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1、第1期(總第125期)中國市政工程N(yùn)o.1(SerialNo.125)2007年2月CHINAMUNICIPALENGINEERINGFeb.2007膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用羅兆龍(廣州市政技術(shù)開發(fā)公司,廣東廣州510060)摘要:介紹了反滲透(納濾)膜、超濾膜、微濾膜技術(shù)的基本原理及其在飲用水處理中的應(yīng)用。介紹了膜生物反應(yīng)器的基本原理及其在廢水、污水處理中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:水處理;反滲透;超濾;微濾;生物反應(yīng)器中圖分類號:TU991.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1004-4655(2007)01-0044-021反滲透膜在飲用水處理中的應(yīng)用水會影響人體健康。因此，這種反滲透膜不適宜作1.1反滲透(
2、RO)的基本原理為水廠處理工藝。對透過的物質(zhì)具有選擇性的膜叫做半透膜。對不超低壓反滲透膜較以上兩種膜適合用于凈水廠。能透過溶質(zhì)而能透過溶劑的半透膜叫做理想半透膜。但這種膜對無機(jī)物的去除率很高，很多時候連一些在半透膜的兩邊放相同體積的稀溶液和濃溶液，稀對人體有益的鈣、鎂離子都過濾了，不利于飲用者溶液就會因為兩邊的濃度差不同而滲透到濃溶液一的健康，所以很多時候把過濾后的水再進(jìn)行礦化，邊，此過程稱為滲透。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時，濃溶液以添加人體所需要的礦物質(zhì)。的液面就比稀溶液液面高出一定高度，這樣就形成2超濾和微濾膜在飲用水處理中的應(yīng)用了一個壓差，稱為滲透壓。滲透壓大小取決于溶液2.1超濾(UF)和微濾(
3、MF)的基本原理的性質(zhì)，如種類、濃度和溫度等，跟半透膜的性質(zhì)超濾和微濾都是在靜壓差的推動力作用下進(jìn)行液無關(guān)。如果此時在濃溶液一側(cè)施加一個比滲透壓大相分離過程，從原理上說并沒什么本質(zhì)上的差別，的壓力，溶劑的滲透方向就會跟原來的方向相反，同為篩孔分離過程。在一定壓力作用下，當(dāng)含有高即從濃溶液側(cè)向稀溶液側(cè)流動，此現(xiàn)象稱為反滲透。分子的溶質(zhì)和低分子溶質(zhì)的混合溶液流過膜表面時，目前,反滲透用得比較多的是溶解擴(kuò)散模型和毛溶劑和小于膜孔的低分子溶質(zhì)（如無機(jī)鹽）透過膜，細(xì)管流動模型。其中，把反滲透膜的活性表皮層作成為滲透液被搜集；大于膜孔的高分子溶質(zhì)（如有為致密無孔膜的溶解擴(kuò)散模型更易被人接受和使用。機(jī)膠體）
4、則被膜截留而作為濃縮液回收。能截留分子量500以上、106以下分子的膜分離過程稱為超1.2反滲透膜的應(yīng)用早期工業(yè)應(yīng)用的反滲透膜主要是按照海水或苦咸濾；只能截留更大分子（通常被稱為分散顆粒）的水脫鹽淡化的要求開發(fā)的，操作壓力高達(dá)10.5MPa，膜分離過程稱為微濾。水透過率<0.1m3/m3·h。反滲透膜的孔徑僅10-11~濃差極化和膜污染對以壓差為推動力的膜過程的10-10m，能從水溶液中除去0.3~1.2nm大小的溶質(zhì)分分離效果和過程可靠性有極大影響，尤以對超濾和子，即可除去水溶液中除了氫離子、氫氧根離子外微濾的影響最大。的其他無機(jī)離子（高達(dá)98%）及低分子量有機(jī)物，濃差極化是由于膜的選擇透過
5、性,被截留組分在因而，越來越多的人用反滲透法制取純凈、可口的膜料液側(cè)表面累積，其濃度往往比料液主體濃度高飲水。得多，此時，膜滲透流率與操作壓力無關(guān)，主要決反滲透膜可以分為:高壓反滲透膜、低壓反滲透定于邊界層內(nèi)的傳質(zhì)情況，即產(chǎn)生了濃差極化。膜、超低壓反滲透膜。2.2超濾和微濾膜的應(yīng)用高壓和低壓運(yùn)行壓力在1~10MPa,能耗大,而超濾、微濾技術(shù)可以有效去除顆粒狀物質(zhì),包括且良好的截留性能將大多數(shù)無機(jī)離子（包括對人體微生物，如隱胞子蟲、賈第蟲、細(xì)菌和病毒。還可有益的無機(jī)離子）從水中去除，所以長期飲用這種通過一定程度地降低消毒副產(chǎn)物前體物濃度和限制消毒過程中氧化劑需求量來減少消毒副產(chǎn)物。但對收稿日期:
6、2006-07-13水中有機(jī)物的去除率很低，僅在20%以下。超濾和44中國市政工程羅兆龍:膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用2007年第1期微濾的適用范圍比較廣,能夠適用于處理不同的水在工業(yè)廢水處理中,膜生物反應(yīng)器對各種高濃度質(zhì)量。有機(jī)廢水與難降解廢水的COD、NH3-N、SS、濁度3納濾膜在飲用水處理中的應(yīng)用等都達(dá)到良好的去除效果。在采用膜—厭氧生物反納濾膜是反滲透膜中的另一種膜。納濾、超濾和應(yīng)器處理高濃度食品廢水的研究中表明：COD負(fù)荷微濾在飲用水處理的應(yīng)用中,各有優(yōu)缺點(diǎn)。納濾對有低于2kg/(m3·d)時，膜出水COD去除率在90％以上。機(jī)物有較好的去除效果，但是同時也過量地去除了采用膜生物反應(yīng)器與
7、常規(guī)生物工藝處理巴西基酸對人體有益的無機(jī)物，不利于人的長期飲用，但隨生產(chǎn)廢水的對比研究也表明：膜生物反應(yīng)器產(chǎn)泥量著納濾膜工藝的改進(jìn)，這個問題會進(jìn)一步地得到解少，污泥活性高，能提高大分子難降解有機(jī)物的去決。相對來說，超濾和微濾對進(jìn)水水質(zhì)的要求低于除率。納濾，適用水質(zhì)范圍較廣，但缺點(diǎn)是對有機(jī)物的去與傳統(tǒng)活性污泥法相比,膜生物反應(yīng)器還具有污除率較低。因此，通常在凈水廠的設(shè)計中都會采用泥產(chǎn)率低的特點(diǎn)。理論
