膜技術(shù)在水處理中的應用課件

篇章結(jié)構(gòu)概述正文

研究進展

現(xiàn)狀及應用

趨勢及主要問題結(jié)論篇章結(jié)構(gòu)概述1概述膜分離是一種在某種驅(qū)動力的作用下，利用特定膜材料的透過性能，實現(xiàn)對水中的離子、分子和雜質(zhì)分離的技術(shù)。主要分為反滲透(簡稱RO)、納濾(簡稱NF)、微孔過濾(簡稱MF)、超濾(簡稱UF)和電滲析(簡稱ED)、滲透蒸發(fā)(簡稱PV)、液膜分離(簡稱LM)等。與傳統(tǒng)的分離過程相比有著不可比擬的特點和優(yōu)越性。概述膜分離是一種在某種驅(qū)動力的作用下，利用特定膜材料的透過性2膜技術(shù)在水處理中的應用課件3研究進展研究進展4現(xiàn)狀及應用微濾超濾反滲透納濾現(xiàn)狀及應用微濾5微濾微濾6利用酶可以與特定病毒相結(jié)合的特點，根據(jù)電流強度與病毒數(shù)量成正比的原理,Soussan等開發(fā)了一種新的在線檢測MF過程中病毒數(shù)量的方法。通過這種新的檢測方法發(fā)現(xiàn),膜過濾過程中跨膜壓差的波動會引起病毒截留率的變化。由于常規(guī)的澄清、過濾設備用作反滲透預處理時，占地面積大、出水水質(zhì)差且不穩(wěn)定，本身又需要較復雜的預處理系統(tǒng)，沙中魁等設計將微濾膜和微濾技術(shù)用于反滲透的預處理，不僅提高了其進水水質(zhì)，更延長了反滲透膜的適用壽命。Oh等將吸附技術(shù)作為預處理過程與MF膜聯(lián)合應用處理河水中存在的有機物和病毒，所用的吸附劑為粉末活性炭(PAC)，MF膜為陶瓷膜，孔徑為0.45μm。試驗結(jié)果表明，PAC有效的吸附了水中的有機物，后續(xù)的MF膜截留了以PAC為核心的顆粒，水中的有機物得以去除。利用酶可以與特定病毒相結(jié)合的特點，根據(jù)電流強度與病毒數(shù)量成正7超濾超濾8Park等研究了飲用水處理過程中混凝對后續(xù)UF的影響，并建議根據(jù)原水的特點選取合適的膜，并投加適量的混凝劑，可以有效去除原水中的膠體物質(zhì)和有害污染物。對于實際水廠，Park等建議使用自動控制投加混凝劑裝置。Huck等研究了不同的空床接觸時間(5、10、15min)對后續(xù)UF的影響。試驗結(jié)果表明，延長空床接觸時間能降低原水中的濁度，使UF膜的不可逆污染減輕[7]。李圭白等提出了以超濾為核心技術(shù)的第三代城市飲用水凈化工藝，即以第Ⅲ類水源水為原水，先經(jīng)過安全預氧化（或強化混凝、沉淀），再經(jīng)過生物活性炭或超濾，最后經(jīng)過安全消毒，獲得優(yōu)質(zhì)飲用水。李霞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。Park等研究了飲用水處理過程中混凝對后續(xù)UF的影響，并建議9反滲透反滲透10目前MBR/UF-RO膜技術(shù)的主要瓶頸在于運行能耗和膜污染問題，Oda等對長期運行的MBR-RO膜系統(tǒng)進行工藝優(yōu)化，將HRT從8d縮至5d，并適當降低膜池污泥濃度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MBR的出水水質(zhì)未有明顯的變化，對后續(xù)的RO工藝段也沒有影響。陶若虹等在回顧以往的研究中發(fā)現(xiàn)，膠體顆粒的富集和無機物的結(jié)晶都可以導致反滲透膜的污染，采用牛血清蛋白(BSA)和海藻酸鈉代表反滲透進水中的蛋白質(zhì)和多糖，發(fā)現(xiàn)膜面污染層非常密實，在溶液中化學成分的作用下，有機物和其絡合物沉積在膜面，形成厚密的凝膠層，引發(fā)了嚴重的膜污染。目前MBR/UF-RO膜技術(shù)的主要瓶頸在于運行能耗和膜污染問11納濾納濾12由于NF膜的能耗比RO膜的低，Amy等考察了在降低能耗而不影響截留效果的情況下，是否可以用NF膜代替RO膜去除水中微量有機物。樓民等對納濾膜處理地下水、地表水和工業(yè)廢水的最新研究應用進展進行了較為全面的綜述，并指出對納濾分離機理的進一步探究、新型納濾膜開發(fā)及其性能的預測和表征等是今后人們對納濾技術(shù)的研究重點?？紤]到垃圾滲濾液的處理，趙群英等設計以生化處理為主的處理工藝，經(jīng)實踐證明處理效果穩(wěn)定可靠，納濾反應器使出水COD濃度大幅度降低。由于NF膜的能耗比RO膜的低，Amy等考察了在降低能耗而不影13趨勢及主要問題存在問題研究熱點及趨勢趨勢及主要問題存在問題14問題耐久性以及使用壽命問題無機膜的制造和應用成本高膜容易受污染和堵塞問題耐久性以及使用壽命問題15熱點A研制為某一特定分離過程而設計的膜材料B膜過程的分離能力、經(jīng)濟效益和分離的安全性C降低膜過程的操作費并延長膜的使用壽命D膜技術(shù)和其他處理技術(shù)聯(lián)合使用熱點A研制為某一特定分離過程而設計的膜材料16結(jié)論是減緩資源、能源消耗，保護環(huán)