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膜法水处置相关于保守水处置方法具备能耗低、工艺简略、运转稳固和出水水质高档诸多上风,曾经在许多畛域得到推行运用。膜法水处置本领现在紧要运用于浑水处置(包含市政浑水处置和产业浑水处置)、给水净化(包含市政给水净化和产业给水净化)、海水淡化(苦咸水淡化)和纯水制备等畛域。
膜法水处置的组成:
1、预处置
2、膜处置安设
3、后处置
预处置的影响:
1、去除悬浮固体、胶体和种种有机物;
2、按捺和管束微溶盐的积淀;
3、调治进水温度和pH;
4、杀死和按捺微生物的成长;
5、避让铁、锰等金属氧化物和二氧化硅的积淀。
淤泥密度指数SDI值:决断反浸透和纳滤进水胶体和颗粒混浊水平的最佳本领是丈量进水淤积指数(SDI值),偶然也称为污介入数(FI值)。它是计算RO/NF预处置系统以前理当实行测定的紧急目标,同时在RO平时职掌时也需守时地探测(地表水寻常创议天天三次)。淤积指数的测定办法在美国材料工程协会ASTM准则测试办法D-82中已做了规矩。丈量仪器:
◆47mm直径测试膜盒;
◆47mm测试用膜片(孔径0.45μm);
◆1~5bar(10~70psi)压力表;
◆调压针型阀
丈量环节:
◆将测试膜片警惕放在测试膜盒内,用一些水潮湿膜片,拧紧“O”形密封圈,将膜盒笔直安顿,还应留心膜片有正背面的差别;◆调治进水压力至2.1bar(30psi)并登时计量发端过滤mL水样的功夫t0(经由连气儿继承的调治,使进水压力不停坚持固定);◆在进水压力为2.1bar(30psi)下连气儿过滤15分钟;◆15分钟后继承纪录过滤一样mL所需的功夫t15,保存滤器上的膜片以便做进一步的解析预处置的方法:
◆水的混凝与积淀处置;◆水的多介质过滤;◆水的活性炭过滤;◆水的软化;◆其余预处置。多介质过滤器:
多介质过滤器采取滤料聚集于长柄水帽上。(如右图所示)由下自上粒径逐级减小。
每每采取的粒径为Φ5~2.5,Φ2.5~1.6,Φ1.6~0.6,Φ0.6~0.4的石英砂和粒径为Φ0.8~1.8的无烟煤。
各级配滤料的紧要影响:
◆粒径Φ5~2.5石英砂:紧要起表层滤料的支持影响;
◆粒径Φ2.5~1.6石英砂:紧要起表层滤料的支持影响;◆粒径Φ1.6~0.6锰砂:紧要起去除进水中铁离子的影响;◆粒径Φ0.6~0.4石英砂:紧要起去除进水中大颗粒混浊物及悬浮物的影响;◆粒径Φ0.8~1.8无烟煤:进一步去除进水中大颗粒混浊物及悬浮物的影响。多介质滤器的运转:
(1)板滞过滤器运转板滞过滤器屡屡投入运转前,首先实行排气,同时开启ST计量泵;排气时开启滤器长进阀和排气阀,当排气管路出水后排气了却。排气了却后,开启下排阀,同时合上排气阀,调治进水流量此时滤器投入正洗形态,当出水污介入数SDI15≤4时,滤器投入运转,运转流速为5-10米/小时。(2)板滞过滤器反洗
板滞过滤器跟着运转功夫的伸长,压差增添,当滤器收支水压差增添时,需求反洗。反冲松层:开启下进阀后,再开启上排阀,同时开启一台反洗泵,经由调治反洗泵出水阀或滤器下进阀,管束进水量寻常为寻常进水量的2~3倍,松层功夫为2~5min。松层完毕后,合上全数阀门和泵。放水:开启排气阀及下排阀,将水排至板滞滤器内滤层以上20~30cm处后合上下排阀。气擦洗:坚持排气阀和上排阀翻开,翻开罗茨风机的排气阀,启动罗茨风机。尔后开启砂滤器进气阀,合上罗茨风机排气阀,砂滤器投入气擦洗形态。进气压力为0.03~0.1MPa,进气度为18~20L/S·m2,擦洗功夫为3~5min。开启罗茨风机排气阀,合上滤器进气阀,尔后中止罗茨风机,再合上罗茨风机排气阀,气擦洗完毕。水大反洗:启动一台反洗泵,开启泵出水阀,再开启砂滤器下进阀、上排阀、排气阀,一台反洗泵反洗运转2~3分钟后,又及动另一台反洗泵,此时砂滤器投入大流量反洗形态,反洗流量管束在15~16L/m2·s。反洗功夫30分钟后,反洗出水清彻时,中止一台反洗泵,过3~5分钟后中止另一台反洗泵,尔后合上滤器上全数阀门以及反洗泵和出水阀,反洗完毕。(3)板滞过滤器的正洗
