一、瀅源水處理生產(chǎn)的超濾設(shè)備簡介:
超濾(簡稱UF)是以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑對液體進(jìn)行分離的物理篩分過程。其分子切割量(CWCO)一般為6000到50萬,孔徑為100nm(納米)。起源于是1748年,Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液,當(dāng)施加一定壓力時,溶液(水)透過膜,而蛋白質(zhì)、膠體等物質(zhì)則被截留下來,其過濾精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過濾紙,于是他提出超濾一語,1896年,Martin制出了張人工超濾膜,其20世紀(jì)60年代,分子量級概念的提出,是現(xiàn)代超濾的開始,70年代和80年代是高速發(fā)展期,90年代以后開始趨于成熟。我國對該項技術(shù)研究較晚,70年代尚處于研究期限,80年代末,才進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用階段。
超濾同反滲透技術(shù)類似,是以壓力為推動力的膜分離技術(shù)。
在從反滲透到電微濾的分離范圍的譜圖中,居于納濾(NF)與微濾(MF)之間,截留分子量范圍為50-500000道爾頓,相應(yīng)膜孔徑大小的近似值為50—1000A。
二、瀅源水處理生產(chǎn)的超濾設(shè)備技術(shù)分離原理及特點:
超濾設(shè)備技術(shù)是通過膜表面的微孔結(jié)構(gòu)對物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離。當(dāng)液體混合物在一定壓力下流經(jīng)膜表面時,小分子溶質(zhì)透過膜(稱為超濾液),而大分子物質(zhì)則被截留,使原液中大分子濃度逐漸提高(稱為濃縮液),從而實現(xiàn)大、小分子的分離、濃縮、凈化的目的。
中空纖維超濾膜組件具有裝填密度大、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等特點,分離過程為常溫操作,無相態(tài)變化,節(jié)省能源,并且不產(chǎn)生二次污染。
三、瀅源水處理生產(chǎn)的超濾設(shè)備的應(yīng)用:
以河水經(jīng)過沉砂、過濾(150μm)預(yù)處理后作為原水,然后經(jīng)過超濾組件的對比實驗。
其水質(zhì)如表1所示。
表1 原水水質(zhì) | |||||
項目 | 測定結(jié)果 |
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低 | 高 | 平均值 | 測定次數(shù) |
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水溫(℃) | 1.1 | 28.5 | 12.3 | 516 |
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細(xì)菌(個/mL) | 170 | 27000 | 1700 | 88 |
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大腸桿菌(個/100mL) | 10 | 14000 | 2400 | 88 |
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高錳酸鹽指數(shù)(mg/L) | 2.6 | 29.3 | 6.9 | 45 |
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Cl-(mg/L) | 5.9 | 17.9 | 10.3 | 45 |
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總鐵(mg/L) | 0.05 | 3.68 | 0.63 | 22 |
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總錳(mg/L) | 0.007 | 0.127 | 0.037 | 22 |
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硬度(mg/L) | 27 | 54 | 41 | 14 |
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鋁(mg/L) | 0.15 | 2.29 | 0.8 | 9 |
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pH | 7.0 | 7.8 | 7.4 | 91 |
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色度(倍) | 1.3 | 12 | 5.0 | 498 |
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濁度(NTU) | 0.9 | 1500 | 13.3 | 518 |
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電導(dǎo)率(μS/cm) | 70 | 187 | 137 | 91 |
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E260 | 0.015 | 0.115 | 0.033 | 90 |
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TOC(mg/L) | 31 | 160 | 66 | 82 |
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TOC/E260 | 31 | 160 | 66 | 82 |
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1、瀅源水處理生產(chǎn)的超濾設(shè)備流程見圖1。
膜的材質(zhì)為中空管式醋酸纖維素膜(截留分子質(zhì)量為15×104u),加壓透水方式為內(nèi)壓型十字流式,由循環(huán)泵控制流量,反沖洗間隔時間為30min。為防止微生物繁殖,反沖洗時添加5mg/L的次氯酸鈉溶液。另外,長期運(yùn)行將使膜負(fù)荷逐漸增大,在物理沖洗不能恢復(fù)透水量時使用500mg/L的次氯酸鈉和5%的檸檬酸各20L進(jìn)行20min左右的化學(xué)沖洗。
2、 瀅源水處理生產(chǎn)的超濾設(shè)備
試驗數(shù)據(jù)由計算機(jī)采集,原水流量、透水量、膜入口壓力、膜出口壓力、透水壓力、透水溫度等6項指標(biāo)每10min記錄一次;電耗、循環(huán)水量、累積流量、反沖洗流量等項目每周記錄一次。透水率由下式進(jìn)行校正:
校正透水率=(透水量/膜兩側(cè)壓差)×98.1kPa×μt/μ25
μt=0.0179/(1+0.03702t×0.0001638×t2)×100
式中t——水溫,℃
μ25——水溫為25℃時水的粘性系數(shù)
處理后的水質(zhì)如表2所示。
表2 透過水質(zhì) | |||||
項目 | 測定結(jié)果 |
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低 | 高 | 平均值 | 測定次數(shù) |
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水溫(℃) | 2.8 | 29.1 | 13.7 | 516 |
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細(xì)菌(個/mL) | 0 | 4 | 0 | 82 |
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大腸桿菌(個/100mL) | 0 | 0 | 0 | 45 |
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高錳酸鹽指數(shù)(mg/L) | 1.4 | 8.6 | 2.8 | 22 |
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Cl-(mg/L) | 5.7 | 18 | 10 | 44 |
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總鐵(mg/L) | 0 | 0.03 | 0.00 | 22 |
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總錳(mg/L) | 0 | 0.04 | 0.008 | 22 |
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硬度(mg/L) | 27 | 53 | 40 | 14 |
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鋁(mg/L) | 0 | 0.04 | 0.01 | 9 |
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pH | 7.1 | 7.8 | 7.5 | 91 |
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色度(倍) | 0.2 | 6.9 | 1.8 | 496 |
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濁度(NTU) | 0 | 0.2 | 0.0 | 510 |
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電導(dǎo)率(S/cm) | 70 | 197 | 137 | 91 |
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E260 | 0.013 | 0.078 | 0.025 | 90 |
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TOC(mg/L) | 0.7 | 3.3 | 1.5 | 86 |
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TOC/E260 | 37 | 143 | 67 | 82 |
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由表2可以看出,超濾對濁度、細(xì)菌、大腸桿菌的去除率為99%;總鐵幾乎被去除;對總錳的去除率為72%左右;對色度的去除率為60%左右;TOC和E260指標(biāo)也顯示出類似的處理特性。