膜名词解释

MF:微滤膜分离液体中大颗粒物质,驱动力是压力差,微滤膜能截留0.1-1 微米之间的颗粒,微滤膜允许大分子和溶解性固体(无机盐)等通过, 但会截留悬浮物,细菌,及大分子量胶体等物质微滤膜的运行压力 一般为:0.3-7bar微滤膜根据成膜材料分为无机膜和有机高分子膜, 无机膜又分为陶瓷膜和金属膜,有机高分子膜又分为天然高分子膜和 合成高分子膜;根据膜的形式又分为平板膜、管式膜、卷式膜和中空 纤维膜微滤膜过滤是世界上开发应用最早的膜技术,以天然或人工 合成的高分子化合物作为膜材料对微滤膜而言,其分离机理主要 是筛分截留特点1、分离效率是微孔膜最重要的性能特性,该特性受控于膜的孔径和孔径分 布由于微孔滤膜可以做到孔径较为均一,所以微滤膜的过滤精度较高,可靠性 较高;2、表面孔隙率高,一般可以达到70%,比同等截留能力的滤纸至少快40 倍;3、微滤膜的厚度小,液体被过滤介质吸附造成的损失非常少;4、高分子类 微滤膜为一均匀的连续体,过滤时没有介质脱落,不会造成二次污染,从而得到 高纯度的滤液应用:1、医药行业的过滤除菌;2、食品工业的应用(明胶的澄清、葡萄糖的澄清、 果汁的澄清、白酒的澄清、回收啤酒渣、白啤除菌、牛奶脱脂、饮用水的生产等);3、 油漆行业的应用;4、生物技术工业的应用;5、反渗透和纳滤工艺的前处理;6、水 库、湖泊、江河等地表水中藻类和颗粒性杂质的去除;7、家用饮水机的过滤膜组 件;8、PP、PTFE等微滤膜还有过滤酸性或碱性水的功能,其使用PH范围为1-14UF:超滤膜超滤膜能截留0.001-0.1微米之间的颗粒,分离液体中的颗粒和 溶解的大分子物质,它是运用压力差推动膜分离过程,原料中的溶液 通过高压透过膜元件,此时就达到了浓缩分离和溶液净化的日的。
该设备整个处理流程不会造成任何污染;工业生产中常用的超滤膜有:板框式、园管式、螺旋卷式、中空纤维式、毛细管式特点:1、过滤膜在运行过程中不会发生相变,可以在常温或低压下进行操作,进 而其运行能耗较低;2、膜元件在浓缩分离过程中不会使任何物质发生质的变化, 不会造成二次污染;3、可以把不同分子量的物质分级分离;4、超滤膜在运行过 程中不会有杂质脱落,保证超滤液的纯净;5、超滤膜具有选择性分离的特点, 可以保留对人体有益的矿物质元素;应用:1、电子行业:半导体工业超纯水设备、集成电路清洗用水处理设备;2、制 药行业:医用纯水、药物浓缩分离;3、水处理工程:纯净水制备、饮用水净化、 反渗透装置;4、食品行业:果汁的浓缩澄清、蛋白质浓缩分离;5、废水处理工 程:工业废水、市政废水理处回用等;PVDF-UF/MF :具有耐久性和高过水通量的聚偏氟乙烯膜NF:纳滤膜纳滤膜能截留0.001-0.005微米之间的颗粒,纳滤又称为低压反 渗透膜或疏松反渗透,主要是脱除水中的硬度和小分子有机物,纳滤 是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程,纳滤膜的孔径 范围在几个纳米左右,驱动力是压力差纳滤膜是荷电膜,能进行电性 吸附。
在相同的水质及环境下制水,纳滤膜所需的压力小于反渗透膜 所需的压力所以从分离原理上讲,纳滤和反渗透有相似的一面,又 有不同的一面纳滤膜的孑L径和表面特征决定了其独特的性能,对 不同电荷和不同价数的离子又具有不同的Donann电位;纳滤膜的分 离机理为筛分和溶解扩散并存,同时又具有电荷排斥效应,可以有效 地去除二价和多价离子、去除分子量大于200的各类物质,可部分去 除单价离子和分子量低于200的物质;纳滤膜的分离性能明显优于超滤和微滤,而与反渗透膜相比具有部分去除单价离子、过程渗透压低、操作压力低、省能等优点应用:纳滤分离愈来愈广泛地应用于电子、食品和医药等行业,诸如超纯 水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨基酸分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、 纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中与超滤或反渗透相比,纳滤过程对 单价离子和分子量低于200的有机物截留较差,而对二价或多价离子及分子量介 于200〜500之间的有机物有较高脱除率,基于这一特性,纳滤过程主要应用于 水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩(如染料、 抗生素、多肽、多醺等化工和生物工程产物的分级和浓缩)、脱色和去异味等。
