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超濾膜分離的基本原理范文第1篇

    1前言

    超濾膜技術(shù)是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分離或者濃縮的膜透過(guò)分離技術(shù),介于微濾和納濾之間。超濾膜是懸浮顆粒及膠體物質(zhì)的有效屏障, 同時(shí)超濾膜也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)“兩蟲(chóng)、藻類(lèi)、細(xì)菌、病毒和水生生物的有效去除,從而達(dá)到溶液的凈化、分離與濃縮的目的。與傳統(tǒng)工藝相比,超濾膜技術(shù)在水處理方面具有能耗低、操作壓力低、分離效率高、通量大及可回收有用物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于飲用水凈化、生活污水回收、含油廢水、紙漿廢水、海水淡化等水處理中。在此,本文就超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用展開(kāi)簡(jiǎn)要闡述,以供參考。

    2 超濾膜技術(shù)的基本原理及特點(diǎn) 

    2.1超濾膜技術(shù)的基本原理

    超濾(Ultra Filtration,簡(jiǎn)稱UF)是溶液在壓力作用下,溶劑與部分低分子量溶質(zhì)穿過(guò)膜上微孔到達(dá)膜的另一側(cè),而高分子溶質(zhì)或其他乳化膠束團(tuán)被截留,實(shí)現(xiàn)從溶液中分離的目的。其截留機(jī)理主要是篩分作用,但有時(shí)膜表面的化學(xué)特性(膜的靜電作用)也起著截留作用。超濾分離時(shí)是在對(duì)料液施加一定壓力后,高分子物質(zhì)、膠體物質(zhì)因膜表面及微孔的一次吸附,在孔內(nèi)被阻塞而截留及膜表面的機(jī)械篩分作用等三種方式被超濾膜阻止,而水、無(wú)機(jī)鹽及低分子物質(zhì)透過(guò)膜。

    超濾膜技術(shù)截留分子量的定義域?yàn)?00-500000左右,對(duì)應(yīng)孔徑約為0.002-0.1μm,操作靜壓差一般為0.1-0.5MPa,被分離組分的直徑約為0.005-10μm。

    2.2 超濾膜技術(shù)的特點(diǎn)

    1.對(duì)雜質(zhì)的去除效率高,產(chǎn)水水質(zhì)大大好于傳統(tǒng)方法。

    2.徹底消除或者大大減少化學(xué)藥劑的使用,避免二次污染。

    3.系統(tǒng)易于自動(dòng)化,可靠性高。運(yùn)行簡(jiǎn)易,設(shè)施只有開(kāi)啟,關(guān)閉兩檔。

    4.具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,有耐酸、耐堿以及耐水解的性能,能廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。

    5.耐熱溫度可達(dá)到140℃,可采用超高溫的蒸汽和環(huán)氧乙烷殺菌消毒;能在較寬的PH范圍內(nèi)使用,可以在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿和各種有機(jī)溶劑條件下使用。

    6.過(guò)濾精度高,能有效濾除水中99.99%的膠體、細(xì)菌、懸浮物等有害物質(zhì)。

    7.與常規(guī)水處理系統(tǒng)費(fèi)用相當(dāng)生活污水經(jīng)過(guò)超濾使處理水質(zhì)變好從而進(jìn)行回用,而工業(yè)廢水中由于一般技術(shù)不能達(dá)標(biāo),采用超濾技術(shù)能充分處理廢水。

    3 超濾膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

    3.1 飲用水凈化

    當(dāng)前,隨著我國(guó)水污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重,我國(guó)出現(xiàn)了新的水質(zhì)問(wèn)題,如賈第蟲(chóng)和隱孢子蟲(chóng)(兩蟲(chóng))問(wèn)題、水蚤及紅蟲(chóng)問(wèn)題、藻類(lèi)污染加劇及臭味和藻毒素問(wèn)題、水的生物穩(wěn)定性問(wèn)題等。而將超濾膜技術(shù)應(yīng)用于飲用水的凈化時(shí),其可去除水中包括水蚤、藻類(lèi)、原生動(dòng)物、細(xì)菌甚至病毒在內(nèi)的微生物,對(duì)水中的致病微生物、濁度、天然有機(jī)物、微量有機(jī)污染物、氨氮等都有較好的處理效果,能滿足人們對(duì)水質(zhì)的要求。

    如,張艷等[2]以混凝沉淀為預(yù)處理方法,通過(guò)中試試驗(yàn),對(duì)浸沒(méi)式超濾膜處理東江水的最佳運(yùn)行方式進(jìn)行了研究,該工藝通過(guò)對(duì)水中的致病微生物、濁質(zhì)、天然有機(jī)物、有毒有害微量有機(jī)污染物、氨氮、重金屬等設(shè)置多級(jí)屏障,可以使其含量得到逐級(jí)削減,最后得到優(yōu)質(zhì)飲用水。    3.2造紙廢水的處理

    超濾膜技術(shù)應(yīng)用于造紙廢水中,主要是對(duì)某些成分進(jìn)行濃縮并回收,而透過(guò)的水又重新返回工藝中使用。一般,造紙廢水膜分離技術(shù)研究主要包括:回收副產(chǎn)品,發(fā)展木素綜合利用;制漿廢液的預(yù)濃縮;去除漂白廢水中的有毒物質(zhì)等。

    楊友強(qiáng)等[3]研究了超濾法處理造紙磺化化機(jī)漿(SCMP)廢水及影響超濾的各種因素,結(jié)果表明:截留分子量為20000u的聚醚砜(PES200)膜適于處理SCMP廢水,清洗后膜的通量可恢復(fù)98%。黃麗江等[4]采用0.8μm微濾(MF)與50nm超濾(UF)無(wú)機(jī)陶瓷膜組合工藝對(duì)造紙廢水進(jìn)行了處理,在溫度為15℃、壓力為0.1MPa的操作條件下,0.8μm膜對(duì)COD的去除率為30%~45%,50nm膜對(duì)COD的去除率為55%~70%。

