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1、膜法水处理技术的研究与应用现状谭德君膜法水处理技术的研究与应用现状ResearchandApplicationStatusofMembraneSeparationforWaterTreatment谭德君吕伟娅王雅琴(南京工业大学城市建设与安全环境学院南京210009)摘要介绍了膜法水处理技术的发展历程,其应用和研究现状,对超滤、微滤、纳滤、反渗透、电渗析、渗透蒸发、液膜技术等在给水处理,废水处理方面的应用作了较全面的介绍。关键词膜分离水处理膜污染AbstractThispaperpresentsthec
2、onceptionanddevelopmentofMSTbriefly,thenintroducestheapplicationofultra-filtration,microfiltration,nanofiltration,reverseosmosis,electrodialysis,pervaporationandliquidmembraneinwatersupplyandwastewatertreatment.KeywordsMembraneSeparation(MST)WaterTreatmentMembr
3、aneFouling膜技术应用得到飞速发展,微滤和电渗析于50年1概述代率先进入工业应用,60年代反渗透投入实用,70膜分离方法是以天然或人工合成的高分子薄年代是超滤,80年代是气体分离,90年代是渗透蒸膜,以外界的能量或化学位差为推动力,对双组分发。随着技术的改进,在不断扩展应用领域的同[3]或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富时,工业应用的膜分离过程也不断发展和完善。[1]2研究与应用现状集的方法。因其具有常温下进行、能耗低、不需加药、无二次污染、出水水质稳定等优点而备受水膜分离技术自问世以来得到了广泛的应
4、用,但处理工业的青睐,被誉为21世纪的水处理技最初的研究和应用都是在水处理领域。目前常见[2]术。的膜分离过程主要包括微滤、超滤、纳滤、电渗析、1748年法国学者AbbleNellet发现了膜分离反渗透、液膜、渗透蒸发等。不同的膜分离有着不现象。20世纪50年代,Juda试制成功了高选择透同的分离机理和适用范围。各种膜分离过程及其过性的阴阳离子交换膜使电渗析投入使用。自此,特点见表1。表1各种膜分离过程及特点膜过程膜孔径推动力分离机理分离物质特点微滤01~02压力差约机械筛分微粒、亚微粒和细粒膜的孔径均匀,空
5、隙率高,过滤速度快,(MF)m100kPa物质驱动压力低超滤005~1压力差01分子的大驱动压力低,但不能截留无机离子,对大分子物质和胶体(UF)m~10MPa小和形态水中氮,磷的去除率不高纳滤05~10压力差05筛分和一粒径1nm左右溶解对阴离子具有一定选择性,能透过部分(NF)nm~10MPa定选择性组分无机离子,适合用于给水收稿日期:2006-01-19作者简介:谭德君(1980-),男,山东高密人,硕士研究生。27环境保护科学第32卷第6期2006年12月续表电渗析电位差离子交换膜电解
6、质离子能耗低,药耗少,污染少,水利用率高,(ED)的选择性不去除有机物,易结垢反渗透<1nm静压差1~反渗透膜的悬浮物、大分子低分透水性好,脱盐率高,对入流水水质要(RO)10MPa选择透过性子、离子求也高,所需推动压差大液膜膜相上的浓浓度差和化溶剂(非电解质)可反复回收利用膜相,效率高、选择性(LM)度梯度学反应好,但液膜的稳定时间短渗透蒸发化学反应和两组分溶解难渗组分的蒸汽单极分离度高,能量消耗低,易于调节,(PV)浓度差度差与扩散无污染,但膜的渗透通量小系数差2.1超滤和微滤(UF&MF)羊毛脂等。超滤和微滤可截流
7、水中绝大部分的悬浮物、胶2.2纳滤(NF)体和细菌,可替代传统水处理工艺。世界上已建成纳滤膜对一价阴离子的截流率很低,对多价阴了40多个采用微滤技术的自来水厂,以欧美和澳离子的截流率则高的多,在给水处理中适用于硬洲为主。H.Oosterom,G.Galjaard等人的实验度、有机物含量高,浊度低的原水。纳滤膜用于脱表明直接使用微滤或超滤处理地表水时膜的污染除水中的三卤甲烷中间体THM、低分子有机物、[4]相当严重,建议对原水进行预处理。预先混凝或色素、农药、异味物、重金属盐和易结垢的硫酸盐、3投加粉末活性炭可将溶解性的有
8、机物转化成固相,碳酸盐等。美国已有40万m/d的纳滤膜装置在充分发挥超滤和微滤固液分离的作用,提高有机物运转。最大的一套装置在佛罗里达州,规模38万3的去除率,是今后的发展方向。原水-混凝-微滤m/d。法国巴黎的MerySurQise水厂,产水量3或超滤-消毒-出水工艺,也被称为CRISTAL14万
