膜過濾在水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用演示文稿

膜過濾在水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用演示文稿當前1頁，總共42頁。（優(yōu)選）膜過濾在水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用當前2頁，總共42頁。第一部分：什么是膜過濾，膜的分類

定義：膜過濾是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，以膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，實現(xiàn)對原液進行分離和濃縮的目的。分類：膜根據(jù)其孔徑分為微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜。這種排序是按照過濾膜的孔徑逐漸變小，過濾精度逐漸變高來排列的。微濾膜孔徑在0.1μm～1μm，超濾膜孔徑在0.01μm～0.1μm，納濾膜孔徑在0.001μm～0.01μm，反滲透膜孔徑<0.001μm。詳見下圖——圖1。當前3頁，總共42頁。當前4頁，總共42頁。當前5頁，總共42頁。第二部分：各種膜介紹及其在水處理的應(yīng)用領(lǐng)域反滲透膜（RO)主要功能是脫鹽，截留化學離子，當然細菌、真菌、病毒體也不能通過，隨廢水排出，只允許體積小于0.0001微米的水分子通過，脫鹽率大于90%，操作壓力在0.7~10MPa。應(yīng)用領(lǐng)域:1、純水制備、超純水制備2、海水和苦咸水淡化3、鍋爐用水軟化4、廢水回用的末端純化。納濾膜(NF)由反滲透膜（RO）發(fā)展來的一種超低壓膜，分離范圍介于反滲透膜和超濾膜之間，操作壓力一般為0.5～2.0MPa，能耗少，運行費用低，脫鹽率50﹪～70﹪，有機物的去除率大于90﹪,操作壓力在0.5~3MPa。應(yīng)用領(lǐng)域:1、水除硬度2、廢水除有機物、色度3、油水分離4、乙二醇回收5、硫酸銅回收6、有機、無機液體分離、濃縮7、染料提純、濃縮8、天然藥物分離、濃縮9、發(fā)酵液濃縮微濾膜（MF)當前6頁，總共42頁。應(yīng)用范圍：1、醫(yī)藥行業(yè)的過濾除菌2、食品工業(yè)的應(yīng)用（明膠的澄清、葡萄糖的澄清、果汁的澄清、白酒的澄清、回收啤酒渣、白啤除菌、牛奶脫脂、飲用水的生產(chǎn)等）3、反滲透和納濾工藝的前處理4、水庫、湖泊、江河等地表水中藻類和顆粒性雜質(zhì)的去除④.超濾膜(UF)超濾膜是孔徑只有一根頭發(fā)絲的1‰！能篩出大于孔徑的溶質(zhì)分子，能截留0.01um以上的粒子。作用十分廣泛，幾乎所有行業(yè)的水處理都能用到它，如在工業(yè)用水的除細菌、熱源、膠體、懸浮雜質(zhì)及大分子有機物;在飲用水中用;礦泉水凈化，純水與超純水制備的前端處理等，用于發(fā)酵、酶制劑工業(yè)、制藥工業(yè)的濃縮、純化與澄清;果汁濃縮、分離;大豆蛋白、乳品、制糖工業(yè)、酒類、茶汁、醋等的分離、濃縮與澄清;工業(yè)廢水與生活污水的凈化和回用;電泳漆的回收等行業(yè)。很顯然，通過我們對膜的簡要了解發(fā)現(xiàn)：在我們的水處理行業(yè)中更多的用到了超濾膜，下面就超濾膜給予較為詳細的講解。當前7頁，總共42頁。第三部分：超濾膜的分類

3.1,按超濾膜的外觀表現(xiàn)形式：平板膜:簾式膜：當前8頁，總共42頁。卷式膜:管式膜:

