作者文章归档:王晓强

专注于水处理技术8年!在国内涉足电子,化工,医药,医药等领域上百个工程,实际工程经验丰富,尤其对高难度废水,高纯水,零排放等项目有独特的设计理念及专利技术,为未来环保行业提供更多的技术支撑!

关于膜系统的关键问题及解决方案(三)


安装施工
  膜系统制造安装过程中,未及时清理杂物会导致杂质残留过多,从而影响膜的产水性能。尤其是焊渣,尖锐或丝状物等,严重时会导致膜丝、膜片破损。对于MBR膜,需将池内杂质清理干净后再进水;对于UF及RO系统,先将前段管路系统冲洗干净,运转前置过滤器,然后再进水。
  运行管理
  正确加入药剂,尤其是阻垢剂,对RO系统非常重要。此外,还要根据工况及时冲洗或采取药洗,恢复膜性能。
  设计经验不足导致回收率过高,或人为操作超过设计回收率,也会导致膜处理能力的下降。对UF系统可采用错流过滤而非死端过滤;对RO膜要加大浓水排放,降低回收率,减少膜串联的数量或加大回流量。
如果您有...

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关于膜系统的关键问题及解决方案(二)


选型设计
  由于设计经验不足,过多考虑成本导致选用的膜面积安全余量不足,对膜的产水通量估计过高等,都会使膜达不到设计产能。无论是MBR膜、UF膜还是R0膜,都必须保证足够的膜面积。
  压力不足、流体分布不均,导致水流或气流偏流,也会影响整体膜性能,对于UF系统和Ro系统更是如此。对于RO系统,膜面流速过低,会导致污染物沉积,引起堵塞。解决的方法是改善泵、水路和气路设计,使多组膜能均担处理负荷,避免部分膜超负荷产水,而部分膜未发挥作用。若清洗维护功能设计不足,尤其是无产水自冲洗功能,可通过改善气洗、水洗和药洗设计,设置合适的冲洗频率和水量等参数加以解决。进膜前无前置过滤保护设施,会...

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关于膜系统的关键问题及解决方案(一)


      膜系统处理能力下降
  膜系统运转一段时间后,有时处理能力明显下降,达不到设计产能。产生这种现象的原因主要与膜系统工作环境、选型设计、安装施工、运行管理和膜产品性能等有关。此外,与膜系统(MBR、UF或R0)本身也有一定关系。
很重要的一点:
 膜产品性能
  对于UF系统,膜本身的抗污染性和亲水性对通量影响较大,通量值低运转一段时间后,MBR、UF的处理能力降低。对此可选用抗污染性强、清洗恢复性好的内衬增强型PVDF膜,结合气洗不断丝,清洗效果非常好。而对于MBR系统,要选用具有永久亲水性,并且不断丝的带内...

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膜法处理污水回用过程中如何防治膜污染(七)


膜材料及膜孔径的选择
膜孔径的选择
  适宜孔径的膜对防止膜污染有重要作用,因此确定膜材料以后,还要选择适当的膜孔径。这就需要首先进行污水水质分析,确定污水中的主要污染物及其粒径分布,然后根据污水中的主要污染物粒径及其分布以及所要达到的截留率来选择膜孔径。
  理论上讲,在保证能截留所需粒子或大分子溶质的前提下,应尽量选择孔径或截留分子质量大点的膜,以得到较高透水量。但研究发现,选用较大孔径的膜,尽管初始通量较大,但具有更高的污染速率,长时间透水量衰减得更快,易使孔堵塞导致膜污染。因此,膜孔径的选择应比截留物质的粒径要小,这样不仅可以获得好的处理效果,还可减少膜孔溶质吸附和堵塞造成...

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膜法处理污水回用过程中如何防治膜污染(六)


      膜材料及膜孔径的选择
  1、膜材料的选择
  膜材料是膜技术的核心。污染物在膜上的吸附是由于膜、溶剂、污染物之间相互作用的结果,当然还与膜表面性质和膜孔径等因素有关。针对污染物的性质,选择合适的耐污染膜材料,可以有效地减少膜对污染物的吸附。
  膜材料的选择主要是基于膜材料的亲疏水性、机械强度、荷电性能、耐化学清洗性能及表面粗糙度等指标。
  污水体系中很多污染物都是带电荷的。金属氢氧化物胶体一般带正电,很多聚合物絮凝胶体带负电,正确判断污水中主要污染物的荷电性对选膜具有重要意义。如果超滤膜所带电荷与污水中的主要污染物所带电荷...

