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    超濾設備
    發布人:管理員       ?發布時間:2013/6/8           返 回


     

    簡要說明 :
    超濾(UltraFiltration ,簡稱UF) 是溶液在壓力作用下,溶劑與部分低分子量溶質穿過膜上微孔到達膜的另一側,而高分子溶質或其它乳化膠束團被截留,實現從溶液中分離的目的。它的分離機理主 要是靠物理的篩分作用。超濾分離時是在對料液施加一定壓力后,高分子物質、膠體物質因膜表面及微孔的一次吸附,在孔內被阻塞而截留及膜表面的機械篩分作用 等三種方式被超濾膜阻止,而水和低分子物質通過膜。超濾膜比微濾膜孔徑小,在0.7~7 kg/cm2 的壓力下,可用于分離直徑小于10μm 的分子和微粒[1]。它主要應用于生活污水、含油廢水、紙漿廢水、染料廢水等廢水處理。超濾材料大多數是有機高分子膜,目前無機膜材料也開始制備和應用。
     
    詳細說明 :  
        隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高,人們對環境質量的要求越來越高,因此傳統的廢水處理技術難以滿足越來越嚴格的污水排放標準的要求,而且傳統的廢 水處理人多數只有負的經濟效益,無疑這使許多企業無法承受額外的廢水處理費用,此外經濟的發展也帶來了水資源的日趨短缺,客觀上要求廢水能夠循環再利用。 在這樣的社會效益和經濟效益最大化的要求下,各種新型的、改良的高效的廢水處理技術應運而生,超濾技術就是其中引人注目的技術之一。本文綜述超濾技術在廢 水處理中的應用及其進展。

         早在1861年,Schmidt首次在過濾領域忠提出超濾概念。20世紀70~80年代超濾技術高速發展,應用面越來越廣,使用量越來越大。

    1 超濾技術處理廢水的基本原理及其影響因素

    1.1  超濾的基本原理
    超 濾(UltraFiltration ,簡稱UF) 是溶液在壓力作用下,溶劑與部分低分子量溶質穿過膜上微孔到達膜的另一側,而高分子溶質或其它乳化膠束團被截留,實現從溶液中分離的目的。它的分離機理主 要是靠物理的篩分作用。超濾分離時是在對料液施加一定壓力后,高分子物質、膠體物質因膜表面及微孔的一次吸附,在孔內被阻塞而截留及膜表面的機械篩分作用 等三種方式被超濾膜阻止,而水和低分子物質通過膜。超濾膜比微濾膜孔徑小,在0.7~7 kg/cm2 的壓力下,可用于分離直徑小于10μm 的分子和微粒[1]。它主要應用于生活污水、含油廢水、紙漿廢水、染料廢水等廢水處理。超濾材料大多數是有機高分子膜,目前無機膜材料也開始制備和應用。

    1.2  超濾工作的影響因素[2]
    超濾的操作壓力為0.1-0.6Mpa,溫度為60。C時,超濾的透過通量為1-500L/m2•h,一般為1-100L/m2•h。低于1Lm2•h時實用價值不大,超濾透過通量的影響因素如下。
    (1)料液流速  提高料液流速雖然對減輕濃差極化、提高透過通量有利,但需要提高料液壓力,增加耗能。一般紊流體系中流速控制在1-3m/s。
    (2)操作壓力  超濾膜透過通量與操作壓力的關系取決于膜和凝膠層的性質。超濾過程為凝膠化模型,膜透過通量與壓力無關,這時的通量成為臨界透過通量。實際操作壓力應在極限通量附近進行,此時的操作壓力約為0.5-0.6Mpa。
    (3)溫度  操作溫度主要取決于所處理的物料的化學、物理性質。由于高溫可降低料液的黏度,增加傳質效率,提高透過通量,因此應在允許的最高溫度下操作。
    (4)運行周期  隨著超濾過程的進行,在膜表面逐漸形成凝膠層,使透過通量下降,當通量達到某一最低數值時,就需要進行沖洗,這段時間成為運行周期。運行周期的變化與清洗情況有關。
    (5)進料濃度  隨著超濾過程的進行。主題液流的濃度逐漸增加。此時黏度變大,使凝膠層厚度增加,從而影響透過通量。因此對主體液流應定出最高允許濃度。
    (6)料液的預處理  為了提高膜的透過通量,保證超濾膜的正常穩定運行,根據需要應對料液 進行預處理。
    (7)膜的清洗  膜必須進行定期沖洗,以保持一定的透過量,并能延長膜的使壽命。一般在規定的料液和壓力下,在允許的pH值范圍內,溫度不超過60℃時,超濾膜可使用12-18個月。如膜清洗不佳,回使膜的壽命縮短。

    2  超濾技術新工藝新方法
          膠團強化超濾法(Micellar - enhanced Ultra2filtration ,簡稱MEUF) 是一種新的水處理技術,主要用于去除水中的微量有機物和金屬離子,它實質是一種將表面活性劑和超濾膜結合起來的新技術。它的基本原理是,當投入水中的表面 活性劑濃度超過表面活性劑的臨界膠束濃度時,剩余的表面活性劑分子將在溶液內聚集,形成疏水基向內、親水基向外的聚集體,即膠團。如果水中溶解了其它化學 機構和性質與表面活性劑分子的疏水基相似有機物,根據相似相溶原理,這種有機物將溶解于膠團中或有機物與表面活性劑的親水基能形成氫健,有機物也會從水相 轉移到膠團中,當它們通過超濾膜時,則攜帶有機物的膠團因不能透過膜而被截留,水和少量表面活性劑單體及未形成膠團的有機物能自由透過膜,從而實現絕大部 分有機物和水的有效分離。
     
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