    3.3含油廢水的處理

    含油廢水存在的狀態(tài)分三種:浮油、分散油、乳化油。前兩種較容易處理,可采用機(jī)械分離、凝聚沉淀、活性炭吸附等技術(shù)處理,使油分降到很低。但乳化油含有表面活性劑和起同樣作用的有機(jī)物,油分以微米級(jí)大小的離子存在于水中,重力分離和粗?；ǘ急容^困難,而采用超濾膜技術(shù),它使水和低分子有機(jī)物透過(guò)膜,在除油的同時(shí)去除COD及BOD,從而實(shí)現(xiàn)油水分離。

    如,油田含油廢水中通常油量為100~1000mg/L,超過(guò)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)(<10mg/L),故排放前采用先進(jìn)的高效衡壓淺層氣浮技術(shù)和中空纖維膜分離技術(shù)進(jìn)行了分離,在操作壓力為0.1MPa、污水溫度40℃時(shí),膜的透水速度可達(dá)60~120L/(m2·h),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. 82μm,完全達(dá)到了特低滲透油田回注水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

    3.4城市污水回用

    城市污水是一種重要的水資源,國(guó)外早已開(kāi)始廣泛英語(yǔ)膜法進(jìn)行城市污水回用,隨著我國(guó)水污染問(wèn)題的愈發(fā)嚴(yán)重,將超濾膜技術(shù)應(yīng)用于城市污水回用,也日漸引起了人們的關(guān)注。如,湯凡敏等[5]利用 CASS 與超濾膜組合工藝處理小區(qū)生活污水,當(dāng)水力停留時(shí)間為12h、CODCr濃度在215~ 677 mg/ L 之間時(shí),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(shí),出水NH3-N 最低可達(dá)0. 2 mg/ L,去除率達(dá)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(biāo)準(zhǔn),可直接回用。

    3.5海水淡化

超濾膜分離的基本原理范文第2篇

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)膜;分離;應(yīng)用

無(wú)機(jī)膜是指以金屬、金屬氧化物、陶瓷、沸石、碳素和多孔玻璃等無(wú)機(jī)材料制成的半透膜，常用的材料有Al2O3、TiO2、SiO2、C、SiC等。無(wú)機(jī)膜基本分類(lèi)為：一是從表層孔結(jié)構(gòu)上可以分為致密膜和多孔膜兩大類(lèi)，其中多孔陶瓷膜應(yīng)用較為成熟和廣泛。二是按照制膜材料，可以分為陶瓷膜、金屬膜、合金膜、高分子金屬絡(luò)合物膜、分子篩復(fù)合膜、沸石膜和玻璃膜等。三是按照結(jié)構(gòu)中有無(wú)擔(dān)體的特點(diǎn)，可以分為非擔(dān)載膜和擔(dān)載膜。四是按膜孔徑和應(yīng)用場(chǎng)合可分為微濾膜和超濾膜等。與有機(jī)膜相比，無(wú)機(jī)膜具有耐高溫、耐有機(jī)溶劑、耐酸堿、抗微生物侵蝕，剛性及機(jī)械強(qiáng)度好，孔徑均勻、孔徑分布范圍窄，不老化、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足更高的使用要求。加之近十年來(lái)生物、醫(yī)藥化工、食品等行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了無(wú)機(jī)膜的發(fā)展。因此，無(wú)機(jī)膜受到世界各國(guó)的關(guān)注，它的研究與應(yīng)用已成為當(dāng)代膜科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的重要組成部分。[1]

一、基本原理

（1）無(wú)機(jī)膜中氣體傳遞特性與分離模型。膜法氣體分離的基本原理是根據(jù)混合氣體中各組分在壓力的推動(dòng)下透過(guò)膜的傳遞速率不同，從而達(dá)到分離目的。對(duì)不同結(jié)構(gòu)的膜，氣體通過(guò)膜的傳遞擴(kuò)散方式不同，因而分離機(jī)理也各異。氣體通過(guò)無(wú)機(jī)膜的分離依賴于氣體在膜中的傳遞特性。目前常見(jiàn)的氣體通過(guò)膜的分離機(jī)理有2種，即氣體通過(guò)多孔膜的微孔擴(kuò)散機(jī)理和氣體通過(guò)致密膜的溶解――擴(kuò)散機(jī)理。

第一，Knudsen擴(kuò)散。在微孔直徑比氣體分子的平均自由程小的情況下，氣體分子與孔壁之間的碰撞遠(yuǎn)多于分子之間的碰撞，此時(shí)則發(fā)生Knudsen擴(kuò)散。一般而言，在有壓差條件下膜孔徑5～10nm，無(wú)壓差條件下孔徑5～50nm時(shí)，Knudsen擴(kuò)散起主導(dǎo)作用。基于Knudsen擴(kuò)散的氣體A和B的通量比，即理論分離因子α為：α=（Fk）A/（FK）B=（MB/MA）1/2?？梢?jiàn)，Knudsen擴(kuò)散是依據(jù)分子量的不同而進(jìn)行氣體分離時(shí)。分離系數(shù)與被分離氣體分子量的平方根成反比，在分離H2、He、N2等輕分子時(shí)具有較高的分離系數(shù)，但隨著溫度的升高，擴(kuò)散通量會(huì)下降。對(duì)混合氣體通過(guò)多孔膜的分離過(guò)程，為了獲得良好的分離效果，要求混合氣體通過(guò)多孔膜的傳遞以分子流為主?；诖耍蛛x過(guò)程應(yīng)盡可能滿足下列條件：多孔膜的微孔孔徑必須小于混合氣體中各組分的平均自由程，氣體分子的平均自由程應(yīng)盡可能小，而溫度升高會(huì)使氣體分子的平均自由程度增大，為此要求混合氣體的溫度應(yīng)足夠低;在一定條件下，Knudsen擴(kuò)散速率與壓差成正比。因此，膜兩側(cè)的壓力應(yīng)盡可能高。