主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、 农药、合成洗涤剂,可溶性有机物,及蒸发残留物质纳滤分离愈来愈广泛地应用 于电子、食品和医药等行业,诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨基酸分 离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过 程中与超滤或反渗透相比,纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截 留较差,而对二价或多价离子及分子量介于200〜500之间的有机物有较高脱除 率,基于这一特性,纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百 级的物质的分离、分级和浓缩(如染料、抗生素、多肽、多醺等化工和生物工程 产物的分级和浓缩)、脱色和去异味等主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬 度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂,可溶性有机物,及 蒸发残留物质RO:反渗透膜(物理作用)反渗透膜能截留0.0001-0.005微米之间的颗粒;脱除水中的盐 分,反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶 剂的膜分离操作压力反渗透的推动力是压力差,所以反渗透膜需要 耐高压;反渗透膜处理技术是日前为止最精密的膜分离技术,它可以 阻挡全部的溶解盐以及分子量超过100的有机物,但水分子可以通 过。
其中醋酸纤维膜的脱盐率通常高于95%,复合膜的脱盐率通常高 于98%反渗透膜的选择透过性与组分的溶解、吸附和扩散有关因 此除与膜孔径大小有关外,还与膜的物理、化学性质有密切关系,即 与膜和组分之间的相互作用密切相关从反渗透膜的膜壳结构分类:DTRO:碟管式反渗透膜组件基于碟管式反渗透膜的工艺运用,其核心技 术在于碟管式反渗透膜的独特结构形式,使反渗透膜直接处理垃圾渗滤液成为可 能OCRO:管网式反渗透膜组件卷式膜的进水水质要求较为苛刻,通常需要 UF或NF作为其前处理技术,使SDI小于5、悬浮物小于5mg/l,防止膜污堵DT膜技术即碟管式膜技术,分为DTRO(碟管式反渗透)和DTNF(碟管式纳滤)两大类,是一种专利型膜分离设备该技术是专门 针对渗滤液处理开发的它的膜组件构造与传统的卷式膜着截然不同, 原液流道:碟管式膜组件具有专利的流道设计形式,采用开放式流道, 料液通过入口进入压力容器中,从导流盘与外壳之间的通道流到组件 的另一端,在另一端法兰处,料液通过8个通道进入导流盘中,被 处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜,然后180°逆转到另一膜 面,再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘,从而在膜表面形成 由导流盘圆周到圆中心,再到圆周,再到圆中心的双“S”形路线, 浓缩液最后从进料端法兰处流出。
DT组件两导流盘之间的距离为 4mm,导流盘表面有一定方式排列的凸点这种特殊的水力学设计使 处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形成湍流,增加透过 速率和自清洗功能,从而有效地避免了膜堵塞和浓度极化现象,成功 地延长了膜片的使用寿命;清洗时也容易将膜片上的积垢洗净,保证 碟管式膜组适用于处理高浑浊度和高含砂系数的废水,适应更恶劣的 进水条件优势一:DTRO膜柱独特的结构使其在垃圾渗滤液处理中可达到最低程度的 结垢和污染现象,使用寿命长,组件易于维护,虽初始造价高但过滤膜片更换费 用低优势二:DTRO膜系统产生的浓缩液回喷焚烧炉,避免造成二次污染优势三:DTRO膜对盐分的去除率高,可以有效的去除渗滤液处理系统中的 盐分,避免盐分在系统中富集特点一:能把膜结垢和污染现象降低到最低如前所述,DT组件的宽流盘具有4毫米还有表面带凸点的独特设计,最高 范围的减少了膜表面结垢等一些现象的产生,使得DT组件即使在高压的操作压 力下也能体现其优越的性能特点二:膜使用寿命长因为DT膜组件能有效的避免膜堵塞的现状,所以从而提高了膜的使用寿命 外加DT的特殊结构及设计使膜组易于清洗,并且清洗后通量的恢复性又非常高, 更一步延长了膜片寿命。
