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(guò)程分類簡(jiǎn)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(guò)濾精度按上述順序越來(lái)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(wú)機(jī)鹽 )通過(guò)，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(wú)機(jī)鹽 ）通過(guò)，同時(shí)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(guò)濾可以攔截納米級(jí) （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(jià)離子的去除率低于高價(jià)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(shí)允許水分子通過(guò)。 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(jí)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(guò)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(wèn)題。預(yù)處理要求不嚴(yán)格；卷式膜 :由平板膜發(fā)展而來(lái)，由于卷式膜的網(wǎng)格帶來(lái)死角，無(wú)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(méi)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(shuō)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(lái)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(shí)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(yè)，共 24 頁(yè) 超濾培訓(xùn)材料生化處理后，經(jīng)過(guò)澄清 （二級(jí)和三級(jí) ），第5頁(yè)，共 24頁(yè)超濾培訓(xùn)材料2 超濾術(shù)語(yǔ) 不對(duì)稱膜離子極化錯(cuò)流過(guò)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(guò)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^(guò)纖維傳輸?shù)模?所以膜表面的污垢被釋放出 來(lái)并被沖走。注意 :在此過(guò)程中，纖維膜內(nèi)部沒(méi)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(guò)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(dòng)， 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(dòng)方向是從 組件頂部向底部流動(dòng)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(guò)

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(duì)于垂直安裝的膜管，排出液體的循環(huán) 流動(dòng)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(guò)濾膜的滲透性 （與實(shí)際過(guò)濾膜的截留分子量 相比，這將導(dǎo)致更緊密的過(guò)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(shí)相應(yīng)的膜孔徑通過(guò)過(guò) 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(yè)，共 24頁(yè)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(dòng)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(guò)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(guò)程防止截留的固體在膜過(guò)濾側(cè) 積聚液體交錯(cuò)進(jìn)入膜管水從上部進(jìn)液管進(jìn)入膜管，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后， 水從下部進(jìn)入膜管， 從而交替改善膜中的流動(dòng)條件。 超濾膜組件的循 環(huán)流動(dòng)方向從組件底部流向頂部。第 7 頁(yè)，共 24頁(yè)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(dòng)和壓力驅(qū)動(dòng)的過(guò)濾過(guò)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(guò) 過(guò)濾膜，不能通過(guò)過(guò)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(dòng)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(duì)稱微孔結(jié)構(gòu)非對(duì)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(duì)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(guò)濾微小顆粒的流動(dòng)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(guò)程， 被過(guò)濾的液體沿膜表面流動(dòng)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(yè)，共 24 頁(yè)超濾培訓(xùn)資料待過(guò)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(guò)濾膜中， 而水中的雜質(zhì)被截留在其余的水中， 并通過(guò) 過(guò)濾除去。如果要分離的雜質(zhì)過(guò)多地沉積在膜上，根據(jù)膜的類型，將會(huì)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(guò)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(guò)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(yè) 24超濾培訓(xùn)材料？ 過(guò)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(guò) 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?jī)?nèi) 256±199 度高度的設(shè)備配置。？超濾可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)。？由于超濾幾乎可以完全過(guò)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(yè)，共 24頁(yè)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(guò)纖維