第二，表面擴(kuò)散。氣體分子與膜表面發(fā)生化學(xué)作用，能被吸附于膜表面，膜孔壁上的吸附分子通過(guò)吸附狀態(tài)的濃度梯度在表面上進(jìn)行擴(kuò)散。這一過(guò)程中被吸附狀態(tài)對(duì)膜的分離性能有一定的影響。被吸附組分比不吸附組分?jǐn)U散快，從而導(dǎo)致滲透的差異，達(dá)到分離的目的。表面擴(kuò)散的機(jī)理比較復(fù)雜，在低表面濃度條件下，純氣體的表面流量可由Fick定律描述：Fs=-ρ（1-ε）μsDsdq/dl。式中：ρ為固體介質(zhì)的密度，ε為固體介質(zhì)的孔隙，μs為形狀因子，DS為表面擴(kuò)散系數(shù)，dq/dl為表面吸附隨膜厚度的變化。由上式可知，增大膜的表面積，減小膜孔徑和改善膜的吸附性能可增大表面吸附量和擴(kuò)散通量。但表面擴(kuò)散要求膜材料僅對(duì)要分離的分子有作用，否則，其他分子會(huì)占據(jù)表面活性位，從而減小膜表面的有效分離能力，此時(shí)需要對(duì)膜孔徑表面上不希望的活性位用化學(xué)處理的方法進(jìn)行屏蔽或中和。

第三，多層擴(kuò)散與毛細(xì)管冷凝。依據(jù)Knudsen擴(kuò)散和表面擴(kuò)散的氣體分離過(guò)程的選擇性相對(duì)較低，而多層擴(kuò)散卻有可能提高通量和選擇性。當(dāng)孔的量很高，被分離物質(zhì)在膜表面上發(fā)生物理吸附，并在膜孔內(nèi)發(fā)生毛細(xì)管冷凝時(shí)，它會(huì)堵塞孔道而阻止非冷凝組分的滲透。這種情況一般發(fā)生在溫度接近可冷凝組分的冷凝點(diǎn)，其吸附量可由擴(kuò)展BET方程求得，而其冷凝壓力與溫度和孔徑的關(guān)系可用開(kāi)爾文方程求得。當(dāng)一種物質(zhì)在介質(zhì)上發(fā)生多層吸附水時(shí)，會(huì)產(chǎn)生多層擴(kuò)散，這是單層擴(kuò)散的擴(kuò)展。多層擴(kuò)散的擴(kuò)散通量先隨壓差增加而增加，若同時(shí)發(fā)生毛細(xì)管冷凝，傳質(zhì)行為將發(fā)生改變，此時(shí)擴(kuò)散通量達(dá)到最大，之后由于液相傳質(zhì)控制，擴(kuò)散量急劇下降。

第四，分子篩效應(yīng)。分子篩是多孔硅鋁酸鹽（沸石）或非石墨類(lèi)碳，它們含有分子大小的微孔。分子篩膜分離氣體時(shí)，氣體分子與微孔孔壁的作用非常強(qiáng)，分子大小稍有差異或分子與孔壁的親和力略有不同，就會(huì)導(dǎo)致氣體透過(guò)膜的速度有很大的區(qū)別。分子篩膜就是根據(jù)氣體分子的大小以及形狀來(lái)“篩分”分子，因而有很高的分離因子（選擇性）和滲透通量。分子篩膜的孔徑大小與結(jié)構(gòu)對(duì)氣體的分離有很大影響。碳分子篩膜經(jīng)適當(dāng)高溫活化，除去表面上的含氧基團(tuán)，可使微孔擴(kuò)大。若繼續(xù)在更高的溫度下煅燒，將導(dǎo)致微孔收縮。因而，對(duì)于一定組成的混合氣體，可以用熱化學(xué)的方法調(diào)節(jié)碳分子篩膜的孔徑以達(dá)到最優(yōu)分離。

第五，致密膜的溶解――擴(kuò)散機(jī)理。氣體通過(guò)致密膜的傳遞過(guò)程一般用溶解擴(kuò)散機(jī)理來(lái)描述，不是反應(yīng)速率控制。此機(jī)理假設(shè)氣體透過(guò)膜的過(guò)程如下列3步組成：一是氣體在膜的上游側(cè)表面吸附溶解，是吸附過(guò)程。二是吸附溶解在膜上游側(cè)表面的氣體在濃度差的推動(dòng)力下擴(kuò)散過(guò)膜，是擴(kuò)散過(guò)程。三是膜下游側(cè)表面的氣體解吸，是解吸過(guò)程。一般說(shuō)來(lái)，氣體在膜表面的吸附和解吸過(guò)程能較快地達(dá)到平衡，而氣體在膜內(nèi)的滲透擴(kuò)散過(guò)程較慢，是氣體透過(guò)致密膜的速率控制步驟。氣體在致密膜內(nèi)的擴(kuò)散過(guò)程可用Fick定律來(lái)描述。氣體在致密膜中傳遞的推動(dòng)力來(lái)自膜上下游側(cè)的壓力差、濃度差或電位差等引起化學(xué)位差，依據(jù)組分在操作條件下相對(duì)傳遞速率的差異而達(dá)到分離的目的。另一類(lèi)用于氣體分離的致密膜是固體電解質(zhì)膜，如經(jīng)Y2O3穩(wěn)定話的ZrO2膜（YSZ膜）。當(dāng)YSZ膜兩側(cè)有氧的濃度差時(shí)，YSZ膜是僅導(dǎo)氧離子的電導(dǎo)體，它的導(dǎo)電機(jī)理是空穴導(dǎo)電。在被Y2O3穩(wěn)定的ZrO2中，部分Zr4+被Y3+置換，產(chǎn)生一定數(shù)目的氧離子晶格空位，即氧離子空穴，而ZrO2屬于正方晶系結(jié)構(gòu)，具有大的中心空間。因此，在高溫下氧離子有可能經(jīng)由這些空穴位置穿過(guò)晶格。如果有外加電壓作推動(dòng)作用，氧離子就會(huì)從YSZ膜的一側(cè)傳遞導(dǎo)另一側(cè)，調(diào)節(jié)外加電壓就可以控制氧對(duì)膜的滲透速率。