实践工程表明,在渗液原液处理中,一级DT膜片寿命 可长达3年,甚至更长,这是一般的反渗透处理系统根本无法达到的特点三:更换过滤膜片的费用低DT组件内部的任何一个组件都允许单独更换过滤部分是有多个膜片及导 流盘组成的,对于需要更换的膜片进行单独的更换就可以,一些不需要更换的继 续使用就可以,不会对DT膜造成任何负面的影响从而减少了更换膜的费用, 这也是传统的膜组件以及中式、卷式所无法媲美的特点四:DT膜的组件便于维护DT膜组件的设计非常独特,组件很容易拆卸及维护,打开DT组件完全可以 轻松检查膜组件及其他设备,维修简单,当零部件数量不够时,组件允许少装一 些膜片及导流盘而不影响DT膜组件的使用,这是其它形式膜组件所无法达到的DA:透析脱除溶液中的盐分及小分子物质,驱动力是浓度差ED:电渗析(电化学作用)脱除水中的盐分,原理是通电以极化反应去除水中离子,利用半 透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子(如离子)的方法称为渗析 在电场作用下进行渗析时,溶液中的带电的溶质粒子(如离子)通过 膜而迁移的现象称为电渗析电渗析的推动力是电场力,电渗析一般 和离子交换膜联合使用,在外加电场作用下,水中离子在溶液中进行 定向移动,借助于离子交换膜的选择透过性,实现溶液的浓缩、淡化和 提纯,离子交换膜的污染是最关键的电渗析器是在外加直流电场的作用下,当含盐分的水流经阴、阳 离子交换膜和隔板组成的隔室时,水中的阴、阳离子开始定向运动, 阴离子向阳极方向移动,阳离子向阴极方向移动,由于离子交换膜 具有选择透过性,阳离子交换膜(简称阳膜)的固定交换基团带负 电荷,因此允许水中阳离子通过而阻挡阴离子,阴离子交换膜(简称 阴膜)的固定交换基团带正电荷,因此允许水中的阴离子通过而阻挡 阳离子,致使淡水隔室中的离子迁移到浓水隔室中去,从而达到淡化 的日的。
电渗析器通电以后,电极表面发生电极反应,致使阳极水呈 酸性,并产生初生态的氧O2和氧气C12阴极水呈减性,当结集水 中有Ca=+和Ng++时由生成CaCO3和Ng(OH)2水垢,结集在阴极上, 阴极室有氧气H2排出因此极水要畅通,不断排出电极反应产物, 有利于电渗析器正常运行电渗析的结构电渗析不论其规格怎样,形式如何,均由膜堆、电极、夹紧装谿三大 部件组成1. 膜堆:一张阳膜、一张隔膜、一张阴膜,再一张隔板组成一个膜对,一对电极之间 所有的膜对之和称膜堆它是电渗析器的心脏部件,也是电渗析器性能好、坏的关键部件 在此简单介绍组成膜对零件的主要材料:(1) 阴、阳离子交换膜:按膜中活性基团的均一程度可分为异相膜(非均质),均相 膜与半均相膜理论上讲均相膜优越,事实上由于各制膜厂技术水平不齐,生产经验不等, 制出来的膜性能相关很大,即使同一家厂的产品由于批号不一样性能差别也不小本所通过 试制比较确定采用上海化工厂生产的异相膜,该膜性能相对比较稳定2) 隔板:本所电渗析器隔板流进均为无回路短流形式其边框采用0.9毫米聚丙 烯板冲压成型内烫二聚丙烯丝编织网构成水流通道,有时根据用户需要选用0.5或1.2 毫米聚丙烯板加工成型(一般说隔板愈薄脱盐效果越好,但对进水水质要求也愈高)。
2. 电极:一般电渗析的电极采用石墨、铅、不锈钢材料,这些电极材料易得,造价低, 制作方便;但电化学性能不好,寿命短本所产品电极使用优质钛为基材、表面涂履镣、铱 等稀土金属,具有电化学性能好,耐腐蚀、寿命长、形状如图四所示3. 夹紧装谿4. 夹紧装谿是十使用电、膜堆连成整体并防止内外泄漏一般有铸铁和钢板二种本 所采用钢板焊型钢结构因钢板有弹性能局部变形,即使隔板,膜厚度不均,也不会泄漏 拉杆螺栓有炭钢、不锈钢二种1. 电渗析器组装方式说明:在实际工作中,常用极和段来区分电渗析器的不同组装形式二对电极之间的膜堆称 为一极;水流方向一致的一个膜堆称为一段对某一种规格电渗析器来说,增加段数,就 等与加长脱盐流程,也就能提高脱盐效率,但同时降低一些淡水产量,增加膜对数,可提高 淡水产量,增加极数可降低额定电压,便于整流器选型总之,选用什仫型的电渗析器, 应视原水水质要求、淡水产量、水温、安装场地、投资情况等进行综合考虑2. 电渗析器组装方法有多种,现举例如下三种:(1)一级一段组装法:先将夹紧 装谿甲平放在支架上,然后按顺序放在绝缘橡皮、端电极(带有配水框,多孔板于端极中析), 极膜,浓水隔板(称甲),阴膜,淡水隔板(称乙),然后按阴膜,浓水隔板,阴膜,淡水隔 板直至应装膜对数,最后在淡水隔板上再放极膜,渎电极(带有配水框,多孔板于端电极 中),绝缘橡皮,夹紧装谿乙,用螺杆锁紧,锁紧时应先将夹紧装谿的中间拧紧,在拧紧两 边的螺杆,用力须均匀以使其平整,式运行的应将其翻转90度。
