(jù)膜的類型和應(yīng)用， 這種過程應(yīng)該連續(xù)進(jìn) 行或在回流下進(jìn)行。下圖是超濾膜過濾的基本示意圖?；亓鳚饪s物入口膜泵濾液3

11、.3 超濾功能與傳統(tǒng)的純化方法相比，超濾有許多優(yōu)點(diǎn) :能完全去除微生物和顆粒 物，去除水中的污染物。組分 PM10顆粒物 10099.0%膠體硅 99.8%膠體鐵 99.8% 99.0%膠體鋁 99.8% 99.0%懸浮固體 5 LRV 濁度 SDI4 LRV4 LRV TOC2 LRV平均 70%平均 30%第 9 頁 24超濾培訓(xùn)材料？ 過濾效果不受原水水質(zhì)的影響？能否去除耐氯細(xì)菌？超濾濃縮液只含有原水中的物質(zhì)？與其他傳統(tǒng)方法相比，超濾過 程中的沉淀量明顯小于？支架結(jié)構(gòu)緊湊，提高了空間利用率，節(jié)約了成本，可靈活增加現(xiàn) 有廠房內(nèi) 256±199 度高度的設(shè)備配置。？超濾可以實(shí)現(xiàn)全自動工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)。？由于超濾幾乎可以完全過濾掉形成覆蓋層的物質(zhì)，因此在后續(xù)的 膜純化步驟中，面積負(fù)荷可以增加，從而減小后續(xù)純化裝置的規(guī)模。，第 10 頁，共 24頁超濾培訓(xùn)資料4 工藝模式原水進(jìn)入中空纖維腔，由內(nèi)向外通過纖維