（2）無(wú)機(jī)膜中液體傳遞特性與分離模型。無(wú)機(jī)膜技術(shù)對(duì)液相體系的分離主要是微濾和超濾。其基本原理是在壓力差下，利用膜孔的滲透和截留或篩分性質(zhì)，使不同組分得到分級(jí)或分離。產(chǎn)品可以是純液體或欲回收的組分。工作效率則以滲透通量和滲透選擇性為衡量指標(biāo)，兩者均與膜結(jié)構(gòu)、體系性質(zhì)及操作條件等密切相關(guān)，其中膜阻塞即為嚴(yán)重的障礙。另外，膜的表面特性，如荷電或不荷電、憎水或親水的形式，決定了膜與溶質(zhì)有強(qiáng)弱不同的相互作用和截留效能，也就對(duì)分離產(chǎn)生不同的影響。為了適應(yīng)分離的要求，可以通過(guò)膜的表面修飾來(lái)調(diào)整膜的結(jié)構(gòu)與性能。

二、無(wú)機(jī)膜的研究狀況

無(wú)機(jī)膜的研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)40年代，早期的陶瓷膜主要應(yīng)用在核原料鈾同位素的分離，在隨后近半個(gè)世紀(jì)中，隨著無(wú)機(jī)膜材料與制備技術(shù)的發(fā)展，無(wú)機(jī)膜逐步在飲料行業(yè)、水質(zhì)處理、乳制品等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。20世紀(jì)90年代以后，以氣體分離和膜分離――反應(yīng)器組合構(gòu)件為主的無(wú)機(jī)膜的研究和應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注。無(wú)機(jī)膜的研究主要集中在以下幾方面：膜及膜反應(yīng)器設(shè)計(jì)及制備工藝的研究，膜表面改性，膜結(jié)構(gòu)及性能的測(cè)試與表征以及應(yīng)用等方面。

（1）膜設(shè)計(jì)。膜設(shè)計(jì)技術(shù)包括膜材料和膜結(jié)構(gòu)形態(tài)研究，微孔大小與均勻分布的控制方法研究，膜制備技術(shù)，特別是膜復(fù)合和超薄膜制備技術(shù)的研究。

（2）膜的表面改性。由于某些膜隨溫度等使用條件的變化，膜的孔等結(jié)構(gòu)也隨著變化，從而影響膜的熱穩(wěn)定性、選擇透過(guò)性及催化活性等性能。目前，一般采用摻雜或采用溶液浸漬、吸附或氣相沉積等方法將第二組分沉積在第一組分膜的孔內(nèi)壁或第二組分與第一組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)物粘附在孔內(nèi)壁，使改性過(guò)的膜有更小的孔徑和較高的分離系數(shù)和催化活性。在無(wú)機(jī)膜的表面涂上一定的金屬，使其表面性質(zhì)發(fā)生變化，在氣體分離和膜反應(yīng)器中得到應(yīng)用。目前制備的SiO2膜有很好的氣體分離特性，但由于室溫下SiO2表面的親水性使它易吸附空氣中的水分，使微孔阻塞，而影響分離特性。Renate M.devos等制備一種憎水性的SiO2膜，以改善SiO2膜對(duì)水的吸附性，疏水是通過(guò)消除SiO2表面的羥基而實(shí)現(xiàn)。一種是用化學(xué)處理法即用各種硅烷對(duì)表面進(jìn)行處理;另一種方法是熱處理。

（3）結(jié)構(gòu)及性能的測(cè)試與表征。制備完好致密無(wú)缺陷的反滲透膜或?qū)Ψ礉B透膜結(jié)構(gòu)性能的測(cè)試與表征是當(dāng)前的熱點(diǎn)、難點(diǎn)課題。無(wú)機(jī)分離膜的過(guò)濾分離機(jī)理要根據(jù)膜類(lèi)型來(lái)定，致密膜的過(guò)濾機(jī)理一般以溶解――擴(kuò)散的方式進(jìn)行，多孔無(wú)機(jī)膜則根據(jù)膜孔的大小而定，當(dāng)孔徑從幾十個(gè)微米到二個(gè)納米其分離機(jī)理將會(huì)發(fā)生很大的變化，即從湍流（孔徑>5μm）粘帶流克努森擴(kuò)散表面擴(kuò)散毛細(xì)管凝聚與分子篩等。但目前這些機(jī)理還不完善，仍處在發(fā)展和完善之中。

（4）膜反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。包括根據(jù)不同催化反應(yīng)體系和膜分離性能的要求，設(shè)計(jì)高效、適用膜反應(yīng)器;著眼于反應(yīng)器結(jié)構(gòu)型式的研究;并流或逆流操作過(guò)程解析;反應(yīng)與分離部分的濃度和溫度梯度解析等傳熱傳質(zhì)工程方面的研究，以達(dá)到膜分離――催化過(guò)程的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。

三、無(wú)機(jī)膜的應(yīng)用

無(wú)機(jī)膜的應(yīng)用主要涉及液相分離、氣體分離和膜反應(yīng)器三個(gè)方面。其中在液體分離的微濾和超濾膜中，使用最多的是陶瓷膜，約占分離膜的80%左右。

（1）在飲用水凈化中的應(yīng)用。陶瓷微濾膜和超濾膜處理地表水制備飲用水已在歐洲應(yīng)用多年，自1984年，法國(guó)就開(kāi)始用陶瓷膜進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的飲用水生產(chǎn)。英國(guó)Fairey工業(yè)陶瓷有限公司、瑞士Katadyn等使用陶瓷濾芯用于飲用水凈化的歷史悠長(zhǎng)。隋賢棟等人采用硅藻土梯度陶瓷微濾膜對(duì)自來(lái)水的凈化進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，平均孔徑為0.15μm的梯度陶瓷膜，可100%濾除水中的大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、金葡萄球菌和霉菌等致病病菌以及鐵銹、紅蟲(chóng)和各種懸浮微粒。通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械清刷，通量可完全恢復(fù)，無(wú)膜的深層污染和孔隙堵塞，可有效地防止凈水的再次污染。一個(gè)254mm的標(biāo)準(zhǔn)濾芯可凈化普通自來(lái)水50m3以上。