2) 一级多装发:先将 一级一段组装,但在改向时有所不同,即装到第一段所需膜对数时,上面原应是淡水隔板(乙), 此时改成换向隔板(乙),赌注浓水进水孔,放阳膜,再放改向隔板(甲)堵住淡水进水孔, 仍按顺序放阴膜,隔板(乙)阳膜、隔板(甲),结尾与一级一段相同3)多级与多段 组装法:开始与上述相同,第二级安装时,放共电极(多孔板嵌与共电极中)、极膜、淡水 隔板(注意:第二级不应放浓水隔板),第二级应以浓水隔板结束,第三级时放共电极(多 孔板嵌于共电极)、极膜,此时改放浓水隔板,即一、三级起始是浓水隔板,二、四级其始 是浓水隔板,电极两边第一张膜总是阳膜电渗析器进水水质要求1. 电渗析器进水水质指标:(1)水温:5〜40°C; (2)耗氧量V3mg / L(KmnO4 法);(3)游离氯V0.2mg / L; (4) 铁V 0.3mg/L;(5)^<0.1mg/L;⑹浊度 V 1mg/L;(7)污染指数(SDI)V102. 水中有害成分对电渗析器性能的影响进水中有害成分对电渗析的危害主要表现在四个方面:(1) 在设备的水流通道和空隙中产生堵塞现象,水流阻力的不均匀改变也会使浓水 室和淡水室中的水压不相等,严重时会使膜面破裂。
水中夹带的砂粒也会使膜产生机械性破 损2) 水流通过电渗析隔板时,水中悬浮粘附在膜面上,成为离子迁移的一障碍,促 使膜电阻增加和水质恶化电渗析膜是细菌的有机养料,水中所含细菌转移到膜面上繁殖, 也会产生上述后果3) 水中带极性有机物被膜吸附后,会改变膜的极性,并使膜的选择透过性降低,膜电 阻增加4) 高价金属离子(如铁、锰)会使离子交换膜中毒;游离禄使阳膜产生氧化,进水硬 度高时会导致极化的沉淀结垢故进电渗析器水的处理主要对象是天然水中的悬浮物质和胶体物质,其中包括无机物, 有机物和细菌等电渗析器操作规程1. 开车运行(包括调试前)准备:(1) 检查原水槽、中间槽有无杂物;(2) 检查电渗析器的管路是否接错、有无泄漏、电路系统是否接触正常,电器各开 关及仪表指示是否在准备开车的正常位谿;(3) 检查电渗析器本机有无金属杂物及周围环境是否整洁2. 操作步骤:开车步骤(1) 打开进水总管回流阀及本机上放气阀、关闭浓、淡、极水阀;(2) 使本机出口浓、淡水均排空(或回流入原水池,或回流浓水循环池);(3) 开启水泵,缓慢地同时开启浓、淡极水阀逐步升高进水压力,达到额定流量, 调节好流量;(4) 开启整流器,逐步升高电压到预定的操作电压值;(5) 测定淡水出口水质,待水质合格后,操作隔膜阀使淡水进入淡水槽。
停车步骤(1)打开淡水排空伐,同时关闭淡水隔膜伐;(2) 电压降至零,切断整流器电源;(3) 继续通水2-3分钟后,打开进水管总回流伐,关闭浓、淡、极水伐;(4) 停泵倒换电极操作步骤:(1) 将淡水排空伐打开,使淡水排空(或排入浓水系统);(2) 使电压降至零;(3) 继续通水2-3分钟后,按下倒相按纽逐步升高电压至操作值;(4) 测定淡水水质等合格后,操作隔膜伐,使3淡水进入淡水池(槽九注意事项:(1) 开车时先通水后通电,停车时先停电后停水;如果采用浓水循环工艺,在运行 中绝对不可将浓水或淡水泵单独一只关闭2) 开车或停车时,要同时缓慢开启或关闭浓、淡、极水阀门,以保证膜两侧受压 均匀3) 淡水压要稍高于浓水压力(一般高于0.01Mpa).(4) 要缓慢开、闭阀门,防止突然升高或降压,致使膜堆变形5) 电渗析器通电后膜上有电,切勿碰摸膜堆,以免触电或损坏膜堆6) 进电渗析器浓、淡水的压力不得大于0.3Mpa.(7) 电渗析器在运行中,由于局部膜面的极化或浓水中碳酸钙、硫酸钙浓度处于过 饱状态(特别在浓水循环流程中)使得水流通道内发生结垢现象,定期换电极极性一般 3-4小时倒换一次,操作步骤为;开启浓水伐,关闭淡水出口伐,降低整流器输出电压,并 倒换电极极性,逐步升高电压到原工作电压,检测淡水水质合格时,开启淡水伐,其间一般 为5-10分钟(视脱盐流程长短而定)。
控制浓水浓缩倍数,浓水的排放可直接从浓水箱排到地沟,也可以用浓水作为极水再 排放由于浓水的浓度比较高,pH也较高,因此其结垢倾向是应该注意的,为了防止水垢, 可以在浓水箱中适当加酸HCL,使浓水pH保持4-6之间浓水回收率不得大于70%定期酸洗在水质、电流下降,压差增大的情况下需要酸洗,酸洗时绝对不能开整流 器,用2%的盐酸溶液冲洗,至出水的pH与原水相等时方可投入运行当上述1.2不见效 时应停机检查,发现破裂的膜与隔板应更换,结垢严重应在2-3%的盐酸浓度液里浸泡1-2 小时,再冲洗干净,然后重组装调试8) 观察与记录,操作人员自启动水泵后不能离开操作岗位,应随时观察水压、流量、 电压值,若有被动及时调节,在正常情况下要求每小时作一次全面记录,内容包括日期、水 温、进水压力、流量、操作电压、电原水水质、出水水质、循环浓水水质、计算脱盐率或脱 氧率运行情况等1膜堆普遍漏水螺杆未锁紧进一步锁紧2个别处漏水成射流状态隔板边框处有杂物或隔板破裂拆开,清除杂物或更换破裂 隔板,重装3试车时,水压偏高,且不出水级段间水流倒向时,进出水孔堵刹拆开重装4淡水水质突然下降个别膜(尤其是靠近极室的膜)破裂拆开检修重装5膜堆发热变形断水时,没有先停电严格操作,注意水压、电压、电流的突然变化 EDI:电脱盐电脱盐是原油进入蒸馏前的一道预处理工序。