合上下进阀、排气阀,开启长进阀和下排阀,同时开启ST计量泵,滤器发端正洗。
正洗流量为劳动流量,正洗功夫寻常为10~30min,当出水SDI15≤4时,正洗了却,滤器可投入寻常运转,阀门劳动程序见下表。
阀门劳动程序:
活性炭滤器:
活性炭滤器的紧要影响为吸附进水中的有机物、色度、氧化性物资。
优异的活性炭比表面积寻常在m2/g以上,孔隙总容积寻常可达0.6~1.18mL/g,孔径由0.~10μm,按孔隙巨细可分为大孔、过渡孔和微孔。
活性炭滤器运转:
(1)活性炭滤器运转活性炭滤器运转前,开启进水阀和排气阀,当排气管路出水时,滤器排气完毕,开启出水阀,合上排气阀,碳滤器投入运转,碳滤器运转流速每每为10-15m/h。
(2)活性炭滤器反洗
活性炭滤器跟着运转压差增大,当出水不合乎目标,当碳滤器的压差增大到0.05Mpa时,碳滤器发端反洗。碳滤器反洗时,开启滤器上排阀和排气阀,开启一台反洗泵和反洗泵出水阀,尔后开启碳滤器下进阀,调治反洗流量为8-10L/m2h,流量约m2/h,反洗功夫为20-30分钟,当出水清彻,合上滤器上全数阀门,反洗泵出水阀和反洗泵,反洗完毕。
活性炭滤器正洗,滤器反洗完毕后,开启滤器进水阀和下排阀,用砂滤器出水来正洗活性炭滤器,正洗流量为活性炭运转流量70m2/h左右。正洗功夫约为20-30分钟,当出水没有炭末下来,出水清彻,FI指数及格后正洗完毕,滤器投入运转。
阀门劳动程序:
消鸩杀菌:
◆紫内线杀菌◆加氯杀菌◆臭氧杀菌紫内线杀菌:
◆紫内线杀菌是一种物理杀菌法,细菌受紫外光映照后,细菌核酸因吸取能量而变动生机,终究致使微生物产生变异或去世。波长在-nm的紫内线具备杀菌本领,波长.7nm的紫内线杀菌成就最佳。◆紫内线杀菌的益处是来往功夫短,杀菌本领强,做战简略,职掌经管便利,处置时不变动水的物理化学性质,不会带入附加物形成二次混浊。其瑕玷是没有陆续的杀菌影响,水在管线中或许被二次混浊,因而不合适饮用水和纯朴水的后期杀菌。加氯杀菌:
◆氯气,次氯酸钠,二氧化氯
◆连年来,因氯气和次氯酸钠杀菌的副产物三卤甲烷对人体的迫害被人们所领会,二氧化氯的运用敏捷进展起来。
◆二氧化氯对细菌的细胞壁有较强的吸同意穿透本领,快速管束微生物卵白质的合成,对细菌和病毒有较强的灭活本领。二氧化氯用于杀菌的投加量为0.4-0.45mg/l,比加氯气和次氯酸钠的量缩小一半左右。
臭氧杀菌:
◆臭氧是一种罕用的杀菌剂,臭氧在分解中放出重生态的氧,具备强氧化本领,对倔强的微生物有雄壮的杀伤力。臭氧在几种杀菌剂中氧化和杀菌本领最强,成就也最佳。◆臭氧杀菌成就紧要取决于残剩量和来往功夫,在理论临盆中,臭氧用于纯朴水杀菌所需的投加量为1-3mg/l,如用于矿泉水中投加量要略高,寻常管束在桶或瓶中的臭氧浓度大于0.5mg/l。来往功夫寻常不少于5min。膜分别分类:
◆微滤(MF);◆超滤(UF);◆纳滤(NF);◆反浸透(RO)微滤(MF):
扣留约0.1-10微米之间的颗粒,微滤膜容许大分子有机物和熔解性固体等经由,能盖住悬浮物、细菌、部份病毒和大尺寸的胶体的透过,微滤膜双侧的运转压差寻常小于1bar。
纳滤(NF):
是一种非常的分别膜种类,因能扣留约1纳米(0.微米)巨细的物资而得名,纳滤的职掌区间介于超滤和反浸透之间,它扣留有机物的分子量约为-左右,扣留熔解性盐的本领为20-80%,对单价阴离子盐溶液的脱除率低于高价阴离子盐溶液,纳滤膜寻常用于去除地表水的有机物和色度,脱除井水的硬度,部份去除熔解性盐,浓缩食物和分别方剂中的实用物资等,纳滤膜双侧的运转压差寻常为3.5-16bar。
反浸透(RO):