（2）在廢水處理中的應(yīng)用。目前，無(wú)機(jī)膜主要用于含油廢水、化工及石化廢水、造紙和紡織廢水、生活污水及放射性廢水的處理。王懷林等人采用0.8μm氧化鋁膜和0.2μm氧化鋯膜對(duì)油田含油廢水進(jìn)行處理，取得了較好的結(jié)果;黃肖容等利用離心方法制備了梯度氧化鋁膜管，用之凈化生活污水，孔徑為0.1～0.35μm的氧化鋁膜管對(duì)生活污水的BODCr的去除率達(dá)83%，CODCr的去除率達(dá)67%，大于0.1μm固體懸浮物的去除率100%。Lahiere和Goodboy用孔徑為0.2～0.8μm的氧化鋁膜處理含15～500mg/L芳香和石蠟油廢水，膜面流速達(dá)4.6m/s，通量為1250～1540L/（m2?h），并較好地解決了膜污染及膜清洗等問(wèn)題。Jonsson和Petersson采用0.2μm氧化鋯膜處理造紙廢水，通量為15～1300L/（m2?h），COD去除率為25%～45%。Cumming和Turner采用孔徑為2μm的氧化鋯膜和0.2μm氧化鋁膜處理低放射性廢水，取得了較好的效果。

（3）在氣體分離方面的應(yīng)用。近年來(lái)出現(xiàn)的離子電子混合導(dǎo)體致密膜和具有分子篩分功能的多孔膜展現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。Huang等以Pd/Al2O3復(fù)合膜分離H2/N2，結(jié)果表明具有很高的分離系數(shù)。Lin等用Pd膜分離H2/N2體系，H2的滲透速率為（2.62～6.11）×10-6m3/（m2?s?Pa0.5），分離系數(shù)為200～1400，透過(guò)氣中氫氣的純度可達(dá)99.6%，氫氣的回收率為90%。Tong等利用MFI型沸石分子篩在室溫常壓下分離H2/烴類(lèi)的多組分氣體混合物，氫氣的滲透通量幾乎為，烴類(lèi)組分的滲透通量達(dá)2.4×10-4mol/（m2?s）。此外，無(wú)機(jī)膜在原料氣脫濕、有機(jī)溶劑回收以及強(qiáng)腐蝕性氣體干燥等方面，也取得了較好的分離效果。

（4）滲透汽化和膜催化技術(shù)中的應(yīng)用。湯斌等考察了酒精發(fā)酵液中組成對(duì)硅沸石膜進(jìn)行滲透汽化分離特性的影響，認(rèn)為有機(jī)高分子化合物及無(wú)機(jī)鹽可改變?nèi)芤旱南嗥胶夂腿芤旱幕瘜W(xué)位，從而提高酒精的滲透汽化分離效果。美國(guó)能源部從90年代初即開(kāi)始支持以離子與電子混合導(dǎo)體膜的膜催化反應(yīng)研究，在甲烷轉(zhuǎn)化合成氣的研究中取得重要的進(jìn)展，其甲烷轉(zhuǎn)化率大于99%。

（5）在食品和生物化工中的應(yīng)用。無(wú)機(jī)膜用于牛奶、果酒、果汁、飲料、白酒、啤酒、飲用水等的除菌過(guò)濾，效果十分顯著;陶瓷膜在生物化工領(lǐng)域的應(yīng)用研究是近期的熱點(diǎn)之一，涉及領(lǐng)域包括細(xì)胞脫除、無(wú)菌水生產(chǎn)以及低分子有機(jī)物的澄清和生物膜反應(yīng)器。

（6）無(wú)機(jī)催化膜反應(yīng)器的主要應(yīng)用。目前，無(wú)機(jī)催化膜反應(yīng)器基本上集中應(yīng)用于脫氫、加氫和氧化反應(yīng)。脫氫、加氫等涉及氫傳遞的膜反應(yīng)器，多采用選擇滲透性的金屬鈀膜或鈀合金膜，也有用多孔膜（如γ-Al2O3膜、分子篩膜等）以獲得高的滲透通量。用于氧化反應(yīng)過(guò)程中無(wú)機(jī)膜催化膜反應(yīng)器的研究，大部分圍繞穩(wěn)定的氧化鋯膜（YSZ膜）和金屬銀膜，應(yīng)用多孔膜及鈣鐵礦型致密膜的研究也取得了一定得成果。此外，在化工、石油化工等工業(yè)中，傳統(tǒng)的過(guò)濾技術(shù)很難滿足產(chǎn)品和原料液的純度要求，無(wú)機(jī)膜優(yōu)異的材料性能和高精度的分離性能使其成為苛刻條件下精密過(guò)濾的技術(shù)之一。

四、展望

作為一種新型膜分離技術(shù)，無(wú)機(jī)膜在很短的時(shí)間里迅速發(fā)展，在許多重要分離領(lǐng)域中顯示了其獨(dú)特的操作特性。其優(yōu)良性能已經(jīng)被眾多的研究者和使用者所認(rèn)識(shí)，在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，膜功能集成化是一個(gè)重要的發(fā)展方向。在工程實(shí)踐中，由于反應(yīng)條件、應(yīng)用場(chǎng)合等千差萬(wàn)別，特別是膜元件作為反應(yīng)器的核心部件，在理論和實(shí)踐等方面尚有許多問(wèn)題需進(jìn)一步研究，如再生性能好的無(wú)機(jī)膜的制備;高溫下設(shè)備的密封問(wèn)題;高溫結(jié)碳對(duì)膜的污染問(wèn)題;反應(yīng)過(guò)程的模擬技術(shù)和催化劑的固定問(wèn)題等。隨著膜材料及制備技術(shù)的發(fā)展，膜反應(yīng)器必將會(huì)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到化工、環(huán)保、生物、和食品等工業(yè)領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉陽(yáng)，曾芝芳，陳虎，等.無(wú)機(jī)膜的研究進(jìn)展及應(yīng)用[J].中國(guó)陶瓷工業(yè)，2000，7（4）：25-30.

