超滤技术是一种膜分离技术,在给水处理领域的应用已趋于成熟。随着环境污染问题日益严重化以及GB 《生活饮用水卫生标准》对饮用水水质各项指标要求的严格化,传统水处理技术已经无法满足人们的需求,发展与推广以超滤技术为代表的新型水处理技术非常必要。通过对超滤技术概况及其工程应用实例的介绍,分析了超滤技术的发展瓶颈以及市场技术前景。
随着当前环境污染问题的日益严重,传统给水厂处理的饮用水己经无法满足人们的生活需要,因此在传统的处理工艺后,进一步的深度处理就成了一种必然的发展趋势。饮用水的深度处理技术随着社会的发展也会面临各种巨大的挑战。膜分离技术就是饮用水深度处理技术当中的一个重要的组成部分,其开发和应用也就显得尤为重要。超滤作为一种膜分离技术,是目前世界水处理领域研究的热点之一。超滤对去除水中微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力,而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力,符合饮用水水质不断提高和工业给水预处理的要求。
1超滤技术现状分析
1. 1超滤技术原理概述
超滤是一种压力驱动的膜分离过程,主要由筛除机理去除水中杂质,在压力作用下,水从高压侧透过膜到低压侧,水中大分子及微粒组分被膜阻挡,水逐渐浓缩后以浓缩液的形式排出。超滤适用于分离大分子物质、胶体、蛋白质,所分离溶质的分子量下限为几千,所分离组分孔径范围0. 001-0. 05 um,有效地去除了水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质,是替代活性炭过滤器和多介质过滤器的新一代预处理产品。
超滤膜的类型主要有平板超滤膜、管式超滤膜、毛细式超滤膜、中空纤维超滤膜和多孔超滤膜。超滤膜的材料又可以分为有机高分子材料和无机材料两大类,有机高分子材料主要有醋酸纤维素、聚酞胺和聚飒,也可采用聚醚飒、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯。无机材料主要有陶瓷、金属、玻璃、硅酸盐以及碳纤维。
超滤技术的操作压力低,设备投资费用和运行费用低,无相变,能耗低,可有效分离水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质,但对金属离子没有任何的去除能力,对小分子量有机物的去除能力较低。
2超滤技术给水处理研发方向及前景分析
2. 1超滤技术给水处理的不足及研发方向
从目前国内外采用超滤技术的水厂运行状况来看,超滤技术在给水处理方面的应用目前主要存在以下几点不足:
1)超滤膜无法对溶解态有机污染物有效去除,如耗氧量、UVZ54 ,氨氮等。
2)使用过程中可能会产生膜丝断裂现象,致使原水直接通过破损膜丝进入产水侧,影响出水水质。
3)膜系统受温度影响较大。水温较高时,水的豁度较大,若通量保持不变,则会造成TMP以及膜阻力系数较大幅度上升,以致频繁触发反洗膜通量迅速下降。气温很低时,膜壳内存水可能会因低温结冰而对膜丝造成伤害。
4)直接采用超滤膜过滤时存在严重的膜污染问题,膜污染主要由较低的无机盐,胶体和溶解性有机物及污泥、膜自身生物降解产物等引起。