膜法水处理技术的创新和发展

1、膜法水处理技术创新和发展,城市化 工业化 农业集约化 人口的剧增,水环境状态,水资源危机 水环境危机 水生态危机,水中的污染物质可分类为： * 悬游颗粒 * 溶解无机盐 * 溶解有机物 * 微生物 * 致热物质,水污染物的分类,能源与水 工业的新水源-污水 工业水的零排放 全厂水质平衡-以水价值为基准 环保的挑战-排放优于水源 循环水排污水的处理误区,膜法水处理技术应用问题,油田采注水处理 煤炭矿井排水处理 火力发电厂水处理 炼油厂和化工厂的水处理,能源与水,工业污水 市政污水 被污染的地表水,工业用水的新水源-污水,广义零排放 狭义零排放,工业水的零排放,水质分类 -水质台阶 -水质梯度 -

2、水价值,全厂的水质平衡,一个政策的效果 新的理想,环保的挑战-排放优于水源,循环水排污水的处理误区 RO处理,循环水排污水的处理误区,膜法水处理技术的工程应用,海水,地表水,地下水,工业,生活,膜处理工艺的可能应用领域如下: * 脱盐（去除无机离子） * 软化水 * 去除有机物质 * 去除颗粒物质 * 灭菌（消毒,膜法水处理技术应用领域,膜处理系统可分做四个部分： 预处理 膜处理 后处理 残留物（浓缩液）处置,膜法水处理工艺的四个部分,有下述明显优点： * 无化学残留物，可与天然地面水媲美 * 运行简易，设施只有开启，关闭两档 *系统易于自动化，由于构造简单，可靠性高 * 占地面积要求小 *

3、与常规水处理系统费用相当,膜法水处理优点,水中的杂质颗粒分布 深度过滤和表面过滤 膜过滤 过滤孔径和堵塞机理 亲水和憎水 微滤和超滤 SDI值在SFP上的应用,膜法水处理技术概述,um,A,过 滤 对 象,分子量,0.001,10,0.01,100,0.1,1000,1.0,10,4,10,10,5,100,1000,10,6,10,7,100,200,5,000,20,000,100,000,500,000,水中盐份,过滤 方法,胶 体 硅,水中的杂质颗粒分布,碳 黑,颜料色素,热 源,酵 母,海滩沙砾,金属离子,病 毒,细 菌,花 粉,胶 体 硅,蔗糖,清 蛋 白,面 粉,反 渗 透、纳滤

4、,微 滤,超 滤,一 般 过 滤,表面过滤,离子,污染物,表面过滤和深度过滤,离子,污染物,深度过滤,过滤孔径和堵塞机理,小于1/3孔径和大于3倍孔径的颗粒均不易堵塞,亲水材料的过滤,颗粒,污染物,有些污染物由于电荷作用及/或 憎水基团的相互作用被吸附在膜表面, 并由此导致水通量下降,亲水性和憎水性,颗粒,污染物,憎水材料的过滤,污 染,膜过滤,过滤的分类,水,反渗透,超滤,微滤,纳滤,细菌,杀虫剂,颜料,盐,酵母,鞭毛虫,胶体,盐,蛋白质,病毒,病毒,胶体,盐,盐,悬浮物,胶体,蛋白质,杀虫剂,一些典型的运行条件如下表： 膜工艺类别 运行压力(psig) 回收率(%) 逆向渗透RO 200-

5、2000 50-85 毫微米滤NO 80-120 70-90 超滤UF 15-60 80-95 微滤MF 5-30 95-98,膜性能,熔喷纤维 粉末烧结 陶瓷管、板 金属管 PE管 发泡制膜,微 滤,超 滤,中空纤维 内压式 外压式 单皮层 双皮层 卷式平面,聚砜PS 聚醚砜PES 聚丙烯PP 聚偏二氟乙烯PVDF 其他,结构,材料,应用比较,污染指数：在一定压力下和规定时间内，微孔滤膜通过一定水量的阻塞率，可以用0.45m的微孔滤膜过滤试验水样求得。用SDI或FI表示。 SDI（1t0/t15）100/15，t0开始透过500ml水所需时间。 T15过滤15min后，透过500ml水所需时

