《饮用水膜处理技术》PPT课件

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1、1第4章饮用水膜处理技术2膜处理技术膜处理技术是从20世纪70年代开始发展起来的水处理新技术，在90年代得到飞速发展。膜分离是一种物理过滤过程,故不会产生副产物。因其具有占地面积小、出水水质稳定、易进行自动控制等优点,在水处理领域受到了广泛的重视。在国际水协(IWA)第三届“前沿技术”国际会议上已被确定为未来饮用水处理主流技术。膜分离技术代表着未来水处理发展的时代潮流,被称为21世纪的净水技术。3膜处理技术的本质和分类膜分离技术是一种以压力为推动力、利用不同孔径的膜进行水与水中颗粒物质（广义上的颗粒，可

2、以是离子、分子、病毒、细菌、黏土、沙粒等）筛除分离的技术。根据膜孔径从大到小排列，可以把膜滤分为微滤、超滤、纳滤和反渗透4种。其中微滤和超滤膜技术由于操作压力小、成本低而引起世界各国研究者的重视.膜材料主要有乙酸纤维膜、芳香族聚酰胺膜、聚砜膜、聚丙烯膜、无机陶瓷膜等。膜组件的形式主要有板式、卷式、中空纤维、管式等。4膜分离图谱15膜分离图谱2微滤膜的孔径通常大于0.1μm,主要是分离去除水体中的悬浮物、颗粒物,部分去除细菌和病毒;超滤膜的孔径范围在0.01～0.1μm,对水体中的颗粒物、细菌、病毒、胶体

3、、大分子有机物等污染物有很好的去除效果,纳滤膜被称为低压反渗透膜,它的截留物质介于反渗透和超滤膜之间,可以有效地截留多价离子如钙和锰,但对单价离子如钠的截留效果差;反渗透几乎能截留水中的所有溶质,包括单价离子等6膜分离图谱37膜滤处理工艺的选择在饮用水的膜滤处理工艺中,对于微污染的地面水源,较广泛地使用微滤和超滤技术。对于地下水水源，较多地使用超滤和纳滤技术。而对于苦咸水、受到重金属污染的水源，则使用反渗透技术。8膜过滤方式9膜的种类－螺旋型10膜的种类－板片型11膜的种类－中空纤维型12膜的种类－管状

4、型13第1部分微滤技术14微滤技术的特点微滤膜的孔径范围为0.1~10μm，操作压力为0.1-0.3MPa。微滤技术介于常规过滤和超滤之间,可有效去除水中的泥沙、胶体、大分子化合物等杂质颗粒及部分去除细菌、病毒、大肠杆菌等微生物。微滤可以替代饮用水常规处理的混凝、沉淀、过滤，在一个设备中实现常规工艺多个处理构筑物才能完成的净水效果。15微滤技术的应用1自1987年在美国科罗拉多州建成世界上第一座膜分离净水厂(产水量105m3/d,外压式中空纤维聚丙烯微滤膜,孔径0.2μm)。目前微滤技术已经成功地用于小

5、型地表水净水厂。新西兰的Tauranga市建成了一座处理量为3.6×104m3/d的MF水厂,用于解决饮水中难以用氯杀灭的杆菌芽孢问题。1999年在美国的Manitowoc建成了处理量为5.5×104m3/d的MF水厂,用于除去原水中的隐孢子虫，对隐孢子虫的去除率可达99.99%。1998—2000年全世界已建成和正在建设中的微滤膜的水处理能力为140万m3/d，其中75%是水净化用膜。16微滤技术的应用21995年法国利安水务公司控股的东莞新纪元微滤设备有限公司在广东省东莞市建成一座地表水源的微滤净化

6、厂。该水厂一期工程设计产水量为6000m3/d，采用烧结(PE)管式微滤组件和原水絮凝后直接过滤工艺。1996年该公司又设计建设顺德微滤水厂,原水取自珠江西江的李家沙水道,于1996年9月12日建成调试运行,1997年1月30日甲乙双方通过验收。17微滤膜的截留作用机理微滤膜具有比较整齐、均匀的多孔结构,具有孔隙率高、膜质地薄、驱动压力低等特性。其截留作用不仅与孔径大小有关,还与微粒等杂质与孔壁之间的相互作用有关。叶凌碧等通过电镜观察认为,MF膜的截留作用机理大体分为以下几种：机械截留作用,即直接的筛分

7、作用;物理作用或吸附截留作用,这主要基于吸附和电性能的影响;架桥作用,在孔径入口处,微粒通过架桥作用也同样可以被截留;网络模型的网络内部截留作用,这种截留是将微粒截留在膜的内部,而不是表面。18微滤膜对对浊度的去除效果尽管进水浊度波动较大,但膜出水浊度<1NTU,对浊度的去除率>90%。19微滤膜对CODMn的去除效果微滤膜对CODMn的去除率为3%~35%(平均为21%)。其它研究结果也表明,超滤对有机物的去除率一般都在20%以下。20第2部分超滤技术21超滤技术的特点超滤膜的孔径为0.05μm~1n

8、m,操作压力一般为0.3~1MPa，膜的透过速率为0.5~5m3/(m2·d)。可以去除相对分子质量在300～300000之间的大分子、细菌、病毒和胶体微粒。超滤膜有多种类型,在水厂应用较多的超滤膜其材料主要为聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氯乙烯(PVC),运行方式可分为浸入式和压入式。22超滤技术的应用1超滤技术最初用于化工和医药行业,20世纪80年代开始用于饮用水处理。法国于1988年建成的Amoncourt水厂是世界上第一家采用UF工艺的