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纳滤系统设备

纳滤系统设备.jpg

一.纳滤装置

   

    纳滤(NF)膜早期称为松散反渗透(Loose RO)膜,是80年代初继典型的反渗透(RO)复合膜之后开发出来的。

    徽滤(MF)和超滤(UF) 因不能脱除各种低分子物质, 故单独使用时不能称之为深度处理,而纳滤膜的平均脱盐率在70%左右,既能脱除水中的异味、色度、农药、合成洗涤剂、三卤甲烷中间体(THM)(加氯消毒时的副产物,为致癌物质)可溶性有机污染物、低分子有机物等有害物质、以及细菌、病毒等有害微生物,又可以保留一部分(约30%)人体所需的元素物质。 美国高中 美国留学签证 出国留学 英国留学 英国大学排名 切削液 混合机

 

 

二.工艺流程、材料及方法

 

研究采取的水处理工艺流程如下:

     

原水→预处理系统→精滤(1μm或5μm)→纳滤膜组件→杀菌系统→优质饮用水

 

      预处理系统通过活性炭过滤器等装置,主要去除原水中的有机污染物、余氯、铁、锰、浊度等。1μm或5μm的精滤可有效降低膜前水的浊度,去除细小颗粒或悬浮物。

      纳滤膜采用美国HYDRANAUTICS公司ESNA1—4040膜,材质均为聚酰铵,设计膜组件的水回收率为50%。由于各地原水水质的差异,纳滤膜实际运行压力在0.5~0.9 MPa之间不等。

 

三. 关于纳滤膜的各种效果

 

(1)纳滤膜对矿物质的去除效果

    饮用水中的矿物质是人体健康所必需的,但要适量。饮用水中过高的矿物质亦会产生副作用,如长期饮用高硬度的水易得结石病。同时,过高的矿物质和硬度亦会影响水的口感。矿物质含量过高,喝起来会感到腻,过少则清淡无味。日本饮用水标准提出的舒适水质项目中TDS为30~200mg/L。对矿物质含量较高的原水,如选用纳滤膜作为核心膜过滤元件,便可有效降低原水的矿物质含量。矿物质总体含量以电导率或总溶解性固体表示。

    实践表明,纳滤膜对不同地区水中矿物质总量均有相当的去除作用,但去除率(用电导率和总溶解性固体表示)波动较大,绝大多数情况下的去除率集中在50%~70%之间,如表1所示。研究中也发现少数情况下的去除率高达90%左右,这反映出影响纳滤膜去除无机离子的因素较多,如离子在水溶液中的有效半径、水中一价及多价离子的浓度比例、相互影响、当时采用的纳滤膜元件本身参数(孔径大小、膜表面荷电性及进水压力)等均可能对离子的去除率产生影响。

 

(2)纳滤膜对总硬度及阳离子的去除效果 纳滤膜对水中总硬度及钙离子、镁离子、铵离子的去除效果见表2。

   纳滤膜对总硬度的去除率比其对阳离子的去除率波动更大,从54%~95%不等。对同一组水样,纳滤膜对总硬度、钙离子、镁离子的去除率基本相同,且明显大于其对铵离子的去除率。研究还发现,同样条件下,纳滤膜对总硬度的去除率大于其对阳离子的去除率,这可能源于纳滤膜对二价离子(Ca2+、Mg2+)的去除率大于对一价离子(如铵离子)的去除率。

 

   纳滤膜对上述阴离子有较好的去除率,但去除率与进水中相应离子的浓度大小之间并无严格的规律,去除率稳定性较差。在一定的pH值条件下,总碱度实际上代表了HCO3-和CO23-的总量。总体上看来,纳滤膜对硫酸根的去除率要高于对总碱度、氯化物、氟化物的去除率,表明纳滤膜对高价阴离子的去除率大于其对一价阴离子的去除率。这一点与纳滤膜对一价阳离子和高价阳离子的去除规律是一致的。

 

四、结论

     

纳滤膜操作压力低,对预处理的要求相对于反渗透膜简单,可对原水部分脱盐和软化,可进一步去除有机污染物等对人体健康有害的物质,出水口感好,是一种适合于在优质饮用水生产中采用的膜过滤技术。

     

不同原水条件下纳滤膜对水中矿物质总量、总硬度的去除率波动较大。同样条件下,纳滤膜对总硬度的去除率大于其对阳离子的去除率。随原水电导率的增加,其去除率总体呈降低趋势。

     

纳滤膜对高价离子(如钙离子、镁离子、硫酸根)的去除率大于其对一价离子(如铵离子、总碱度、氯化物、氟化物)的去除率。

     

纳滤膜对单个离子及有机污染物总量的去除率高低与进水中相应离子浓度大小或有机物总体含量大小之间并无严格的规律,去除率稳定性较差。

 纳滤装置:是一项新型的膜分离过程原理。在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。 
    

     纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3x10000—1x10000的物质,以及对Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、脱盐、可溶性有机物等的去除。
     纳滤装置在处理过程中,由于被截留的杂质在膜表面上不断积累,会产生浓差极化现象,当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层,使膜的透水量急剧下降,这使得纳滤的应用受到一定程度的限制。为此,需通过定时反冲洗,以确保最佳的效果和运行条件。
     纳滤装置的特点是:系统简单、操作方便、占地小、投资省、且水质极优,不需增加任何化学试剂,可满足各类中水回用的水质要求。


 

 

五、纳滤装置处理后-一般数值参考值表:(在此仅作参考)


项目

前端污水

纳滤

单位

Na+

126.4

1.50

mg/L

Ca2+

60.60

1.20

mg/L

Mg2+

28.88

1.00

mg/L

Fe3+

1.152

0.80

mg/L

SO42-

95.70

22.0

mg/L

浊度

11.0

1.10

NTU

pH

7.97

6.50

mg/L

甲碱度

3.54

0.208

mg/L


 






 

 

 


纳滤膜系数说明:


膜丝材料:PES                    

膜丝内/外径:0.25/0.45mm

进水条件: PH=2-14, 浊度≤50,余氯≤200mg/L,压力≤0.45Mpa

清洗条件: 反洗压力≤0.15Mpa,反洗时间5-20分钟    清洗周期15-90d

反洗为:PLC全自动电磁阀控制,配备过滤余量:10%