最周详的膜法液体分别本领,它能抵挡全数熔解性盐和分子量大于的有机物,但容许水份子透过,醋酸纤维素反浸透膜脱盐率寻常大于95%,反浸透复合膜脱盐率寻常大于98%。反浸透膜双侧的运转压差寻常大于5bar。
卷式膜元件:
膜组件的采用:
◆肯定元件数◆压力容器的采用膜组件的摆列组合:
◆分段式◆多级式反浸透安设的配套件:
◆高压泵◆管路◆阀门◆风度RO膜需求洗涤的迹象:
◆当反浸透安设跟着运转在膜上会积蓄胶体、金属氧化物、细菌、有机胶体、水垢等物资,形成了功用会有必定下落,当功用下落必定水平时即产水量比初始或上一次洗涤后下降。◆产水脱盐率下落。◆系统压差≥15%。反浸透混浊特点:
膜元件化学洗涤:
下表枚举了恰当的洗涤方剂,这些酸性和碱性洗涤剂是准则的洗涤方剂,酸性洗涤剂用于消灭包含铁混浊在内的无机混浊物,而碱性洗涤剂用于洗涤包含微生物在内的有机混浊物。由于哄骗硫酸会引发硫酸钙积淀的危险,不该选做洗涤剂。最佳采取膜系统的产水配制洗涤液,自然在很重境况下也能够哄骗经由预处置的及格预处置出水来配制洗涤液。原水或许缓冲容量很大,需求耗损更多的酸或碱才力抵达规矩的pH值,酸性洗涤的pH约为2左右,碱性洗涤的pH约为12左右。
膜元件寻常洗涤液:
解释:
◆(W)示意灵验成分的分量百分含量;◆按递次混浊物化学式标记为:CaCO3示意碳酸钙;CaSO4示意硫酸钙;BaSO4示意硫酸钡。◆按递次洗涤化学品标记为:NaOH示意氢氧化钠;Na4EDTA示意乙二胺四乙酸四钠,陶氏化学临盆该产物的牌号为VERSENE*;Na-SDS示意十二烷基磺酸钠盐,别名月硅酸钠;HCl示意盐酸;Na2S2O4示意硫代硫酸钠;H3PO4示意磷酸;NH2SO3H示意亚硫酸氢胺。◆为了灵验的洗涤硫酸盐垢,必需及早的觉察和处置,由于硫酸盐垢的熔解度随洗涤液含盐量的增添而增添,能够在NaOH和Na4EDTA的洗涤液中增加NaCl,当结垢一周以上时,硫酸盐垢的洗涤胜利性值得疑心。◆柠檬酸是无机盐垢的可选洗涤剂。预处置运转参数纪录:
由于RO/NF系统功用紧要取决于预前处置职掌能否公道,预处置仪器做战的运转个性必需纪录下来,由于预处置的工艺因地而异,无奈创议统一的纪录表格,寻常而言,需纪录如下各项:
◆天天两次纪录任何井水或增压泵的出水水压。◆天天两次纪录全数过滤器的压降。◆任何不寻常的职掌,如障碍或停机等。纳滤分别膜的内在:
商场上曾有一种时髦的说法:纳滤即是一种蓬松的反浸透。理论上这是一种本领观点上的误导。表2-2为不同膜的扣留率对照。真实分别观点上的纳滤是对例子具备取舍扣留性的过滤膜,一种氯化钠透过率与氯化钠浓度成正比、且该比例大于0.4的膜。其紧要用于种种料液的脱盐和浓缩。
不同膜的扣留率对照:
耐高温膜:
平凡的有机膜原件的陆续职掌温度必需低于50℃,假如高出此温度膜将很快丢失寻常的功用。GE公司凭仗其雄壮的膜本领研发本领开拓出耐高温膜元件:Duratherm系列,其紧要运用于:食物和饮料,制药,电子等行业中。
Duratherm运用流域:
DurathermHWS开水消毒型膜元件能够耐受周期性90℃开水洗涤消毒,用于代替保守的膜系统化学消毒,同时能够在≤50℃的前提下连气儿运转。在西欧区域,开水消毒型水处置系统正在越来越多地被采取。下表先容了湿热灭菌法的职掌前提(温度和功夫)
以上数据为对无性繁衍的微生物热消毒的最低理论参数,为了增添热消毒的灵验性,在理论运用中热消毒的温度和功夫应高于此理论参数。开水消毒的相关创议:
◆在消毒以前用防污堵水实行洗濯
◆消毒时,进水压力不该高出40psi(KPa)
◆消毒时,升仁慈冷却速度不该大于5℃/分钟
◆最高消毒温度为90℃
(滥觞:产业废水圈)
编纂:文海|考核:穷小资
《产业水处置》
产业水处置杂志社
华夏化工学会产业水处置专委会
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