6、间,反渗透和SDI,外压式,内压式,中空纤维膜横断面,UF 中空纤维膜 横截面图,内压式-单皮层,外压式-双皮层,分离层,外部,内腔 （产水,SFP-2680 膜 横截面图,过滤液体流道,分离层,外部,内腔 （产水,PP 膜 外表面图,分离层,外部,内腔 （产水,过滤液体流道,SFP-2680 膜 端头出水口图,分离层,内腔 （产水,SFP-2680 膜 中空纤维束图,错流过滤和全流过滤,SFP-2680工作过程,反洗,化学增强反洗,反洗,过滤初期,过滤终点,空气,SFP-1640,SFP-2680 膜 的 特 性,低污染的特点 亲水处理的PVDF膜材料 可反洗性好，强度高 截留分子量100,

7、000 ，过滤孔径0.01 外进内出工作，内进外出反洗 毛细管直径：内径 (0.6 mm) 外径 (1.0 mm) 全流量过滤,SFP-2680 膜元件性能特征,产水量：2.04.0 m3/h 亲水性PVDF膜材料 截留分子量：100K Daltons 外形尺寸：160mm X2300mm 余氯许可浓度：10ppm (连续) 300ppm (短暂) 最大承压：86 psi,SFP-2680 元 件 结 构 材 质,SFP-2680 元件性能,装置反洗参数,膜组件进出水差压,进出水压力差 P = Pj Pc （全流过滤） P = （PjPn）/ 2 Pc （错流过滤） P 进出水压力差 Pj 进

8、水压力 Pc 产水压力 Pn 浓水压力 P与膜产水通量呈正比关系 P与截留率呈反比关系,SFP 膜的产水通量与进水温度关系,不同水温下的产水量可通过以下公式换算： Qt = 1.03 T-25 Q25 Qt SFP 在t水温下的产水量 Q25 SFP 在25水温下的产水量 T SFP 进水水温,应 用 领 域,适于处理各种地表水水源供给市政或工业应用 被地表水污染的地下水 反洗水的回收 RO的预处理 两级处理后的废水出水之处理方法,SFP的工程应用,海水,地表水,地下水,工业,生活,运行费用,进水 UF 产水 UF 浓水,SFP-2680的处理效果,低污染RO 膜,反渗透进水水质要求 温度 5

9、45 PH = 3-11 浊度 1NTU SDI 5 余Cl2 0.1ppm CODMn 30 mg/l,工程能力的作用,第一步 最初分析: - 浊度, SDI, TSS -过滤通量 - 全量或错流过滤,第二步中试: - 现场试验或模拟现场条件 -确定最佳过滤通量和反洗频率 -确定合理的化学清洗方法,第三步实际设计: - 根据中试的数据 - 确定泵和阀门的自控系统 - 设计清洗系统 - 计算投资量和运行费用,SFP 超滤-系统设计,SFP 超滤膜应用实例,山西三维的RO预处理,700立方米/小时,山西三维工程实例,SFP-1640装置现场照片,SFP1640,反渗透装置现场照片,反渗透装置现场

10、照片,反渗透装置现场照片,UF 业绩表（中国,UF 业绩表（RO预处理,全膜法的概念 All Membrane Solutions,利用膜组件的组合集成，构筑没有酸碱的脱盐水系统,使用SFP超滤膜作为预处理，以实现反渗透装置对污水回用的安全、高效运行； 使用高脱盐率反渗透膜处理，以保证RO产品水满足EDI的进水标准； EDI膜组件，彻底避免酸碱，缩小占地空间，适用于大型脱盐系统,UF膜 SFP,EDI膜 OMEXELL,原水,脱盐膜 RO,高纯水,出 众 的 超 滤 膜 技 术,高性能的中空毛细管超滤膜 满足大多数水处理的要求 擅长处理各种类型的源水 可以提供即可靠又节约投资的全膜法处理工艺,SFP-2680 性 能 保 证,水质：SDI(15分钟) 3 UF 过滤水产量：2.0