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反渗透膜分离技术在水处理领域的应用

文章作者:水处理设备 发表时间: 浏览次数:

反渗透膜分离技术在水处理 领域的应用

反渗透膜分离技术是21世纪有发展潜力的高新技术之一,但还存在反渗透膜组件价格高与膜污染等题目。膜组件的价格高与膜污染制约了膜分离技术在废水处理中的广泛应用。固然经由了40年的开拓与发展,目前我国的分离膜品种还很少,机能低,规格不全,且我国市场上采用的膜组器绝大部门都是从国外入口的,膜材料也都来自国外,应用的深度和广度与世界发达国家比拟还有一定的间隔。


水是人类赖以生存的重要天然资源。全球水环境质量的严峻恶化和经济的高速发展,迫切要求适合时代发展的污水资源化技术,以缓解水资源的短缺状况,水资源短缺已成为制约社会发展的瓶颈。因此,近年来各种新型、改良型的高效废水处理技术应运而生。其中,膜技术以其高效、节能、设备简朴、操纵利便等特点,在水处理领域中的应用越来越广泛。好比2008年,北京要实现绿色奥运的几项举措都将应用到膜技术。国外有专家把膜技术的发展称为“第三次产业革命”,作为21世纪有前途的高新技术之一。


1、膜分离技术在苦咸水脱盐中的应用


我国事水资源大国,同时也是水资源贫国。海水作为水资源的重要组成部门,有效利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。目前用于海水淡化的膜技术主要有反渗透渗出、电渗透渗出(ED)和膜蒸馏(MD)等。2002年,万吨级反渗透渗出海水淡化及其组器技术工业化示范工程被列入国家高技术工业发展计划项目。海水淡化用发渗透渗出膜的脱盐率高达99.6%.反渗透渗出技术的泛起和发展大大降低了海水淡化的本钱,现在反渗透渗出已成为海水淡化制取饮用水经济的手段。电渗析技术可直接将海水淡化为饮用水,但其过程对不带电荷的物质,如有机物、胶体、细菌、悬浮物等无脱除能力,并且能耗高,水回收率低。所以,因为反渗透渗出海水淡化技术的泛起,电渗析法海水淡化的比例正在逐渐降低。膜蒸馏技术具有很高的脱盐率,可达到99.7%以上,被用于小型海水淡化,对离子、胶体、大分子等不挥发组分和无法扩散透过膜的组分的截留可到100%,并且具有设备简朴,操纵轻易,膜使用寿命长,能耗低等长处。
 

2、前景

 
我国西部省区严峻缺水题目在中国这个缺水国家尤为凸起,苦咸水淡化是解决我国西部省区缺水的一个有效途径。目前,用于苦咸水淡化的膜技术主要有:电渗析技术、反渗透渗出技术、纳滤技术。我国西部油田几乎都用电渗析法制取糊口饮用水。电渗析不能去除水中的有机物和细菌,设备运行能耗大,这使其在苦咸水淡化工程的应用受到限制。苦咸水也可用一级反渗透渗出装置脱盐制得饮用水。反渗透渗出系统淡化苦咸水,其出水水质优于我国饮用水卫生尺度。对含高氟、低矿化 度苦咸水通过反渗透渗出淡化,出水水质可达到我国饮用水卫生尺度。反渗透渗出法比电析法出产本钱低,无污染,是苦咸水淡化经济的方法。纳滤是一种低压反渗透渗出技术,在较低的压力下具有较高的脱盐机能。对特定溶质,尤其是苦咸水的表征离子,具有很好的脱盐效果。对苦咸水较多的西部省区,纳滤将是制取优质饮用水的有效途径。

 
3、膜分离技术在海水淡化中的应用

 
跟着人们糊口水平的进步,对饮用水的水质要求也越来越高,加上传统工艺中的某些弊端,如加氯杀菌会使氯与水中的某些有机物反应天生新的危害巨大的三致(致癌、致突变、致畸变)化合物。膜技术用于饮用水处理是一个重大突破。水的净化与纯化是从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等,在这方面,膜分离技术施展了其独特的作用。膜分离中的微滤、超滤和纳滤所组成的水处理方法,对去除水中的微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力,而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力,可有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等杂质。符合饮用水水质不进步的要求。

 
4、膜分离技术在饮用水处理中的应用
 

因为产业的发展,大量产业废水排入水体,这些产业废水,面广量大、危害深,大多含有不同浓度的化学物质,其中有些具有较高的经济价值,而有些则具有毒性,对人类环境有害。为保护环境不受污染,并回收有用物质,在产业废水排放之前必需进行净化处理,膜分离技术既能对产业废水进行有效的净化,又能回用其中的有用物质,同时还可节省能源。膜技术在处理电镀废水、造纸废水、重金属废水、含油废水和印染废水这五大类主要产业废水中都得到了广泛的应用。
 

5、膜分离技术在产业废水处理中的应用


城市污水深度处理和回用开始于20世纪60年代。城市污水具有量大、集中、水质较为不乱的特点,是一种潜伏的水资源。城市污水深度处理通常以污水处理厂的二级或三级排放液为水源,用反渗透渗出(RO)对它进行后的脱盐,脱COD、BOD以及微量有机物和重金属离子的脱除,出水水质可达到饮用水尺度。但因为某些主观原因,目前大多不直接用作饮用水。国外常将其注入地下蓄水层或淡水水库进行天然净化(通常需存放两年),也有用作产业冷却水,锅炉用水等非饮用目的。城市缺水制约着经济的发展,把城市的二级出水进行处理后再生回用是解决水源短缺的一条途径。二级排放液在进RO装置前需进行预处理,以使进水水质符合RO装置的使用要求。预处理的好坏是RO技术应用成败的枢纽。现在,RO前采用MF或UF预处理的深度水处理过程已成为非直接饮用水回用工程中城市废水处理的产业尺度,海内外都在积极地采用膜技术大规模地把城市污水开发为新的水资源。我国采用“微絮凝纤维过滤+膜滤”对洗浴废水进行了研究,试验表明,此工艺具有出水不乱、占地面积小的特点。天津经济技术开发区污水处理厂引进挪威SBR序批式活性污泥法提高前辈工艺,天天可提供10万吨二级生化处理出水作为水源,使污水深度处理后回用成为可能。我国的城市污水再生回用并不普及,膜技术在深度处理的应用相对也很少,今后我们还需在污水的再生回用和深度处理技术长进行研究。

 
6.膜分离技术的工作原理

 
反渗透膜分离技术,是利用一张特殊制造的,有选择透过性的薄膜,在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术,是根据混合物的物理性质的不同用过筛的方法将其分离,或根据混合物的不同化学性质分离开物质。物质通过分离膜的速度(溶解速度)取决于进入的速度和进入膜的表面扩散到膜的龙眼、另一表面的速度(扩散速度)。而溶解速度完全取决于被分离于膜材料之间化学性质的差异,扩散速度除化学性质外还与物质的分子量有关,速度越大,透过膜所需的时间越短,混合物中各组分透过膜的速度相差越大,则反渗透膜分离效率越高。
       

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