當前9頁，總共42頁。中空膜:當前10頁，總共42頁。3.2,按運行方式分類：外壓式運行：內(nèi)壓運行：當前11頁，總共42頁。當前12頁，總共42頁。3.3,按膜絲過濾結(jié)構(gòu)分為：過濾層=皮層（皮層就是超濾膜的過濾面）單皮層結(jié)構(gòu)（內(nèi)單、外單）當前13頁，總共42頁。雙皮層結(jié)構(gòu)當前14頁，總共42頁。3.4,按與流體相對位置分為：浸沒式外置式當前15頁，總共42頁。3.5,按膜材質(zhì)分為有機膜PVC復合聚氯乙烯PP：聚丙烯PE：聚乙烯PS：聚苯乙烯PSA：苯乙烯-丙烯腈共聚物當前16頁，總共42頁。無機膜金屬、金屬氧化物、陶瓷、無機高分子材料等制成的膜。當前17頁，總共42頁。第四部分：超濾膜在污水處理中的擴展應(yīng)用-------MBRMBR------超濾外壓式PVDF單皮層（浸沒式外置式）4.1MBR工藝原理：MBR(MembraneBio-Reactor)一種簡單高效的污水處理裝置,它是膜分離與污水處理的生物反應(yīng)器相結(jié)合，形成的一種新的污水處理裝置，他綜合了膜處理技術(shù)和生物處理技術(shù)的優(yōu)點。他利用MBR中活性污泥及在活性污泥上的微生物群體所吸附并分解廢水中的可溶性有機污染物達到凈化廢水的作用。MBR膜組件作為泥水分離單元，極大縮小沉淀池體積甚至完全取代二次沉淀池。MBR膜截留活性污泥混合液中微生物絮體和較大分子有機物，使之停留在生物反應(yīng)器內(nèi)，使反應(yīng)器內(nèi)獲得高生物濃度，并延長有機固體停留時間，極大地提高了微生物對有機物的氧化率。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上，可保留世代周期較長的微生物，實現(xiàn)對污水深度凈化，同時硝化菌在系統(tǒng)內(nèi)能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。當前18頁，總共42頁。4.2MBR的優(yōu)點：1、高效地固液分離,效果遠好于傳統(tǒng)沉淀池,出水水質(zhì)良好,懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實現(xiàn)了污水資源化。2、膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi),實現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離,運行控制靈活穩(wěn)定。3、在回用水系統(tǒng)中，取代了傳統(tǒng)三級預(yù)處理的全部工藝設(shè)施（石英砂、活性炭、微濾）,因此可大幅節(jié)省投資并減少占地面積,。4、利于硝化細菌的截留和繁殖,系統(tǒng)硝化效率高。通過運行方式的改變可有脫氨和除磷功能。5、由于泥齡可以非常長,從而大大提高難降解有機物的降解效率。6、反應(yīng)器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡下運行,剩余污泥產(chǎn)量極低,理論上由于泥齡可無限長,可實現(xiàn)零污泥排放。7、系統(tǒng)可實現(xiàn)PLC控制,操作管理方便當前19頁，總共42頁。4.3，MBR在運行中的常見缺點