超濾膜分離的基本原理范文第3篇

【關(guān)鍵詞】垃圾滲濾液；MBR；NF；RO

垃圾滲濾液是當(dāng)今世界上公認(rèn)難處理、污染嚴(yán)重、物理和化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜的高濃度污染廢水[1]。垃圾滲濾液的處理是城市環(huán)境綜合治理的重要組成部分，有助于改善城市的自身環(huán)境，提高居民生活質(zhì)量的需要，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)和城市的建設(shè)，環(huán)境保護(hù)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 垃圾滲濾液處理的來(lái)源和特點(diǎn)

垃圾滲濾液中污染物主要有以下三個(gè)來(lái)源[2]：垃圾本身含有的大量可溶性有機(jī)物、無(wú)機(jī)物在雨水、地表水或地下水的浸入過(guò)程中溶解的污染物；垃圾通過(guò)生物、化學(xué)、物理作用產(chǎn)生的可溶性的污染物；覆土和周?chē)寥罎B入的可溶性污染物。

垃圾滲濾液的組成受垃圾成分、氣候、水文地質(zhì)、垃圾填埋時(shí)間和填埋方式等因素的影響，垃圾滲濾液主要有以下幾個(gè)特征：（1）滲濾液水質(zhì)水量隨時(shí)間變化大。（2）滲濾液成份復(fù)雜。一般而言滲濾液中的有機(jī)物可分為三類(lèi)：低分子量的脂肪酸類(lèi)、腐殖質(zhì)類(lèi)高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黃霉酸類(lèi)物質(zhì)。（3）COD濃度很高。隨著填埋時(shí)間的延長(zhǎng)，BOD/COD 值降低甚至低于0.1，說(shuō)明穩(wěn)定期和老齡滲濾液的可生化性較差。（4）氨氮含量高。（5）金屬離子含量高。（6）色度高，有臭味。2 選擇垃圾滲濾液處理工藝的原則

根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)、排放標(biāo)準(zhǔn)要求、滲濾液處理的規(guī)模，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀缓蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)等條件綜合分析確定，選擇垃圾滲濾液處理工藝的原則如下：（1）處理工藝確保出水穩(wěn)定并達(dá)到設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)，處理技術(shù)先進(jìn)、可靠；（2）工程運(yùn)行費(fèi)用低，管理、維修方便，運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)化程度較高；（3）可根據(jù)進(jìn)水水量、水質(zhì)靈活調(diào)整運(yùn)行方式和參數(shù)，最大限度地發(fā)揮處理裝置和構(gòu)筑物的處理能力。

借鑒和參考國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選擇切實(shí)可行的處理工藝，保障垃圾滲濾液處理處理系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

3 柳州市垃圾滲濾液處理實(shí)例

柳州市生活垃圾滲濾液處理廠設(shè)計(jì)處理量600m3/d，設(shè)計(jì)進(jìn)水指標(biāo)CODcr 3000-8000mg/L、BOD5 1000-3000mg/L、氨氮1200-2500 mg/L、總氮1400-3000mg/L，采用水質(zhì)均化+膜生物反應(yīng)器（MBR）+納濾（NF）+反滲透（RO）的組合工藝， 將生化和膜處理相結(jié)合，能將滲濾液中的污染物質(zhì)分解，減少污染物的總量，同時(shí)具備脫氮除磷功能，可以處理不同“場(chǎng)齡”生活垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液。出水指標(biāo)執(zhí)行《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）表二排放要求。

3.1 預(yù)處理系統(tǒng)

垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液匯入調(diào)節(jié)池中，滲濾液經(jīng)提升后經(jīng)籃式過(guò)濾器進(jìn)入水質(zhì)均化罐，水質(zhì)均化罐起到調(diào)節(jié)進(jìn)水水質(zhì)，平衡滲濾液中營(yíng)養(yǎng)物，提高滲濾液的可生化性的作用。

3.2 MBR系統(tǒng)

“反硝化（A）-硝化（O）-超濾（UF）”稱為膜生物反應(yīng)器（MBR）。垃圾滲濾液含有較高的有機(jī)污染物，選擇工藝時(shí)既要考慮COD和BOD5的去除，又要強(qiáng)化氨氮和總氮的去除。MBR及其組合工藝的主要特點(diǎn)：①出水水質(zhì)穩(wěn)定，由于膜的高效分離作用，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池；系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度，提高了反應(yīng)裝置對(duì)污染物的整體去除效率，保證良好的出水水質(zhì)。②剩余污泥產(chǎn)量少，該工藝可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費(fèi)用。③可去除氨氮及難降解有機(jī)物，由于微生物被完全截流在生物反應(yīng)器內(nèi)，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留生長(zhǎng)，系統(tǒng)硝化效率得以提高。

該處理工藝選擇外置管式超濾膜，超濾用于去除廢水中大分子物質(zhì)和顆粒。超濾截留大分子物質(zhì)和微粒的機(jī)理是膜表面孔徑機(jī)械篩分作用，膜孔阻塞、阻滯作用和膜表面及膜孔對(duì)雜質(zhì)的吸附作用，還可以去除一些膠體顆粒和微生物細(xì)胞。外置式管式超濾膜具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作管理容易，易于膜清洗、更換等優(yōu)點(diǎn)。

3.3 納濾（NF）

納濾采用螺旋式卷式膜，是以壓力差為推動(dòng)力，介于反滲透和超濾之間的截留水中粒徑為納米級(jí)顆粒物的一種膜分離技術(shù)。它截留有機(jī)物的分子量大約為200-400左右，截留溶解性鹽的能力為20-98%之間，對(duì)單價(jià)陰離子鹽溶液的脫除率低于高價(jià)陰離子鹽溶液。

3.4 反滲透膜（RO）

反滲透技術(shù)（RO）是以壓力為驅(qū)動(dòng)力的膜分離技術(shù)，其基本原理以壓力差為推動(dòng)離，施加超過(guò)溶液滲透壓的壓力于半透膜，將濃溶液中的水壓滲到膜的稀溶液一側(cè)，而濃溶液則不斷濃縮留在膜的另一側(cè)，達(dá)到濃縮液分離的目的[3]。

