超滤在污水中的应用

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1、超滤技术在污水处理中的应用摘要：超滤具有分离效率高、工艺设备简单、操作管理方便、无相变和节约能源等特点，在废水冋用处理领域具有广泛的应用。本文对超滤技术作了简要的描述，并对超滤在废水处理多个领域的各种不同应用形式展开了分析讨论。也结合自身阅读面作了相应的总结，表达了对未来的超滤发展的期望。关键词：超滤污水处理应用超滤膜材料及超滤的特点1、超滤技术的介绍：以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分

2、标准时，则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02〜10ym；超滤膜(UF)为0.001〜0.02um；逆渗透膜(RO)为0.0001〜0.001uni。由此可知,超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。2、超滤膜主要材料：膜材质对超滤通量有显著影响。按膜材料性质，一般将超滤膜分为有机高分子膜和无机膜。制备有机高分子膜的工艺比制备无机膜简单，无需高温、高压处理，因此目前应用的膜材料中，以有机膜为主。常用的高分子膜材料有二醋酸纤维(CA),三醋酸纤维(CTA),氧

3、乙基醋酸纤维(CN-CA),聚飒(PS),磺化聚砚(SPS),聚飒酰胺(PSA),还有酚瞰侧基聚芳飒(PDC),聚偏氟乙烯(PVDF),聚丙烯睛(PAN),聚酰亚胺(P1),甲基丙烯酸甲酯一一丙烯睛共聚物(MMA-AN),及纤维素等［2］。当前应用最广的是醋酸纤维素膜和聚砚膜。醋酸纤维素膜pH适用范围小，易牛物降解，不耐高温；聚飒膜虽然耐高温、耐酸碱，耐细菌腐蚀，但亲水性差，制出的膜针孔很多，不易制出截留分子量小、透水速度高的超滤膜；聚飒酰胺膜具有耐温和耐有机溶剂特性，并可用于水和非水溶剂，是一种具有良好特

4、性的膜。但总的说来，还是存在膜品种少、膜孔径分布较宽和性能不稳定等缺陷［1］。为了提高超滤膜的抗污染性、热稳定性和化学稳定性，一方面开发了耐热、耐溶剂的高分子膜，如日木的PES超滤膜DOS-40有优异的耐热性；另一方面无机膜的开发应用得到迅速发展，如日本开发成功的孔径为5-50nm的陶瓷超滤膜。FI前已工业应用的膜组件只有中空纤维、卷式、板框式、圆盒式、管式和毛细管式。3、超滤膜分离技术的特点：(1)分离过程无相变，节能显著；(2)分离在常温下进行，适宜热敏物质的分离和浓缩；(3)推动力为压力，分离装置简单

5、，操作方便易控；(4)设备体积小、结构简单，故投资费用低；(5)超滤分离过程只是简单的加压输送液体，工艺流程简单，易于操作管理;(6)超滤膜是由高分子材料制成的均匀连续体，纯物理方法过滤，物质在分离4、超滤技术处理废水的基本原理超滤(UltraFiltration,简称UF)是溶液在压力作用下，溶剂与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧，而高分子溶质或其它乳化胶束团被截留,实现从溶液中分离的目的。它的分离机理主要是靠物理的筛分作用。超滤分离时是在对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔

6、的一次吸附,在孔内被阻塞而截留及膜表面的机械筛分作用等三种方式被超滤膜阻止，而水和低分子物质通过膜。超滤膜比微滤膜孔径小，在0.7〜7kg/cni2的压力下，可用于分离直径小于10um的分子和微粒［1］。它主要应用于牛活污水、含油废水、纸浆废水、染料废水等废水处理。超滤材料人多数是有机高分子膜，目前无机膜材料也开始制备和应用［1］。5、超滤技术在废水处理中的应用1)造纸工业废水造纸工业耗水量极大，造纸废水主要来源于去皮、浆化、洗净、漂白、抄纸等工序。采用超滤技术处理造纸废水既可以对废水中某些有用成分进行浓缩

7、冋收，又可将透过水回用。口本在1981年采用NTU-3508超滤组件建成了口处理4000m3的管式膜装置，是世界上最大规模的装置。我国目前已具备生产此类超滤和反渗透膜组件的能力，并迅速推广。2)印钞废水我国印钞业擦板废液的处理一直是困扰印钞行业的老大难问题。现在采用超滤处理后，擦板废液透过膜的清液不含油墨，碱的含量不变，对C0D的去除率为99%以上，对固含量为3%的擦板废液可浓缩至12%,废液的回收率为75%,且比采用中和法处理废液省力省大量资金［2］o3)含油废水的处理乳化油废水是一种常见的工业废水，超滤

8、法处理乳化油废水应用已有20多年。油分截留率可大于99%,COD的去除率达到95%,体积浓缩比高，超滤平均通量为30L/(cm2?h),处理乳化油废液效果很好。含油废水中含油量通常为100^1000mg/L,超过国家排放标准(10mg/L),故排放前必须进行除油处理。可采用中空纤维超滤膜组件和超滤设备，在操作压力为0.10MPa,废水温度40°C,膜的透水速度可达60~120L/(cm2?h),可以把含原油100