煤化工安全与环保（上）.ppt

(2).超滤(Ultrafiltration,UF) 原理：以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。 分类：一般分为板框式（板式）、中空纤维式、管式、卷式等多种结构。 应用：浓缩，脱盐，分离，纯化，去热原，缓冲液置换等。 超滤系统出水水质 膜孔径为0.025?m，并且孔径分布非常集中。 这些特性保证了超滤膜成为了所有悬浮固体的绝对屏障，这些悬浮固体包括细菌、胶体等。 固体悬浮物 ＜0.2mg/l 浊度 ＜0.1NTU 细菌去除率 ＞6log 病毒去除率 ＞4log SDI15 ＜＜3 超滤膜安装形式 横 置 串 联 竖 直 并 联 本工程采用 NORIT超滤膜端头及连接管 内压操作的过滤方式 反洗水 反洗排水 反洗水 原水 透过水 浓缩水 透过水 中空丝膜 过滤过程 反洗过程 超滤装置 ? 管式（应用最多） ? 卷式 ? 空心纤维 back ★两种压力差 △p=p进-p出 （回流液的循环动力） 一般10 psi左右 调节方式：泵速，回流阀 △pt=[(p进-p0)+(p出-p0)]*1/2 =(p进+ p出)*1/2-p0 (膜过滤推动力) 轴向、侧向压力差 △pt对通量的影响 压力较低：通量随△pt成正比增加，如a 压力增大：形成浓差极化层，趋势变缓，如b 压力继续增大：浓差极化层达凝胶层浓度，通 量不随△pt改变，如c 膜两侧平均压力差 (3)纳滤(Nanofiltration ,NF) 介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，孔径范围在几个纳米左右。与其他压力驱动型膜分离过程相比，出现较晚。 与反渗透相比，其操作压力更低，因此纳滤又被称作“低压反渗透”或“疏松反渗透”( Loose RO )。 纳滤膜（陶氏） 纳滤膜三大特点 MWCO介于反渗透膜和超滤膜之间，一般为 150 ～ 1000 dalton；科学家推测其表面分离层可能拥有 1nm 左右的微孔结构，故被称之为 “ 纳滤 ” 。 纳滤膜对无机盐有一定的截留率，因为它的表面分离层是由聚电解质所构成，对离子有静电相互作用。 超低压大通量，即在超低压下（ 0.1Mpa ≈ 14.7psi）仍能工作，并有较大的通量。 (4)反渗透(Reverse Osmosis,RO) 原理：在废水侧施加压力，就会造成废水中的水分子被压力压过半透膜而进入清水侧，废水中的溶质及悬浮物被分离。 示意图 浓水 给水 H2O H2O H2O H2O Mg Cl Fe ++ HCO3 Ca SO4 Na + ++ ++ 膜 压力 H2O H2O H2O H2O H2O H2O 产水 RO 膜分离机理 1. 脱盐率 2. 透盐率 3. 产水通量 4. 给水压力 水 产水通量: 20-30L/m2/h 盐 99 % 脱盐率 1% 透盐率 膜 1500 mg/L 15 mg/L 重要的膜性能参数 进水 产水 浓水排出 RO膜元件 压力容器 中心连接管 每根压力容器内可串联1～8根标准膜元件，正常为6根。 反渗透膜元件间组合 反渗透段和回收率的关系 原水 产水 浓缩水 第一段 第二段 第三段 回收率50% 回收率75~80% 回收率85~90% 高压泵 回收率目标 反渗透膜元件结构 反渗透膜元件结构 反渗透膜元件端头 反渗透装置 Vivaflow 50 回旋流/切向流超滤器 Vivaspin系列 超滤浓缩离心管 25mm 可换膜针头式滤器 （玻璃杯式）溶剂过滤器 四、设备简介： QuixStand中空纤维柱系统 Pellicon超滤系统 不锈钢圆筒式正压滤器 0.1m2 陶瓷膜实验设备 可写论文1：有关某种化工废水如：赤潮／水华等的危害及处理的原理及工艺方面的论文。 可写论文2：有关吸附、超滤、气浮等水处理的实际例子，也可