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超濾設(shè)備丨關(guān)于超濾膜的知識匯總（一）

2022-03-22 11:53

西安華浦水處理為您介紹一項精深、實用的水處理知識——超濾膜知識匯總。

 

 一、什么是超濾膜

 

       超濾膜是早期開發(fā)的高分子膜之一，是一種額定孔徑范圍為0.001~0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側(cè)施加適當(dāng)壓力，溶液中的溶劑以及一部分分子量較低的溶質(zhì)從超濾膜的微小孔隙中穿透到膜的另一邊，而分子量較高的溶質(zhì)或一些乳化膠束團(tuán)被截留，從而達(dá)到過濾分離的效果。

 

       在水處理領(lǐng)域，超濾膜技術(shù)相對于其他過濾技術(shù)來說，過濾雜質(zhì)的效率更高，其過濾精度可達(dá)99.99％，能有效去除水中的絕大部分有害物質(zhì)；并且使用很少或不使用化學(xué)藥劑，有效避免水質(zhì)受到二次污染，因此處理后的水質(zhì)更好。從操作層面來說，基于超濾膜技術(shù)的過濾系統(tǒng)自動化程度高，運行簡單可靠，只有開、關(guān)兩種操作。由于超濾膜的材料化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，抗酸堿腐蝕、耐高溫，因此可以高溫殺菌消毒，適用性很廣。

 

1、超濾膜技術(shù)原理

 

       超濾膜技術(shù)是一種膜透過分離技術(shù)，其過濾能力介于納濾和微濾之間，其工作原理如下：

       在溶液通過一種半透膜的時候，在壓力的作用下，溶劑和溶質(zhì)中的小分子物質(zhì)可通過濾膜到達(dá)膜的另一側(cè)，而溶質(zhì)中的大分子物質(zhì)和膠體則由于無法通過濾膜孔洞而被攔截下來，隨著溶液不斷流過，膜上被攔截的物質(zhì)也越來越多，因此要想實現(xiàn)超濾作用就得對溶劑施加更大的壓力，與此同時在膜的表面形成的物質(zhì)也展現(xiàn)出一定的化學(xué)特性，對于一些污染物也具有截留和分解的作用，從而實現(xiàn)水的凈化。

 

       隨著大分子物質(zhì)不斷高集在膜表面濾過的速度不斷降低，出現(xiàn)“濃度化”的現(xiàn)象，為使超濾能夠持續(xù)有效地進(jìn)行，實際工作中常使用攪排式超濾裝置來消除”濃度化”的現(xiàn)象。

 

 2、超濾膜技術(shù)特點

 

        相對于其他水處理技術(shù)而言，超濾膜技術(shù)具有很多無可比擬的優(yōu)勢：

       第一、超濾膜化學(xué)穩(wěn)定性高，可耐高溫、耐酸、耐堿，因此對進(jìn)水水質(zhì)要求不高，通用性強(qiáng)；

       第二、超濾膜技術(shù)原理簡單，容易實現(xiàn)自動化運轉(zhuǎn)，節(jié)約勞動力，且操作簡便、易于維護(hù)，運行安 全穩(wěn)定；

       第三、超濾膜技術(shù)屬于物理方法，在水處理過程中并不需加任何化學(xué)藥劑，因此可有效的防止水體的出現(xiàn)二次污染的情況；

       第四、超濾膜技術(shù)效率高，處理水量大，尤其是對污染較小的城市飲用水處理，展現(xiàn)出很高的作效率。

 

 二、超濾膜在環(huán)保工程中的應(yīng)用

 

 

1、城市飲用水凈化

 

       隨看社會的發(fā)展，人們對飲用水安全要求越來越高，但與此同時我國城市用水源地的污染也日益嚴(yán)重，直接取水的水質(zhì)越來越無法滿足飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，因此需要對城市飲用水進(jìn)行凈化。

       城市飲用水主要來源于地下水和地面水兩種，兩種水源的污染機(jī)理不同，飲用水的來源主要但據(jù)地下水和地面水兩種，兩種水源的污染機(jī)理不同，但污染物都主要為無性生物、細(xì)菌，真菌、病毒、懸浮物等。

 

