2013年环保工程师专业知识讲义9

　　1.9.4超滤

　　⑴原理

　　超滤又称超过滤，用于截留水中胶体大小的颗粒，而水和低分子量溶质则允许透过膜。超滤的机理是：由膜表面机械筛分、膜孔阻滞和膜表面及膜孔吸附的综合效应，以筛滤为主。

　　⑵超滤膜与超滤装置

　　①超滤膜的种类：

　　常用的超滤膜有：醋酸纤维素膜，聚砜膜，聚酰胺膜

　　②超滤装置：主要有板框式、管式、卷式和中空纤维式等，与反渗透装置类似。

　　ⅰ板框式超滤装置

　　优点：装置牢固，适合在广泛的压力范围内工作；流道间隙大小可调，原水流道不易被杂物堵塞；具有可拆性，清洗方便；通过增

　　减膜及支撑板的数量可处理不同水量。

　　缺点：装置较笨重；单位体积内的有效膜面积较小；膜的强度要求较高，一般做在无纺布上，以增强膜的机械性能。

　　ⅱ管式超滤装置

　　优点：原液流道截留面积较大，不易堵塞；膜面的清洗比较容易，可化学清洗或擦洗。

　　缺点：单位体积内膜的充填密度较低，占地面积大；膜管的弯头及连接件多，设备安装费时。

　　ⅲ卷式超滤装置

　　优点：单位体积内的有效膜面积较大，水在膜表面流动状态比较好，结构紧凑，占地面积较小。缺点：进水预处理要求严格，对所

　　用的膜强度要求较高，使用过程中，一旦发现膜破损须更换新的膜元件。

　　ⅳ中空纤维式超滤装置：

　　优点：单位体积内有效膜面积最大，工作效率最高，占地面积小。中空纤维无须支撑物。缺点：膜的清洗较困难，只能用水力冲洗

　　或化学清洗，不能用机械清洗，另外，中空纤维膜损坏后要更换整个组件。

　　③超滤工艺参数

　　主要参数有膜通量、膜清洗和膜寿命。

　　在操作压力为0.11～0.6Mpa，温度小于60℃时，超滤膜的膜通量以1～500L/m2h为宜。影响膜通量的因素有：进水流速、操作压力、温度、进水浓度和原水预处理等。膜必须定期清洗，以延长膜的寿命，正常使用的膜的寿命为12～18个月。

　　④超滤在废水处理中的应用

　　目前已应用在汽车制造行业喷漆废水、金属加工废水以及食品工业废水的处理及有用物质的回收。

　　1.9.5微滤

　　⑴原理

　　是一种以压力为推动力，以膜的截留作用为机理的过滤技术，可以阻止水中的悬浮物、微粒和细菌等大于膜孔径的杂质。其作用属于筛分过程。

　　⑵微滤膜和微滤装置

　　①微滤膜

　　微滤膜有多种类型，按膜表面的化学特性可分为疏水膜和亲水膜，按结构可分为对称膜和非对称膜，按材料可分为有机高分子膜和无机膜，根据膜孔的结构，可分为筛网型微孔滤膜和深度型微孔滤膜。

　　②微孔滤膜过滤器

　　主要有平板式和折叠式。平板式常用于中等液量的过滤，以去除微粒和细菌等杂质。折叠式适合大、中型水处理工程使用。

　　③微滤的应用

　　可用于以下的水处理

　　电子行业：在电子工业纯水制备中主要的作用有两方面：一是在反渗透或电渗析前作为前置过滤器，用以去除细小的悬浮物，二是在阴、阳或混合交换柱后作为最后一级终端过滤装置，以滤除树脂碎片或细菌等杂质。

　　医药卫生行业：可以经济方便地去除水中的细菌微生物和悬浮物，分离病毒、细菌、胶体及悬浮微粒，以得到无菌液体。

　　水处理：处理城市污水和工业废水，可产出不同用途的再生水，若用于食品、酿酒业及软饮料工业中可有效地脱除水中的酵母、霉菌以及其他微生物。

　　海水淡化：可用于海水的预处理，去除海水中的悬浮物、颗粒以及大分子有机物，为反渗透提供原料水。

　　油田采出水处理：采用聚丙烯中空纤维微滤装置可以去除油田采出水中的杂质，以达到回灌水的要求。

　　④微滤法的特性：

　　具有以下特性：孔径较均匀，过滤精度高；孔隙率高，过滤速度快；膜很薄，吸附容量小；无介质脱落，保证滤液洁净；滤膜的品种多，应用面广；过滤过程中无浓缩水排放

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