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這是一個關于純凈水生產工藝PPT課件,包括了純凈水的主要分離技術,膜分離技術的基本原理和特點,分離技術( UF 和 MF) 在飲用水中的應用,膜分離技術去除了水中的那些物質,膜分離技術在水處理方面的應用前景等內容,國內純凈水生產的主要分離技術膜分離技術 化工1006 趙建霞 100110140 純凈水的主要分離技術通過調研可知,國內純凈水生產主要應用活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧生物活性碳、膜分離技術等,期中膜分離技術被認為是目前最有前途的水分離技術。下面以膜分離技術為例做詳細介紹。 膜分離膜是一種起分子級分離過濾作用的介質,當溶液或混和氣體與膜接觸時,在壓力下,或電場作用下,或溫差作用下,某些物質可以透過膜,而另些物質則被選擇性的攔截,從而使溶液中不同組分,或混和氣體的不同組分被分離,這種分離是分子級的分離。膜技術在水處理中應用是利用水溶液(原水) 中的水分子具有透過分離膜的能力,而溶質或其他雜質不能透過分離膜,在外力作用下對水溶液(原水) 進行分離,獲得純凈的水,從而達到提高水質的目的。膜分離技術的基本原理和特點1、膜分離技術的基本原理由于分離膜具有選擇透過特性, 所以它可使混合物質有的通過、有的留下。但不同的膜分離過程使物質留下、通過的原理有的類似, 有的完全不一樣,歡迎點擊下載純凈水生產工藝PPT課件哦。
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國內純凈水生產的主要分離技術膜分離技術 化工1006 趙建霞 100110140 純凈水的主要分離技術通過調研可知,國內純凈水生產主要應用活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧生物活性碳、膜分離技術等,期中膜分離技術被認為是目前最有前途的水分離技術。下面以膜分離技術為例做詳細介紹。 膜分離膜是一種起分子級分離過濾作用的介質,當溶液或混和氣體與膜接觸時,在壓力下,或電場作用下,或溫差作用下,某些物質可以透過膜,而另些物質則被選擇性的攔截,從而使溶液中不同組分,或混和氣體的不同組分被分離,這種分離是分子級的分離。膜技術在水處理中應用是利用水溶液(原水) 中的水分子具有透過分離膜的能力,而溶質或其他雜質不能透過分離膜,在外力作用下對水溶液(原水) 進行分離,獲得純凈的水,從而達到提高水質的目的。膜分離技術的基本原理和特點 1、膜分離技術的基本原理由于分離膜具有選擇透過特性, 所以它可使混合物質有的通過、有的留下。但不同的膜分離過程使物質留下、通過的原理有的類似, 有的完全不一樣?偟恼f來, 分離膜之所以能使混在一起的物質分開, 不外乎兩種手段。 (1) 根據混合物物理性質的不同——主要是質量、體積大小和幾何形態(tài)差異, 用過篩的辦法將其分離。微濾膜分離過程就是根據這一原理將水溶液中孔徑大于50 nm的固體雜質去掉的。 (2) 根據混合物的不同化學性質。物質通過分離膜的速度取決于以下兩個步驟的速度, 首先是從膜表面接觸的混合物中進入膜內的速度(稱溶解速度) , 其次是進入膜內后從膜的表面擴散到膜的另一表面的速度。二者之和為總速度?偹俣扔, 透過膜所需的時間愈短; 總速度愈小,透過時間愈久。例如反滲透一般用于水溶液除鹽。這是因為反滲透膜是親水性的高聚物, 水分子很容易進入膜內,在水中的無機鹽離子則較難進入, 所以經過反滲透膜的水就被除鹽淡化了。 2、膜分離技術的特點 1) 膜分離過程不發(fā)生相的變化,與其它方法相比能耗較低,因此又稱節(jié)能技術。 2) 膜分離過程是在常溫下進行的,因而特別適于對熱敏感的物質,如對廢水中有價值的重金屬、化學藥品、生產原料等的分離、分級、濃縮與富集過程。而用膜法處理飲用水,其出水水質只取決于膜自身的性質,如膜孔徑、膜的選擇性等,與原水水質無關。 3) 膜分離技術不僅適用于有機物和無機物、病毒、細菌的廣泛分離,而且還適用于許多特殊溶液體系的分離,如溶液中大分子與無機鹽的分離,一些共沸物或近沸點物系的分離等,而后者是常規(guī)方法無能為力的。 