膜絲的堵塞、

膜絲的斷裂漏漿而失效

膜元件的生物污染

④如何避免這些發(fā)生將在第五章《膜污染防治》中提到當前20頁，總共42頁。第五部分，膜污染防治膜在廢水和中水應(yīng)用中的效果不容質(zhì)疑，出水水質(zhì)也是得到了業(yè)界的廣泛一致認同，但在應(yīng)用過程中出現(xiàn)了使用成本高、壽命短、污染堵塞嚴重，斷絲漏漿等讓用戶和工程公司頭痛的問題，讓許多工程公司和用戶望而卻步！膜元件的污染主要是懸浮物膠體污染堵塞、難溶鹽-（RO）污染堵塞，微生物污染堵塞、膜元件斷裂破損、做好污染堵塞防治工作的關(guān)鍵是在不同的應(yīng)用場合選擇不同的膜元件和不同的運行方式并做好污染防治配套設(shè)備，從以下7個方面進行交流。當前21頁，總共42頁。5.1，膜元件材質(zhì)的選擇有機膜1、PVC，復合聚氯乙烯。強度高，不易斷絲，親水性好.價格適中性價比最好。2、PES，聚醚砜。主要是，耐高溫，生物融合好，適合特殊物料分離，濃縮提純，這種材質(zhì)價格很高。3、PAN，PP材質(zhì)，這種材質(zhì)，起步很早，技術(shù)穩(wěn)定，膜絲相對比較弱，價格低廉，應(yīng)用廣泛。4、PVDF。材質(zhì)，這個材質(zhì)，公認的最好膜材質(zhì)，應(yīng)用廢水處理比較多。無機膜1、熱穩(wěn)定性好，能長期在幾百度的高溫下工作。2、化學穩(wěn)定性好，能適應(yīng)各種PH范圍的液體。3、流道寬（內(nèi)壓運行）不容易堵塞。4、較有機膜相比材質(zhì)的使用壽命長。當前22頁，總共42頁。5.2，膜外觀表現(xiàn)形式的選擇1，平板膜MBR系統(tǒng)中常用，結(jié)構(gòu)性好不易破裂漏漿，但單位膜面積小占地大。需選用好的系統(tǒng)集成商做好膜污染防治措施。2，簾式膜MBR系統(tǒng)中常用，單位膜面積大占地小，易斷絲，需選用品牌供貨商提供好的材質(zhì)保證并選用有經(jīng)驗的系統(tǒng)集成商做好膜污染防治工作。3，卷式膜一般用于上水處理，出水水質(zhì)非常高且穩(wěn)定，但不能反向沖洗，若要系統(tǒng)長期穩(wěn)定且高效使用將對系統(tǒng)集成商的設(shè)計能力和使用經(jīng)驗要求較高。4，管式膜一般的管式膜膜為無機膜，無機膜的優(yōu)點都具備，但單位膜面積小，膜元件價格極高投資成本大。5，中空纖膜簾式膜是中空膜。當前23頁，總共42頁。5.3，膜運行方式的選擇1，內(nèi)壓式上水處理中應(yīng)用較多，通量大，過濾效果好，容易堵塞2，外壓式污水廢水處理中應(yīng)用較多，過濾效果好且不容易堵塞，但錯流量大。5.4，膜絲過濾結(jié)構(gòu)的選擇雙皮層多為內(nèi)壓運行，也可外壓運行，上水處理應(yīng)用較多，通量較小，雙層過濾效果更佳，但容易皮層間內(nèi)堵。單皮層多為外壓運行，污水廢水處理上應(yīng)用較多，通量大，衰減小，沖、反洗效果好，但容易發(fā)生生物污染，要做好生物污染防治工作。詳見中國科學院《單皮層中空纖維超濾膜及其應(yīng)用》當前24頁，總共42頁。5.5，與流體相對位置浸沒式需要專門的膜池負壓運行方式，單位過濾面積通量較小，反洗、沖洗、化學洗都相對麻煩，一般需吊出膜池清洗。外置式無需膜池正壓運行，單位過濾面積通量大，反洗、沖洗、化學洗都簡單可在線完成，但要有經(jīng)驗的系統(tǒng)集成商進行專業(yè)設(shè)計以防止污染堵塞。5.6，污染防治措施的選擇1、在線清洗及反洗、正、反向大水流沖洗及與過濾方向逆向的反沖洗。2、定期化學清洗根據(jù)膜元件的污堵情況采用不同的化學藥劑進行定期化學除垢，保持膜通量。3、沖擊性殺菌根據(jù)運行環(huán)境的變化對膜進行微生物的沖擊性處理。4、在線藥劑的投加根據(jù)膜系統(tǒng)的進水水質(zhì)適時的投加膜保護藥劑——非氧化性殺菌劑、還原劑、阻垢劑5、電控系統(tǒng)的優(yōu)化通過電控的優(yōu)化來改變諸如沖、反洗時間、曝氣時間、停機時間、加藥頻率，壓力與運行方式的關(guān)系，流量與運行方式的關(guān)系等來優(yōu)化膜系統(tǒng)，當然這要求系統(tǒng)集成商的豐富經(jīng)驗。當前25頁，總共42頁。5.7，膜結(jié)構(gòu)及運行方式上的創(chuàng)新膜結(jié)構(gòu)及運行方式上的創(chuàng)新是我們?yōu)榱吮３至己玫哪み^濾效果同時與膜污染不斷抗衡而獲得的成果，下面就一些創(chuàng)新給予講解；，污染物附著在膜絲上膜的澆鑄端采用雙層澆鑄，上層為硬膠，下層為軟膠。硬膠用于固定住膜絲，軟膠對膜絲根部與膠層起到柔性連接的作用，防止斷絲發(fā)生。當前26頁，總共42頁。，氣水混合液氧化、吹脫掉染物膜的下端膜絲堵孔處理，不進行澆鑄，外壓運行。在氣液混合的狀態(tài)下可以隨意擺動，降低污染物在膜絲上的附著概率。當前27頁，總共42頁。

