膜通量又稱膜的透水量,指在正常工作條件下,通過單位膜面積的產(chǎn)水量,單位是m3/(m2˙h)或m3/(m2.d)。膜分離法的回收率是供水通過膜分離后的轉(zhuǎn)化率,即透過水量占供水量的百分率。
膜通量及回收率與膜的厚度、孔隙度等物理特性有關(guān),還與膜的工作環(huán)境如水溫、膜兩側(cè)的壓力差(或電位差)、原水的濃度等有關(guān)。選定某一種膜后,膜的物理特性不變時,膜通量和回收率只與膜的工作環(huán)境有關(guān)。在一定范圍內(nèi),提高水溫和加大壓力差可以提高膜通量和回收率,而進水濃度的升高會使膜通量和回收率下降。隨著使用時間的延長,膜的孔隙就會逐浙被雜物堵塞,在同樣壓力及同樣水質(zhì)條件下的膜通量和回收率就會下降。此時需要對膜進行清洗,以恢復(fù)其原有的膜通量值和回收率,如果即使經(jīng)過清洗,膜通量和回收率仍舊和理想值存在較大差距,就必須更換膜件了。
什么是微濾、超濾和納濾?
微濾是一種精密過濾技術(shù),利用孔徑為0.1~1.5μm的濾膜對水進行過濾,英文是Micro-porousFilration,簡稱MF。微濾是一種低壓膜濾,進水壓力一般小于0.2MPa,過濾精度介于常規(guī)過濾和超濾之間,可分離水中直徑為0.03~15μm的組分,能去除水中的顆粒物、濁度、細(xì)菌、病毒、藻類等。
超濾是以壓力為推動力,利用孔徑為0.01-0.1μm的濾膜對水進行過濾的方法,英文是Ultra-Filtration,簡稱UF。操作壓力在0.5MPa以下,過濾精度介于納濾和超濾之間,可分離水中直徑為0.005~10μm、分子量大于500的大分子化合物和膠體,能有效去除水中的懸浮物、膠體、細(xì)菌、病毒和部分有機物。
納濾英文是Nanometer-Filtration,簡稱NF,其過濾精度介于反滲透和超濾之間,早期又稱松散反滲透(LooseRO),操作壓力為3MPa以下。納濾膜早期又稱軟化膜,對鈣、鎂離子具有很高的去除率,能有效去除水中分子量在200以上、分子大小約1nm的可溶性組分。
過濾膜的清洗方法有哪些?
膜分離裝置在運行過程中,最常見而且最為嚴(yán)重的問題是由于膜被污染或堵塞而使得透水量下降的問題,因此膜的清洗及其清洗工藝是膜分離法的重要環(huán)節(jié),清洗對延長膜的使用壽命和恢復(fù)膜的水通量等分離性能有直接關(guān)系,當(dāng)膜的透過水量或出水水質(zhì)明顯下降或膜裝置進出口壓力差超過0.05MPa時,必須對膜段進行清洗。
膜的清洗方法主要有物理法和化學(xué)法兩大類。具體操作中應(yīng)當(dāng)根據(jù)組件的構(gòu)型、膜材質(zhì)、污染物的類型及污染的程度選清洗方法。
物理清洗法是利用機械力量剝離膜表面的污染物,在清洗過程中不會發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。具體方法主要有水力沖洗、氣水混合沖洗、逆流清洗、熱水沖洗等。水力清洗是利用膜濃縮水側(cè)減壓后形成的高流速膜表而上積存的松軟雜質(zhì)。氣水混合清洗是在膜濃縮水側(cè)同時通人壓縮空氣和水流,借助于氣、水與膜面發(fā)生的剪切作用而將膜表面雜質(zhì)清洗下來。逆流清洗主要用于中空纖維膜的清洗,具體做法是將反向壓力施加于支撐層,引起膜透過液的反向流動,以松動和去除膜進料側(cè)表面的污染物。
化學(xué)清洗法是利用某種化學(xué)藥劑與膜面的有害雜質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而達到清洗膜的目的。應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的污染物采用不同的化學(xué)藥劑,化學(xué)藥劑的選擇必須考慮到兩點:一是清洗劑必須對污染物有很好的溶解和分解能力,二是清洗劑不能污染和損傷膜面。因此,要根據(jù)不同的污染物確定其清洗工藝,同時工作溫度及其膜對清洗劑本考慮膜所允許使用的pH值范圍、身的化學(xué)穩(wěn)定性。
清洗過濾膜的常用化學(xué)清洗法有哪些?
(1)酸洗法。酸洗法對去除鈣類沉積物、金屬氫氧化物及無機膠質(zhì)沉積物等無機雜質(zhì)效果最好。具體做法是利用酸液循環(huán)清洗或浸泡0.5~1h,常用的酸有鹽酸、草酸、檸檬酸等,酸溶液的pH值根據(jù)膜材質(zhì)而定。比如清洗醋酸纖維素膜,酸液的pH值在3~4,而清洗其它膜時,酸液的pH值可以在1~2。
(2)堿洗法。堿洗法對去除油脂及其它有機雜質(zhì)效果較好、具體做法是利用堿液循環(huán)清洗或浸泡0.5~1h,常用的堿有氫氧化鈉和氫氧化鉀,堿溶液的pH值也要根據(jù)膜材質(zhì)而定。比如清洗醋酸纖維素膜,堿液的pH值在8左右,而清洗其它耐腐蝕廖時,堿液的pH值可以在12左右。
(3)氧化法。氧化法對去除油脂及其它有機雜質(zhì)效果較好,而且可以同時起到殺滅細(xì)菌的作用,具體做法是利用氧化劑溶液循環(huán)清洗或浸泡0.5~1h、常用的氧化劑是1%~2%的過氧化氫溶液或者500~1000mg/L的次氯酸鈉水溶液或二氧化氯溶液。
(4)洗滌劑法。洗滌劑法對去除油脂、蛋白質(zhì)、多糖及其它有機雜質(zhì)效果較好。具體做法是利用0.5%~1.5%的含蛋白酶或陰離子表面活性劑的洗滌劑循環(huán)清洗或浸泡0.5~1h。
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