从地底油层中开采 出来的石油都伴有水和泥沙,水中溶解有无机盐,如NaCl、MgCl2、 CaCl2等,这些物质的存在对加工过程危害很大,因此要通过电脱盐 将其除去由于无机盐大部分溶于水,故而脱盐与脱水同时进行为 脱除悬浮在原油中的盐粒,在原油中注入一定量的新鲜淡水(注入量 一般为5%),同时加入破乳剂,这样有助于对乳化剂中乳化膜的破除 和无机盐的脱除;充分混合后,在电场的作用下,使微小水滴聚结成 大水滴,在重力作用下,使油水分离的工艺流程称为电脱盐 PV:渗透汽化脱除液体中的有机物,PV使用的是致密膜、有致密皮层的复合 膜或非对称膜原料液进入膜组件,流过膜面,在膜后侧保持低压 由于原液侧与膜后侧组分的化学位不同,原液侧组分的化学位高,膜 后侧组分的化学位低,所以原液中各组分将通过膜向膜后侧渗透因 为膜后侧处于低压,所以组分通过膜后即汽化成蒸气,蒸气用真空泵 抽走或用惰性气体吹扫等方法除去,使渗透过程不断进行原液中各 组分通过膜的速率不同,透过膜快的组分就可以从原液中分离出来 从膜组件中流出的渗余物可以是纯度较高的透过速率较慢的组分的 产物对于一定的混合液来说,渗透速率主要取决于膜的性质。
采用 适当的膜材料和制造方法可以制得对一种组分透过速率快,对另一组 分渗透速率相对很少,甚至接近零的膜,因此渗透汽化过程可以高效 的分离液体混合物,为了增大过程的推动力、提高组分的渗透通量, 一方面要提高料液温度,通常在流程中设预热器将料液加热到适当的 温度;另一方面要降低膜后侧组分的蒸气分压,驱动力是浓度差应用:目前,PV的应用包括有机物脱水,水中回收贵重有机物、有机-有机体系分离 三方面其中有机物脱水尤其是醇类的脱水研究得最为广泛并部分获得工业化应用 ME:膜萃取萃取相和料液相分别在膜两侧流动,其传质过程分为简单的溶解 -扩散过程和化学位差推动传质,即通过化学反应给流动载体不断提 供能量,使其可能从低浓度区向高浓度区输送溶质,后者在冶金过程 中有重要意义膜萃取能使界面化学反应与扩散两类不同过程同时发 生;原料中被迁移物质浓度即使很低,只要有供能溶质的存在,仍然 有很大的推动力;可以减少萃取剂在物料相中的夹带损失;不受“液 泛”的限制,过程受“返混”的影响减少;同级萃取的反萃过程易于 实现,可得到较高的单位体积传质速率基于萃取机制的固定膜界面萃取(简称膜萃取)是一种膜分离与 液-液萃取相结合的新型手性萃取拆分技术。
它能避免传统手性液膜 拆分存在的〃返混〃和〃液泛〃以及手性载体耗量大的缺陷,易于实现工 业化和同级萃取拆分逆流提取和中空纤维膜的运用分别解决了膜萃 取中的饱和平衡和效率问题目前,缺乏高效萃取拆分剂,不能能动 控制和强化萃取拆分过程三方面制约着膜萃取技术进程MD:膜蒸馏膜蒸馏(membrane distillation,简称MD)是一种采用疏水 微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程,可用于水的 蒸馏淡化,对水溶液去除挥发性物质例如当不同温度的水溶液被疏 水微孔膜分隔开时,由于膜的疏水性,两侧的水溶液均不能透过膜孔 进入另一侧,但由于暖侧水溶液与膜界面的水蒸汽压高于冷侧,水蒸 汽就会透过膜孔从暖侧进入冷侧而冷凝,这与常规蒸馏中的蒸发、传 质、冷凝过程十分相似,所以称其为膜蒸馏过程应用:海水淡化;超纯水制备;废水处理;共沸混合物的分离优点:(1)膜蒸馏过程几乎是在常压下进行,设备简单、操作方便,在技术力量较薄弱 的地区也有实现的可能性;(2)在非挥发性溶质水溶液的膜蒸馏过程中,因为只有水蒸汽能 透过膜孔,所以蒸馏液十分纯净,可望成为大规模、低成本制备超纯水的有效手段;(3)该 过程可以处理极高浓度的水溶液,如果溶质是容易结晶的物质,可以把溶液浓缩到过饱和状 态而出现膜蒸馏结晶现象,是目前唯一能从溶液中直接分离出结晶产物的膜过程;(4)膜蒸 馏组件很容易设计成潜热回收形式,并具有以高效的小型膜组件构成大规模生产体系的灵活 性;(5)在该过程中无需把溶液加热到沸点,只要膜两侧维持适当的温差,该过程就可以进 行,有可能利用太阳能、地热、温泉、工厂的余热和温热的工业废水等廉价能源LM:液膜技术液膜模拟生物膜的结构,通常由膜溶剂、表面活性剂和流动载体 组成。
它利用选择透过性原理,以膜两侧的溶质化学浓度差为传质动 力,使料液中待分离溶质在膜内相富集浓缩,分离待分离物质它是受 生物膜选择透过性运输功能和固膜技术的启发,将膜分离与溶媒萃取 相结合,使选择性渗透、膜相萃取和膜内相反萃取3个传质环节同时 完成一般认为膜两侧相界面上传质分离过程存在简单扩散、化学反 应、选择性渗透、萃取和反萃取及吸附等液膜的分离效率,关键在 于其稳定性和选择性载体的选择液膜分离涉及三种液体:通常将合 有被分离组分的料液作连续相,称为外相接受被分离组分的液体,称 为内相;成膜的液体处于两者之间,称为膜相在液膜分离过程中,被分离组分从外相进入膜相,再转入内相,浓集于内相如果工艺过 程有特殊要求,也可将料液作为内相,接受液作为外相这时被分离 组分的传递方向,则从内相进入外相按构型和操作方式的不同,液 膜主要分为乳化液膜(emulsion liquid membrane , ELM)和支撑液 膜(supported liquid membrane , SLM)GS:气体分离用于分离、制备高纯度气体,气体膜分离是指在压力差为推动力 的作用下,利用气体混合物中各组分在气体分离膜中渗透速率的不同 而使各组分分离的过程。
