膜法水处理技术的创新和发展 63页

'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-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排放水污水UFRO排放水污水UFRO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*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 umA过滤对象分子量0.001100.011000.110001.01041010510010001061071002005,00020,000100,000500,000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 超薄脱盐层(约:0.2μm)刚性支撑层(约:50μm)支撑织物(约:110μm)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0.05-2.0μm0.001-0.1μm<0.02μm8-80A<10A0.35-2.1bar1.0-5.25bar3.5-8.75bar7.0-42.0bar56-84bar(海水） 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RO200-200050-85毫微米滤NO80-12070-90超滤UF15-6080-95微滤MF5-3095-98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 应用比较超滤UF微滤MF1海德能Hydracap&RS梅姆泰克CMF2诺瑞特X-Flow新纪元MF3欧美SFP4旭化成USV5昂第优Aquapure6智能Zeeweed 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0.45m的微孔滤膜过滤试验水样求得。用SDI或FI表示。SDI＝（1－t0/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时间能耗、水耗产水量时间产水量能耗、水耗 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100,000，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(0.6mm)外径(1.0mm)全流量过滤 SFP-2680膜元件性能特征产水量：2.0~4.0m3/h亲水性PVDF膜材料截留分子量：100KDaltons外形尺寸：160mmX2300mm余氯许可浓度：10ppm(连续)300ppm(短暂)最大承压：86psi 分项材质中空纤维PVDF罐体端边环氧树脂纤维捆绑网隔聚丙烯端盖刚化聚丙烯外壳聚氯乙烯SFP-2680元件结构材质 SFP-2680元件性能项目名称参数进水条件浊度≤50NTUPH2~10最大余氯≤300mg/l以Cl2计水温≤5-40℃最大进水压力6Bar膜两侧平均压力差≤2Bar（正常）≤3Bar（最大）产水水质浊度≤1.0NTUSDI15≤3 装置反洗参数项目名称参数反洗时间15-30秒反洗水压力2-2.5Bar反洗水量（单支组件计）1.5-2m3/h反洗水质UF、RO产水或RO浓水正洗时间15秒正洗水量同正常工作水量空气擦洗进气时间15秒进气压力≤1.0Bar空气质量无油过滤空气 膜组件进出水差压进出水压力差△P=Pj－Pc（全流过滤）△P=（Pj＋Pn）/2－Pc（错流过滤）△P–进出水压力差Pj–进水压力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=1.03T-25×Q25Qt–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的工程应用排放水污水UFRO排放水污水UFRO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5~45PH=3-11浊度<1NTUSDI<5余Cl2<0.1ppmCODMn<30mg/l 工程能力的作用应用诀窍水工法规膜与组件服务维修控制系统应用工程操作管理 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超滤膜应用实例超滤产水量：1.68万立方米/日SFP系统回收率：93%膜元件数量：560支装置数量：12台RO膜OMEXELLEDISFP脱盐水汾河水530立方米/小时290立方米/小时——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 反渗透装置现场照片 反渗透装置现场照片 用户台数技术处理水量水源安装时间m3/hM3/d山西三维12SFP/RO700河水2002年7月青岛恒源5SFP/RO173地表水2002年8月江阴长江电子4SFP/RO40长江水2001年4月绍兴自来水6SFP/饮用2880河水2000年12月深圳梅林小区1SFP/直饮水240水库水1999年4月湖州基地1SFP/RO6河水2001年10月UF业绩表（中国） CUSTOMERSITEPARTNERSFLOWRATENo.ofElementsStart-upDateMLDMGDWestofScotlandWaterAuthorityPCI0.60.156Oct2000BristolWater,UKPhase13SitesKSP–MM256.5244Mar2001BristolWater,UKPhase2&34SitesKSP–MM144140Apr–Oct2001NorthumbrianWaterUKPhase14SitesKSP–BV10.2510Jan2001NorthumbrianWaterUKPhase2BirchtreesKSP–BV20.516Apr2001IndustrialPowerPlantN.CA6.81.8108Jan2001UF业绩表（RO预处理） 全膜法的概念AllMembraneSolutions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SFPEDI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)<3UF过滤水产量：2.0m3/hr/支保证寿命：5年 SFP技术和传统预处理比较过滤水质的显著提高只需一步处理减少运行费用，提高效率减少了化学药剂投加量反洗水更容易处理低压过滤和低压反洗减少反渗透系统的投资量和运行费用 市场和技术支持SFP技术手册SFP设计程序商业化产品中试数据应用报告 问题和讨论'