創(chuàng)新的超濾膜組件結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)高濁度和懸浮物的水質(zhì)狀況，特別是針對高懸浮物的煤礦礦井廢水，從膜絲組件結(jié)構(gòu)---運行工藝的整個過程對超濾系統(tǒng)進行的創(chuàng)新讓該創(chuàng)新的超濾膜系統(tǒng)在惡劣水質(zhì)條件下正常穩(wěn)定運行提供了保障并且簡化了系統(tǒng)的配置方案降低了系統(tǒng)的費用。說明如下：當前28頁，總共42頁。當前29頁，總共42頁。第六部分：膜組合系統(tǒng)在污水、中水方面的案例隨著環(huán)境污染和水資源緊缺問題日益受到重視，工業(yè)廢水與城市污水處理已進一步向深度處理發(fā)展，中水回用已得到逐步地推廣。膜過濾以其特用的優(yōu)勢在這一應(yīng)用領(lǐng)域得到發(fā)展，有膜技術(shù)與生化處理相結(jié)合的膜生物反應(yīng)器，有將二沉池出水經(jīng)超濾或超濾+反滲透進一步深度處理后回用的。廢水處理較凈水工業(yè)應(yīng)用有較大的難度，對膜提出了更高的要求，但從目前的應(yīng)用來看已展示出廣闊的應(yīng)用前景。當前30頁，總共42頁。1，某五星級酒店洗浴廢水+中水回用廢水源：酒店洗浴廢水處理前：COD：200mg/L處理后：COD：20mg/L,SS<1mg/L色度：1度處理成果：回用水完全用于沖廁，灌溉。工藝流程：毛發(fā)收集器+水解調(diào)節(jié)池+MBR總結(jié)：MBR的應(yīng)用不但縮小了生化的占地空間，還極大地提升了生化效果和出水水質(zhì)，適合于酒店地下車庫和地勢狹小的場所。當前31頁，總共42頁。當前32頁，總共42頁。2，某垃圾填埋場滲濾液廢水源：垃圾滲濾液處理前：氨氮：1000mg/L,COD：8200mg/L,SS：800mg/L處理后：氨氮：4mg/L,COD：36mg/L,SS：1.2mg/L處理成果：達標排放，回用水用于綠化，灌溉。工藝流程：物化+生化+MBR+超濾+納濾總結(jié)：MBR的應(yīng)用對生化效果提升有巨大幫助，超濾的應(yīng)用避免了MBR的漏漿給納濾提供保險措施，納濾的應(yīng)用減少了膜分離濃水的比例和濃度。當前33頁，總共42頁。當前34頁，總共42頁。3，某特種建材廠廢水回用廢水源：生產(chǎn)線工藝廢水處理前：PH：4,SS：800mg/L,電導率：1170us/cm2

處理后：PH：6.9,氨氮：4mg/L,電阻率：10us/cm2處理成果：回用水大部分用于生產(chǎn)線，部分用于鍋爐用水補給。工藝流程：PH調(diào)節(jié)+混凝沉淀+微濾+超濾+RO總結(jié)：微濾+超濾提升了出水品質(zhì)。RO的應(yīng)用滿足了鍋爐用水的進水需求。當前35頁，總共42頁。當前36頁，總共42頁。4，某電泳漆廠廢水+中水回用廢水源：電泳漆廢液，電泳件沖洗廢水，電泳件前處理廢水處理前：COD：10000mg/L處理