       傳統(tǒng)的飲用水凈化方法可實現(xiàn)對微生物和菌類的滅活凈化，以及對微米級懸浮物顆粒的凈化。而超濾膜技術(shù)在此基礎(chǔ)上還可實現(xiàn)對納米級顆粒的有效去除，因此出水水質(zhì)更高，對城市居民飲水健康具有重要意義。

 

2、海水淡化

 

      地球上可供人類飲用的淡水資源日益枯竭，水資源短缺已經(jīng)成為當(dāng)代人類面臨的緊迫問題之一。海水淡化被認(rèn)為是解決飲用水危機(jī)的有效途徑，目前在世界范圍內(nèi)研究較多的海水談化技術(shù)是電滲析技術(shù)，雖然電滲析被認(rèn)為是可以使海水淡化的有效方法，但其運行成本高昂且回收率低，隨著技術(shù)的發(fā)展，超濾膜技術(shù)開始被用于反透海水淡化中，其優(yōu)異的分離性能和物化性能使得海水淡化的效率進(jìn)一步提升，同時將耗能大幅降低。

 

3、電鍍廢水處理

 

       電工業(yè)產(chǎn)生的廢水量巨大，而且含有大量的六價鉻、銅、鎳等重金屬，危害性強(qiáng)，可生化性低，實際工作中常采用鐵氧化法電解法等，但鐵氧化法會產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥還需進(jìn)一步處理。

 

       電解法雖然可以很好地處理電廢水，但運行成本較高，不適合大范圍推廣。而將超濾購技術(shù)和反滲透技術(shù)聯(lián)合使用被認(rèn)為是電廢水處理的有效方法，其利用兩種膜技術(shù)能夠使電鍍廢水中大部分的重金屬、有機(jī)碳和硝酸鹽被去除，并且超濾膜的使用也降低了滲透膜的污染，提高使用壽命。

 

4、含油廢水處理

 

       含油廢水的主要來源包括原油泄漏、屠宰場廢水以及生活廢水等，其主要成分是浮油、分散油、乳化油和重油等，常用的含油廢水處理裝置是隔油池，但其對乳化油卻無法處理，因此常采用氣浮法進(jìn)行軸助處理。由于乳化油分子一般較大，因此可采用超濾膜技術(shù)使含油廢水在加壓的條件下通過超濾膜，乳化油及其他大分子污染物就會被截留下來，去除效率較高。

 

5、城市污水回用

 

       城市污水回用是緩解城市用水壓力的重要措施，將城市生活污水經(jīng)過處理達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)后將其用于城市綠化用水以及城市中水系統(tǒng)。使用超濾膜技術(shù)可快速將城市污水處理達(dá)標(biāo)，由于城市污水一股可生化性較好，在實際工作中，為了提高出水水質(zhì)，常將周期循環(huán)活性污泥法（CASS）與超濾膜技術(shù)同時使用。

 

       在水力作用時間為12小時的條件下，該法COD去除率達(dá)到86％以上。氨氮的去除率達(dá)到90％以上，出水的pH值范圍為7.25－7.89，達(dá)到了城市水回用標(biāo)準(zhǔn)。

 

6、食品廢水回收

 

       超濾膜技術(shù)除了可以提高出水水質(zhì)外，還能將大量的有用固態(tài)物質(zhì)濃縮回收，典型的應(yīng)用就是在食品工業(yè)領(lǐng)域。食品工業(yè)產(chǎn)生的廢水中含有大量的脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉、酵母等，這些物質(zhì)如果排放到外界環(huán)境中不但會造成環(huán)境的污染，而且還會造成大量的浪費，因此采用超濾模技術(shù)將廢水中的有用成分截留下來，同時水中的BOD和COD等也從水中被分離出來，將分離出的周態(tài)物質(zhì)經(jīng)過提取回收，可為企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。

 

 三、發(fā)展前景

 

       綜上所述，超濾膜技術(shù)是環(huán)保工程水處理的一項重要技術(shù)，其在城市污水處理和各種工業(yè)廢水處理以及有用物質(zhì)回收等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，超濾膜技術(shù)的研究方向一個是發(fā)明更高效的超濾裝置，另一個是根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特點與其他水處理技術(shù)相結(jié)合，提高出水質(zhì)量。

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