气体膜分离技术的特点是:分离操作无相变 化,不用加入分离剂,是一种节能的气体分离方法它广泛应用于提 取或浓缩各种混合气体中的有用成分MBR:膜生物反应器在污水处理中,水资源再利用领域,MBR又称膜生物反应器 (Membrane Bio-Reactor)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结 合的新型水处理技术,采用的膜结构型主要为平板膜和中空纤维膜, 按膜孔径可划分为超滤技术膜一生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成通 常提到的膜一生物反应器实际上是三类反应器的总称:曝气膜-AMBR采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜), 以板式或中空纤维式组件,在保持气体分压低于泡点(Bubble Point)情况下,可实现向 生物反应器的无泡曝气该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率,有利于曝气工艺的控 制,不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响萃取膜-EMBR废水与活性污泥被膜隔开来,废水在膜内流动,而含某种专性细 菌的活性污泥在膜外流动,废水与微生物不直接接触,有机污染物可以通过选择性透过膜被 另一侧的微生物降解由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立,各单 元水流相互影响不大,生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响,使水 处理效果稳定。
系统的运行条件如HRT和SRT可分别控制在最优的范围,维持最大的污染物 降解速率固液分离型膜-MBR是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术在传统的废水生物处理技术中,泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的, 其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分离效率越高而污泥的沉降性 取决于曝气池的运行状况,改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件,这限制了该方 法的适用范围由于二沉池固液分离的要求,曝气池的污泥不能维持较高浓度,一般在 1.5~3.5g/L左右,从而限制了生化反应速率水力停留时间(HRT)与污泥龄(SRT)相互 依赖,提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾系统在运行过程中还产生了大量的剩余 污泥,其处置费用占污水处理厂运行费用的25%〜40%传统活性污泥处理系统还容易出 现污泥膨胀现象,出水中含有悬浮固体,出水水质恶化SDI:污染指数全称为污染指数(Silting Density Index )值,也称之为FI(Fouling Index )值,是水质指标的重要参数之一它代表了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量通过测定SDI值,可以选定相应的水净化技术或设备。
在反渗透水处理过程中,SDI值是测定反渗透系统进水的重要标志之一;是检验预处理系统出水是否达到反渗透进水要求的主要手段它的大小对反渗透系统运行寿命至关重要?