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膜法处理污水回用过程中如何防治膜污染(五)


 
  污水中有机物引起的膜污染的预处理工艺选择
  在污水处理过程中,脱除和浓缩有机物是主要目标。在双膜系统运行过程中,有机物引起的膜污染在超滤和反渗透膜段都有体现。由于炼油污水中的大分子有机物相对较多,因此超滤膜段大分子有机物引起的膜面污染可能较反渗透膜段更为严重。有机物容易吸附在膜面上引起膜通量急剧下降,当高分子质量的有机物为憎水性或带正电荷时,这种吸附过程更易进行;当pH>9时,膜表面及有机物均呈负电荷,因此,高pH有利于防止有机物污染。但以乳化状态出现的有机物会在膜表面形成有机污染薄层,引发严重的膜性能衰减,必须在预处理部分除去。
  目前来说,膜前预处理...

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膜法处理污水回用过程中如何防治膜污染(四)


  污水中胶体引起的膜污染的预处理工艺选择

  胶体污染主要发生在超滤膜元件上,如果反渗透进水中铁、锰、硅等含量超过一定值,则在反渗透膜元件也会形成污堵,因此,必须控制进水中的铁、锰、硅等含量。

  胶体的粒径范围为1 nm~1μm,在水中通常带电。胶体粒子之间由于静电斥力的作用,不会发生聚合,很难自然沉降。因此,必须根据胶体物质的特性,在水中加入特定化学药剂或采用其他方法,使其沉淀下来。

  超滤膜前脱除胶体的方法主要有凝聚、絮凝(包括电絮凝)、混凝或气浮等。凝聚是在废水中投加带正离子的混凝药剂,大量正离子在胶体粒子之间的存在可以消除胶体粒子之间的静电排斥,从而使微粒聚结。...

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膜法处理污水回用过程中如何防治膜污染(三)


 

污水中微生物引起的膜污染的预处理工艺选择
  微生物污染是指微生物在膜水界面上积累、凝结形成一层生物膜,影响膜系统性能的现象。细菌的大小一般为1~3 μm.微生物可以看成是胶体物质,可以按照胶体污染的预处理方法或在超滤膜系统得到去除。然而,微生物的繁殖能力很强,在适宜的生存条件下会迅速生长。
  膜元件容易受到微生物污染的原因有3种:一是膜系统具有较大的膜表面积,增加了黏附细菌的可能性;二是膜的过滤会将细菌迁移至膜表面;三是预处理也是生物污染源,预处理投加的絮凝剂、杀菌剂或阻垢剂过量,会成为微生物的营养源,并且膜组件内部的潮湿阴暗为微生物生长提供了理想环境。若...

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膜法处理污水回用过程中如何防治膜污染(二)


 
污水中无机结垢物质引起的膜污染的预处理工艺选择
  在双膜系统运行过程中,结垢主要发生在反渗透膜元件上,如果超滤进水中的硬度和碱度过高,则容易在反渗透膜段发生结垢,引起反渗透产水通量快速下降。因此,要减少反渗透膜段的结垢污染,需要对污水进行膜前预处理。防止反渗透膜结垢的预处理方式主要有以下几种:添加阻垢剂、调酸、除硬等。
  添加阻垢剂可以控制碳酸盐垢、硫酸盐垢以及氟化钙垢,还可以抑制硅垢。添加的阻垢剂可分为3类:六偏磷酸钠、有机磷酸盐和多聚丙烯酸盐。添加阻垢剂的优点是操作简单,膜前无任何处理步骤,且添加剂量可精确控制;缺点是会增加浓水COD,高回收率下可能失效,阻垢...

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膜法处理污水回用过程中如何防治膜污染(一)


  膜污染是指与膜接触的料液中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜的物理、化学或生物作用,引起物质在膜表面或膜孔内吸附、沉积,造成膜孔径减小或堵塞,使膜通量变小且分离性能降低的现象。由于膜污染限制了膜的渗透通量,降低了膜的使用寿命和膜的分离效率,严重制约着膜技术的应用和发展。因此,关于膜法处理废水过程中的膜污染的研究一直备受关注。
  要预防和控制膜污染,首先要了解各种膜过程的过滤机理。一般来说,微/超滤过程主要遵循筛分机理,反渗透过程遵循溶解-扩散机理。相应地,反渗透膜的污染一般为膜面污染,而微/超滤膜的污染一般为表面凝胶层污染和孔内吸附及孔堵塞引起的膜污染。表面污染一般为可逆膜污染...

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