报告题名薄膜分離技术应用於水处理之案例探讨.PDFVIP

報告題名：薄膜分離技術應用於水處理之案例探討 作者：徐嘉婉 系級：環碩二 學號：M9512338 指導老師：吳志超 教授 開課老師：江康鈺 教授 課程名稱：固體廢棄物處理與設計 開課系所：環碩一 開課學年：九十六學年度第一學期 薄膜分離技術應用於水處理之案例探討 中文摘要 人類飲用的水體不斷遭受各類複雜污染物的侵襲，且又因目前世界上的淨水 品質提升，傳統的淨水處理單元越來越受挑戰。而薄膜程序因其具有節省能源、 操作簡便、維護方便且能有效提昇水質、節省空間、節省化學藥劑及減少污泥產 生等優點，被廣泛應用於淨水及廢污水的處理上。 薄膜分離技術是利用不同成分透膜速率上的差異來達到分離的效果，因此膜 必須有選擇性。原水中有許多大小不同的污染物，可選擇不同的膜分離程序來加 以去除。一般而言，要去除水中的細菌或懸浮粒子時，可以採用微過濾；若要去 除病毒、蛋白質等膠體粒子，或是染料、高分子等有機物，則常採用超過濾；要 去除所有的離子時，需用逆滲透；但若只需去除二價以上的離子或分子量數百的 分子，則可採用奈米過濾。 本文列舉薄膜程序應用於飲用水處理之實例：中國哈爾濱飲用水處理、挪威 地表水作為飲用水處理、法國 Douchy超過濾處理廠、台灣拷潭淨水處理廠，加 以敘述說明其各處理方式。 採用薄膜程序進行水處理過程中，一旦產生薄膜阻塞而未適時處理，將會造 成產水量降低、出水水質變差且縮短薄膜使用壽命等問題，導致操作成本增加。 因此掌握薄膜阻塞形成原因及研擬有效防止對策，為一值得探討、重視的課題。 關鍵字：水處理、薄膜分離程序、薄膜阻塞 1 逢甲大學學生報告 ePaper(2007年) 薄膜分離技術應用於水處理之案例探討 目 錄 一、前言…………………………………………………………………………. 3 二、薄膜分離技術概論………………………………………………………… 4 三、薄膜分離應用實例………………………………………………………… 8 四、薄膜單元關鍵操作問題…………………………………………………… 12 五、結論…………………………………………………………………………. 14 六、參考文獻…………………………………………………………………… 15 圖 目 錄 圖 1 薄膜孔徑對物質之分離範圍…………………………………………… 5 圖 2 法國 Douchy薄膜生物脫氮技術原理………………………………… 10 圖 3 拷潭淨水廠 UF/LPRO自來水處理過濾系統………………………… 11 表 目 錄 表 1 各式膜組之特性比較…………………………………………………… 6 表 2 Binxian Reservoir原水、超濾及混凝/超濾水質……………………… 8 2 逢甲大學學生報告 ePaper(2007年) 薄膜分離技術應用於水處理之案例探討 一、前言 傳統的淨水程序，原水進入淨水場後經過混凝、膠凝、沈澱、過濾等 淨水程序去除水中物理及化學性污染物，而後再以消毒去除水中之病菌。 傳統淨水程序中快濾單元為最基本也是最重要的把關程序，但因目前世界 上的淨水品質提升，傳統的淨水處理單元越來越受挑戰。 近年來，薄膜程序因其具有節省能源、操作簡便、維護方便且能有效 提昇水質、節省空間、節省化學藥劑及減少污泥產生等優點，廣泛應用於 淨水及廢污水的處理上，市場規模也越來越大，目前全球每年已有近百億 美元的市場（Sutherland,2000）。 早期由於膜的價格較昂貴，大多用於製造高附加價值產品的產業上， 但近年來，由於製膜技術的發展，膜的價格大幅降低，再加上廢水回收再 利用也成為解決水資源缺乏的主要策略，民生用水的製備及廢水處理，已 成為分離膜最主要的應用領域（Caetano,1995）。 本文將對膜分離程序進行簡介，再列舉一些實例來說明膜分離技術在水處理 上的應用，最後簡單討論膜分離程序在水處理應用上的瓶頸及解決之道。 3 逢甲大學學生報告 ePaper(2007年) 薄膜分離技術應用於水處理之案例探討 二、薄膜分離技術概論 薄膜分離程序可以從操作的原理及分離的物種做分類。分離的準則在於混合 物中其中一種成分與膜材間藉由物理或是化學特性透過膜材，達到單一物種