$【:英文 Pounds per square inchP指磅Pound; S指平方Square;I指英寸inch1bar^14.5 PSI 1标准大气压(atm) =14.696磅/英寸2 (PSI)1 巴(bar) =105 千帕(KPa)1 达因/厘米 2 (dyn/cm2)=0.1 兆帕(Mpa)1 托(Torr) =133.322 帕(pa)1 毫米汞柱(mmHg) =133.322 帕(pa) 1 毫米水柱(mmH2O) =9.80665 帕(pa)1工程大气压=98.0665千帕(KPa)1 千帕(KPa)=0.145 磅力/英寸 2(PSI)=0.0102 千克力/厘米 2(kgf/cm2) =0.0098 大气压(atm)1 磅力/英寸 2(PSI)=6.895 千帕(KPa)=0.0703 千克力/厘米 2(kgf/cm2)=0.0698 巴(bar) =0.068 大气压(atm)1 物理大气压(atm) =101.325 千帕(KPa) =14.696 磅/英寸 2 (PSI) =1.0333 巴(bar)1 磅力/英寸 2(PSI)=6.895 千帕(KPa)=0.0689476 巴(bar)=0.006895 兆帕(Mpa)50 千帕(KPa) =0.5 巴(bar)100千帕(KPa) =1巴(bar) =1公斤压力二0.1兆帕(Mpa)1 巴(bar) =14.5 磅/英寸 2 (PSI)COD: COD包括可生化部分COD和不可生化部分COD。
可生化性COD指的是COD中可生化部分可生化性也称废水的生 物可降解性,即废水中有机污染物被生物降解的难易程度,是废水的 重要特性之一可生化性COD在数据上接近BOD,但两者不是同一个 概念废水所含的有机物中,除一些易被微生物分解、利用外,还 含有一些不易被微生物降解、甚至对微生物的生长产生抑制作用,这些有机物质的生物降解性质以及在废水中的相对含量决定了该种 废水采用 生物法处理(通常指好氧生物处理)的可行性及难易程度B/C:废水可生化性一般用B/C表示首先你要了解什么是BOD、COD; BOD代表可以被微生物分解的部 分,COD可以认为是全部污染物,这样B/C就可以代表可被微生物分 解部分的比例,也就是可生化部分了,一般B/C大于0.3就表示可生 化行还不错TDS:总溶解固体、总含盐量AOC:可生化有机碳TSS 全称是 TOTAL SUSPENDED SOLIDS是检测排放污水中含有的悬浮物的一个参数,根据美标和 ISO10523标准,污水中的悬浮物比值应小于等于30.0mg/l氨:氢和氮的化合物是氨,是一种纯净物如气,液氨,氨水(氨溶 于水的混合物)铉:氨和其它物质反应的化合物中的名称则被称为铉,硝酸铉,氯化 铉,等ECO技术:ECO技术是我司自主研发的催化氧化技术,其工艺实质上是常规CWO工艺的改进版,属于环保处理工艺中湿式催化氧化工艺的范畴。
原理在于,当反应温度超过200°C,甚至可根据需要提升到300 °C, 在高压系统中,废水以液体状态存在,使用高压压缩空气做为氧化剂, 废水中有机物分子在高温高压状态下在填充固体稀、贵金属催化剂的 反应器内发生高效的催化氧化反应,在苛刻的反应条件下,使废水中 的有机污染物发生自由链式反应,首先转化成氧化物、酮类、醛类、 酸类等中间产物,然后最终转化成CO2、H2O等无毒无害物质,经ECO 降解后的废水B/C比通常会达到0.5以上,可生物降解性能非常好 该技术对于草甘膦生产过程中产生的母液COD去除以及其中的N、P 的转化都有很好的效果,处理后的废水COD及色度大幅降低,总磷转 化成磷酸根形式回收利用,总氮有相当一部分转化成氨氮脱除,出水 经过膜处理后淡液污染物质含量很低,可以回收其中的大部分无机盐 因此,环保界又把CWO技术通俗称之为:湿法有机物燃烧技术CWO:催化湿式氧化法湿式催化氧化法是在湿式空气氧化法基础上发展起来的湿式空 气氧化法是美国的Zimmer-man在1994年开发的,又称WAO法在 WAO法中加入催化剂的处理方法则称之为湿式催化氧化法,简称WACO 法湿式催化氧化法是一种处理高浓度难降解有机废水颇有潜力的 方法。
它是指在高温(200〜280C)、高压(2〜8 MPa)下,以富氧气体 或氧气为氧化剂,利用催化剂的催化作用,加快废水中有机物与氧化 剂间的呼吸反应,使废水中的有机物及含N、S等毒物氧化成CO2、N2、SO2、H2O,达到净化之日的对高化学含氧量或含生化法不能降 解的化合物的各种工业有机废水,COD及NH3-N去除率达到99%以 上,不再需要进行后处理,只经一次处理即可达排放标准湿式催化氧化法处理原理与工艺流程新型催化微电解填料/内电解填料/铁碳填料是2004年潍坊市龙安泰 环保科技有限公司针对有机废水难降解、难生化的特点而研发的一种 多元催化氧化填料它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成作用于各种高浓度、难降解 废水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,处理效果稳定持 久,同时避免运行过程中的填料钝化、板结等现象本填料是微电解反应持续作用的重要保证,为当前化工废水的处 理带来了新的生机湿式催化氧化法(CWAO)是20世纪80年代国际上 发展起来的一种治理高浓度有机废水的新技术是在一定温度、压力 下,在催化剂作用下,经空气氧化使废水中的有机物、氨分别氧化分 解成CO2、H2O及N2等无害物质,达到净化目的。