RO處理系統(tǒng)不易受環(huán)境的影響，對(duì)反滲透影響較大的環(huán)境因素主要是壓力、溫度、進(jìn)水水質(zhì)。RO處理系統(tǒng)能去除無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等，保證出水達(dá)標(biāo)。

膜分離在應(yīng)用存在膜污染的問(wèn)題，主要存在有無(wú)機(jī)污染、有機(jī)污染和微生物污染三種形式。由于污染物質(zhì)在膜表面形成附著層或堵塞膜孔，從而導(dǎo)致膜通量減少、膜及膜孔結(jié)構(gòu)發(fā)生變化[4]。當(dāng)進(jìn)水污染物濃度較高時(shí)，進(jìn)水的滲透壓就特別高，需要進(jìn)水有較高的壓力克服滲透壓，才能實(shí)現(xiàn)物料分離，這導(dǎo)致能耗較高。

3.5 其他處理系統(tǒng)

本處理工藝中生化處理產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)脫水后運(yùn)至垃圾填埋庫(kù)區(qū)填埋；各處理工藝中產(chǎn)生的臭氣統(tǒng)一收集進(jìn)行處理；反滲透產(chǎn)生的濃縮液收集至濃縮液池，最終回灌至垃圾填埋庫(kù)區(qū)。

4 運(yùn)行情況

該滲濾液處理工藝運(yùn)行以來(lái)，各處理單元處理效果較好，出水指標(biāo)CODcr 14.6mg/L、BOD5 6.3mg/L、氨氮0.76 mg/L、SS 3.4 mg/L，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示水質(zhì)指標(biāo)均滿足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）表二排放要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

MBR+NR+RO法組合工藝處理垃圾填埋場(chǎng)滲濾液，克服了生化處理難以達(dá)標(biāo)的缺點(diǎn)，出水效果較好，能達(dá)到《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）表二的排放要求，該處理工藝具有良好的穩(wěn)定性、安全性和適應(yīng)性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張益，陶華.垃圾處理處置技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002：8-9.

[2]曾中平.膜生物反應(yīng)器+雙膜法工藝在生活垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用[J].西南給排水，2009，31（2）：5-7.

超濾膜分離的基本原理范文第4篇

【關(guān)鍵詞】城市污水；深度處理；工藝；特征

0.概述

據(jù)2012年中國(guó)環(huán)境公報(bào)顯示，全國(guó)化學(xué)需氧量排放總量2423.7萬(wàn)噸，比上年下降3.05%；氨氮排放總量253.6萬(wàn)噸，比上年下降2.62%。新增城鎮(zhèn)污水日處理能力1294萬(wàn)噸、城鎮(zhèn)污水再生水日利用能力301萬(wàn)噸，315個(gè)造紙、印染企業(yè)新建化學(xué)氧化深度處理工藝和回用工程。

我國(guó)的水資源總量有限且人均水量偏低，由于我國(guó)幅員遼闊，水資源狀況差異很大，是嚴(yán)重缺水的地區(qū)且水資源污染日益嚴(yán)重，因此水資源的深度處理后綜合再利用就成為我國(guó)當(dāng)前環(huán)境治理的主要工作。

1.污水深度處理工藝

污水深度處理（sewage depth processing）是指城市污水經(jīng)一級(jí)、二級(jí)處理后，為了達(dá)到一定的回用水標(biāo)準(zhǔn)使污水作為水資源回用于生產(chǎn)或生活的進(jìn)一步水處理過(guò)程。針對(duì)污水的原水水質(zhì)和處理后的水質(zhì)要求可進(jìn)一步采用三級(jí)處理或多級(jí)處理工藝。常用于去除水中的微量COD和BOD有機(jī)污染物質(zhì)、SS、氮、磷高濃度營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及鹽類(lèi)。

1.1物理化學(xué)法

物理化學(xué)方法是通過(guò)機(jī)械截流、化學(xué)沉淀、化學(xué)氧化、離子交換等原理將污染物從水中去除。

①機(jī)械截流。最簡(jiǎn)單的機(jī)械截流方法是過(guò)濾，單純的過(guò)濾通常采用石英砂為濾料，對(duì)懸浮物及膠體有較好的去除，出水的濁度、SS通常較低，對(duì)COD及色度也有一定效果。

②化學(xué)沉淀?；炷恋砉に囀俏鬯疃忍幚碇凶畛Ｓ玫墓に?，我國(guó)大多數(shù)污水廠在深度處理工藝中均采用此方法。向水中投加化學(xué)藥劑，藥劑水解后與污染物相互作用，通過(guò)混凝過(guò)程形成大顆粒絮體，通過(guò)沉淀或氣浮得到分離?；炷恋砉に嚱?jīng)濟(jì)、成熟，但處理效果受水質(zhì)改變影響較大，且對(duì)水質(zhì)要求較高時(shí)，該工藝則無(wú)法滿足處理效果。

③化學(xué)氧化?；瘜W(xué)氧化是各種高級(jí)氧化技術(shù)的基礎(chǔ)，它是使用化學(xué)氧化劑將污染物氧化成微毒、無(wú)害的物質(zhì)或轉(zhuǎn)化成易處理的形態(tài)。常用的化學(xué)氧化劑包括H2O2、O3、ClO2、K2MnO4、K2FeO4等。

④離子交換。離子交換樹(shù)脂已在不同領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。離子交換法是利用樹(shù)脂的特點(diǎn)將水中的污染物質(zhì)通過(guò)氫離子或氫氧根離子的交換吸附在樹(shù)脂上，達(dá)到對(duì)污染物的去除目的。

1.2生物方法

利用微生物自身可對(duì)有機(jī)物、含氮化合物、含磷化合物等物質(zhì)進(jìn)行分解吸收來(lái)產(chǎn)生能量及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的特性，培養(yǎng)出某些特定的微生物，利用它們的這種特點(diǎn)處理污水中的污染物質(zhì)，達(dá)到對(duì)水質(zhì)凈化的目的。生物處理法一般運(yùn)行費(fèi)用較低，生物培養(yǎng)馴化成熟后，通常無(wú)需人工強(qiáng)化，在其自身生長(zhǎng)的過(guò)程中就可將水中的污染物質(zhì)去除，流程簡(jiǎn)單、易于管理。生物處理法包括好氧處理和厭氧處理兩大類(lèi)。

