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下载名称 过滤(Filtration)2007-4-10 16:12:03
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                   过滤 


1 介质过滤
    从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。多介质过滤器以成层状的无烟煤、沙、细碎的石榴石或其他材料为床层,。床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成,而最重和最细品级的材料放在床的底部。其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。 在单一介质过滤器中,最细的颗粒材料反洗至床的顶部。大多数过滤发生在床顶部5cm区域内,其余作为支撑介质。有一泥浆层形成。虽然单一介质过滤器的滤速限制为81.5—163L/(min.m)过滤面积,多介质过滤器的水力过程流速可高达815L/(min.m),但因高水质的要求,通常在R0预处理中流速限制在306L/(min.m)。
   由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥,所以单独过滤不起作用。在这些情况下,在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和阳离子聚合物。因为阳离子聚合物在低剂量下就有效果,且不明显地增加过滤器介质的固体负荷,所以最常用。另一方面,如果阳离子聚合物进入现在采用的某些最通用的膜上,则它们却是非常强的污染物。很少量的阳离子聚合物就能堵塞这些膜,且往往难以去除。务须谨记当用阳离子聚合物作为过滤助剂时,必须小心使用。 
 
2 微滤/超滤

    采用超滤/微滤预处理工艺的反渗透/纳滤系统叫做集成膜系统(IMS)。与采用传统预处理工艺的反渗透系统相比,IMS设计具有一些明显的优势。  MF/UF滤液质量更好。SDI和浊度更低,明显降低了反渗透的胶体污染负荷。  由于膜在这里是污染物的绝对屏障,MF/UF滤液的高质量可以保持稳定。即便是地表水和废水等水质波动异常频繁的水源,这种稳定性也不会改变。  由于胶体污染减少,反渗透系统的清洗频率明显降低。  与一些传统过滤工艺相比,MF/UF系统操作更容易,耗时更少。  与采用大量化学品的传统工艺相比,MF/UF浓缩废液的处置比较容易。  占地面积更小,在一些大系统中,有时只相当于传统工艺的5/1。  有利于系统的扩大增容。  运行费用基本相当,在一些情况下会较少。  设备投资基本相当,在一些情况下会较少。
(1) MF/UF膜的特性
    市场销售的微滤膜的孔径一般在0.1-0.35μm。用于反渗透预处理的超滤膜的切割分子量一般在20,000到750,000道尔顿(0.002-0.05μm)。 
    常见的操作跨膜压(TMP)在3-30Psi。膜材料有聚砜、聚烯烃、聚醚砜、聚丙烯、纤维素类和其它专有配方。大多数膜材料具有宽的pH忍耐范围,以便于在低和高pH条件下进行化学清洗。大多数膜还具有耐游离氯的性能,可以进行周期性或连续消毒处理。聚合物膜的最大运行温度为40℃,但陶瓷膜可以在较高温度下使用。
    MF/UF膜有许多构型:卷式平板膜、管式、中空纤维和板框式。用于RO预处理比较普遍的是中空纤维和卷式,这主要是由于考虑到投资、能耗、耐污染以及在冲洗和化学清洗的情况下的通量恢复性能。
(2) MF/UF运行特性
    MF/UF膜有两种不同的运行模式:全量过滤和错流过滤。全量过滤操作模式(也叫做死端过滤)与筒式滤器相类似,即只有料液流和滤液流(没有浓缩液流)。全量方式可以实现水回收率的最大化,达到95-98%,但一般限于原水的悬浮固体含量较低的情况(比如浊度<10NTU)。错流操作模式的典型水回收率为90-95%。
    在一些情况下,MF/UF系统的原水回收率可以达到99%以上,需要将浓缩水和周期性反冲洗水进行收集和处理。二次处理可以通过采用传统固体沉降或另外一套MF/UF系统。
如果MF/UF系统需要预处理,只是简单的筛网过滤器,精度在100到150μm。有时添加铁盐一类的混凝剂,以获得最好的悬浮固体去除效果。
    MF/UF膜的典型通量在36-110gfd之间(60-183l/mhr)。悬浮物浓度较高或污染倾向较强的料液系统,运行通量也较低;高通量用于处理的悬浮物负载的料液系统(比如地表水的通量可以是70gfd)。MF/UF透过液的水质在浊度或SDI等指标上明显好于传统预处理水。一般MF/UF的产水浊度在0.04-0.1 NTU之间,而且不随原水浊度波动。运行良好的传统预处理水的浊度为0.2—1.0NTU。典型的MF/UF产水的SDI为0.3-2,而运行良好的传统预处理水的SDI为2-6。更低的SDI降低了反渗透的胶体物料沉积污染。
(3) MF/UF改善反渗透的经济性
    利用浊度和SDI都非常的MF/UF优质产水,反渗透设计通量会大大提高。采用MF/UF的反渗透系统通量可设计为12到20gfd。采用传统预处理的反渗透系统的典型设计通量为:废水处理8-12gfd,地表水10-15gfd。采用了更高的通量,需要的膜元件、膜壳和管线都减少了,系统的固定资产投资便降低了。而且提高通量还有一个好处,可以将产水透盐量减少20-50%。

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