其特点是净化效率 高,流程简单,占地面积少可使焦化废水中CODc,和NH3 -N的去 除率分别达99. 5%和99. 8%经日本大阪瓦斯公司估算,治理费 用与生化法接近,但治理后出水水质,远优于生化法,可达到回用水 质湿式催化氧化法处理原理与工艺流程湿式催化氧化法(CWAO法)在各种有毒有害和难降解的高浓度有机废 水处理中非常有效,具有很高实用价值加入适宜的催化剂以降低反 应所需温度和压力,提高氧化分解能力,缩短时间,防止设备腐蚀和 降低成本应用催化剂加快反应速度,主要原因,其一降低了反应的 活化能;其二改变反应历程废水在高温高压下,在保持液相状态时通 人空气,在催化剂的作用下,对焦化废水污染物进行彻底的氧化分解, 使之转化为无害物质,从而使废水得到深度净化如废水中含氮化合物的氨氮、氰化物、硫氰化物、有机氧化物等经分 解后,最终生成 N2、CO2、SO42-等NH3+3 / 402=3 / 2H2O+1 / 2N2 NH4SCN+7 / 202=N2+ H20+H2S04+C02废水中的酚类、烃类以及一般构 成C0D的组成,经催化湿式氧化后也生成C02和H20等C6H50H+702=6C02+3H20 其处理工艺流程如图1所示。
1-贮存罐;2-分离器;3-健化反应器;4-再沸器;5-分离器;6-循 环泵;7-透平机;8-空压机;9-热交换器;1O-高压泵其工艺过程为:废水通过贮存罐由高压泵打入热交换器,与反应后的高温氧化液 体换热,使温度上升到接近于反应温度后进入反应器反应所需的氧 由压缩机打入反应器在反应器内,废水中的有机物与氧发生放热反 应在较高温度下将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水,或低级有 机酸等中间产物反应后气液混合物经分离器分离,液相经热交换器 预热进料,回收热能高温高压的尾气首先通过再沸器(如废热锅炉) 产生蒸汽或经热交换器预热锅炉进水其冷凝水由第二分离器分离后 通过循环泵再打入反应器,分离后的高压尾气送入透平机产生机械能 或电能因此,这一典型的工业化催化湿式氧化系统不但处理了废水,而且对能量逐级利用,减少了有效能量的损失,维持并补充催化湿式 氧化系统本身所需的能量催化湿式氧化(Catalytic Wet Air Oxidation,简称 CWAO)法 是在湿式氧化(简称WAO)法基础上于八十年代中期国际上发展起来 的一种治理高浓度有机废水的先进环保技术是在一定的温度、压力 和催化剂的作用下,经空气氧化,使污水中的有机物及氨分别氧化分 解成CO2、H2O及N2等无害物质,达到净化的目的。
催化湿式氧化 法具有净化效率高,流程简单,占地面积小等特点,有广泛的工业应 用前景催化湿式氧化(CWAO)适用于治理焦化、染料、农药、印染、 石化、皮革等工业中含高化学需氧量(COD)或含生化法不能降解的化 合物(如氨氮、多环芳烃、致癌物质BAP等)的各种工业有机废水 中文名:催化湿式氧化技术夕卜文名:Catalytic Wet Air Oxidation简称:CWAO源于:八十年代中期原理:氧化催化剂催化湿式氧化技术随着国民经济的高速发展,带动了石油、化工、制药、造纸、食 品等行业的快速发展,同时含有高浓度难生化降解有机污染物以及氨 氮化合物的排放量以更迅猛的速度成倍增长,这一问题越来越引起社 会各界和政府环保部门的重视高浓度有机废水具有污染物含量高、 毒性大、排放点分散、水量少,处理工艺复杂、投资和运行成本高及 管理难等特点,而高浓度工业有机废水又是引发水体严重污染、生态 环境恶化、威胁人体健康的主要污染物由于常规的物理化学和生化 处理方法难以或无法满足对此类废水净化处理的技术及经济要求,因 此,开发难降解高浓度有机工业废水高效处理技术已成为国内外现阶 段亟待解决的难题在湿式空气氧化法发展起来的催化湿式氧化法由于采用了氧化 催化剂,可在较湿式空气氧化法更加缓和的操作条件下,达到更高的 处理效率,从而可大大降低投资和运行的费用,被认为是一种有广泛 工业应用前景的废水处理新技术。
因废水种类和处理要求不同,难以明确CWO的技术经济性,但如 用单位时间削减公斤废水COD所需费用来衡量,则CWO技术与生物法 技术的运行成本相当,对几万COD以上的高浓度有机废水,其操作成 本低于生物法由于催化湿式氧化技术具有的显著特点,其在国外已 有约十年的成功应用历史,包括民用和军用共有200多个公开报道的 用户.此技术难点在催化剂,鑫森碳业成功开发出高活性、低成本、寿 命长、稳定性强的超氧化活性炭催化剂,为此技术产业化做出了极大 的贡献,提供工业废水有机物处理,除高浓度COD、脱色整体解方案, 包括“催化剂选型、优化设计、催化剂再生,工程规划、成本预算”。