1.3物理化學(xué)與生物組合方法

由于污水廠生物二級(jí)出水中有的污染物含量仍然很高、成分也比較復(fù)雜，因此在深度處理的過(guò)程中，無(wú)論是單獨(dú)物化法，還是單獨(dú)生物法都很難使出水達(dá)到國(guó)家回用水標(biāo)準(zhǔn)，一般單獨(dú)工藝受沖擊負(fù)荷能力差，有時(shí)為了使出水水質(zhì)提高，成本甚至?xí)黾訋妆丁＝M合工藝則不僅可充分利用各工藝自身的優(yōu)點(diǎn)，而且能發(fā)揮不同工藝協(xié)同合作，達(dá)到處理目的，可節(jié)省運(yùn)行成本。

混凝沉淀工藝與曝氣生物濾池工藝組合，在混凝沉淀階段可將SS、有機(jī)物去除一部分，減少了SS對(duì)曝氣生物濾池的堵塞，提高反沖洗周期時(shí)間，減低濾池的負(fù)荷，增加濾池的工作效率，改善出水水質(zhì)，并且由于兩極屏障，混凝沉淀無(wú)需將污水直接處理達(dá)標(biāo)，可減少混凝劑的投量節(jié)省藥劑費(fèi)用。氧化工藝與曝氣生物濾池工藝組合，前階段工藝?yán)醚趸詮?qiáng)的氧化劑改善水質(zhì)的結(jié)構(gòu)，將不利于生物利用的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有利于生物利用的小分子有機(jī)物，有助于加強(qiáng)下一階段的生物處理，處理的效果和運(yùn)行成本遠(yuǎn)優(yōu)于兩種工藝單獨(dú)處理之和。

1.4曝氣生物濾池技術(shù)

曝氣生物濾池工藝（簡(jiǎn)稱BAF）是第三代污水處理生物膜反應(yīng)器，它充分發(fā)揮了生物代謝作用、物理過(guò)濾作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反應(yīng)器內(nèi)食物鏈的分級(jí)捕食作用，不僅具有生物膜技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也起著有效的空間濾池作用。曝氣生物濾池的基本原理是在一級(jí)強(qiáng)化的基礎(chǔ)上，以顆粒狀填料及其附著生長(zhǎng)的生物膜為主要處理介質(zhì)，充分發(fā)揮生物代謝作用、物理過(guò)濾作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反應(yīng)器內(nèi)食物鏈的分級(jí)捕食作用，實(shí)現(xiàn)污染物在同一單元反應(yīng)器內(nèi)的去除。

曝氣生物濾池借鑒了生物接觸氧化反應(yīng)器和深床過(guò)濾的設(shè)計(jì)原理，省去了二次沉淀設(shè)備。BAF存在的主要問(wèn)題如下所示：①曝氣生物濾池對(duì)進(jìn)水懸浮物要求較高，最好控制在60mg/1以下，這樣對(duì)曝氣生物濾池前的處理工藝提出較高要求。②曝氣生物濾池水頭損失較大，由于停留時(shí)間短，硝化不充分，產(chǎn)泥量較大，污泥穩(wěn)定性較差，進(jìn)一步處理困難。③除磷效果一般，需加化學(xué)除磷。④缺少選擇性能高、成本低的濾料，沒(méi)有統(tǒng)一的濾料標(biāo)準(zhǔn)體系。

1.5電吸附技術(shù)

目前生產(chǎn)中對(duì)于污水的處理大量采用炭材料吸附來(lái)進(jìn)行重金屬離子、有機(jī)污染物和有色物質(zhì)的脫除，應(yīng)用的主要有活性炭，包括粒狀活性炭和纖維狀活性炭。盡管活性炭等在吸附去除水中和氣流中的污染物應(yīng)用方面有很多優(yōu)勢(shì)，但也存在一定的缺點(diǎn)。

電吸附的優(yōu)勢(shì)為：①可吸附去除難生物降解的有機(jī)物質(zhì)。②凈化程度好，可用于處理稀溶液體系。③能耗小，操作成本低。因此電吸附技術(shù)在城市污水處理和水的深度凈化、有機(jī)物的分離和回收、吸附劑的再生等方面有著良好的應(yīng)用前景。

1.6膜分離法

膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過(guò)半透膜時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)，半透膜又稱分離膜或?yàn)V膜，膜壁布滿小孔，根據(jù)孔徑大小可以分為：微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）等，膜分離都采用錯(cuò)流過(guò)濾方式。

膜分離法的主要特點(diǎn)是無(wú)相變，能耗低，裝置規(guī)模根據(jù)處理量的要求可大可小，而且設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便安全，啟動(dòng)快，運(yùn)行可靠性高，不污染環(huán)境，投資少，用途廣等優(yōu)點(diǎn)。在常溫和低壓下進(jìn)行分離與濃縮，因而能耗低，從而使設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用低。設(shè)備體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故投資費(fèi)用低。膜分離過(guò)程只是簡(jiǎn)單的加壓輸送液體，工藝流程簡(jiǎn)單，易于操作管理。

2.結(jié)語(yǔ)

城市污水資源化可以節(jié)約用水，提高水利用效率，保護(hù)環(huán)境和生態(tài)的平衡。將城市污水作為第二水源開(kāi)發(fā)利用，是解決水資源短缺的有效措施，是具有經(jīng)濟(jì)可行性的。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算，城市污水回用比遠(yuǎn)距離引水更經(jīng)濟(jì)。對(duì)于企業(yè)，污水回用不僅節(jié)約了寶貴的水資源，而且還節(jié)約了排污費(fèi)用。因此城市污水深度處理后綜合利用既有經(jīng)濟(jì)效益，又兼具社會(huì)效益，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，是應(yīng)該大力推廣的技術(shù)。

【參考文獻(xiàn)】

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