4) 膜分離是一種物理過濾過程,故不會產生副產物。 5) 膜分離法分離裝置簡單,操作容易且以控制,便于維修且分離效率高。作為一種新型的水處理方法與常規(guī)水處理方法相比,具有占地面積小,處理效率高等特點。 膜分離技術( UF 和 MF) 在飲用水中的應用 膜技術作為飲用水獨立工藝是最近十幾年來最重要的技術突破。它取代了原水處理工藝復雜、龐大的設施,而且處理后的水質,是以前任何水處理設備工藝都難以達到的。用形象一點的話來講,任何骯臟不堪的水,經過膜技術的處理,流淌出來的就是可以飲用的清潔水。自來水處理中使用傳統(tǒng)混凝、過濾等分離技術,只能得到常規(guī)相關的水質,與源水條件、藥劑材料、水力條件、設備溫度的穩(wěn)定狀態(tài)有密切聯(lián)系。而膜技術處理的水質則與上述條件無關,只是選好膜的截流尺寸即可。膜分離技術具有以下性能:首先,它是一種物理過濾過程,不需加任何藥劑;其次,它是一種絕對的過濾作用;第三,它不產生任何副產品;第四,其運行驅動力是壓力,易實現(xiàn)自動控制。 MF 膜和UF 膜可截留水中絕大部分懸浮物、膠體和細菌。美國Saratoga 水廠的運行結果表明,雖然原水中的濁度變化很大,最低時< 1 NTU ,最高時> 250 NTU , 但出水濁度一直保持在0. 05NTU 以下。Karimi 等的試驗表明,MF 工藝能夠有效去除水中的顆粒,如粒徑范圍在5~15μm 顆粒的平均對數去除率為3. 3~4. 4 ,粒徑范圍在2~5μm 顆粒的平均對數去除率為2. 3~5. 5 。Adham 等對UF 膜處理河水進行實驗,結果表明UF 膜能有效去除大腸桿菌,出水中不含大腸桿菌。J acangelo 等的研究發(fā)現(xiàn)通過UF 工藝處理后的出水,水中的賈第蟲和隱孢子蟲卵囊都在檢測限以下。Madaeni 實驗證明,標稱孔徑0. 22μm 的疏水性MF 膜在攪拌和較低的跨膜壓差的情況下,對脊髓灰質炎病毒的去除率> 99 % ,而對UF 膜來說,病毒的去除是完全的,并且指出,MF 膜去除病毒的優(yōu)勢機理是“標準過濾”,即膜孔徑大小剛好使病毒吸附到膜孔壁上。 通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),病毒多是吸附在膜孔內部,而不是膜表面的濾餅中。致病原生動物主要有阿米巴(痢疾) 、兼性寄生阿米巴(腦膜炎) 、腸梨形蟲(胃腸功能紊亂腹瀉) 、賈第蟲(腹瀉) 、隱孢子蟲(腹瀉) ,這些原生動物主要是通過它們的胞囊(Cyst) 或卵囊(Oocyst ) 來傳播疾病的。賈第蟲胞囊大小約為5~10μm ,隱孢子蟲為2~5μm ,而阿米巴在10~15 μm 左右,個體較大,具有強耐氯性,常規(guī)水處理方式很難去除,但其尺寸遠遠大于MF 膜和UF 膜的孔徑,因此MF 膜和UF 膜可通過篩濾作用將之完全去除。Clive 的研究也表明,UF 膜能去除寄生蟲卵,如賈第蟲卵和陰孢子蟲的卵囊,并能去除最小的病毒———脊髓灰質炎病毒。由此可見,UF 膜和MF 膜可完全實現(xiàn)對飲用水的除濁和消毒,與其他的除濁、消毒工藝比較,UF 膜和MF 膜的顯著優(yōu)點是對進料濃度的波動相對來說不太敏感。 UF 膜和MF 膜對水中的有機物去除率不高。Laine 等人經實驗證實,截留分子量為1 000~5 000的UF 膜去除THMs 前驅物效果不是很好。但Anselme 等人提出了一種特殊的工藝來去除溶解性有機碳(DOC) 和微污染物,即將一定量(6~15 mg/ L) 的粉末活性炭( PAC) 投加到UF 或MF膜裝置的循環(huán)水流中,組成吸附—固液分離工藝流程來處理飲用水。PAC 可有效吸附水中低分子量的有機物,使溶解性有機物轉移至固相,再利用UF 膜或MF 膜截留去除微粒的特性,可將低分子量的有機物從水中去除。而且, PAC 還可有效地防止膜污染。Loseph 等人通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)PAC 會在膜面上形成一層多孔狀膜,它吸附水中有機物,不僅去除有機物還可以避免膜污染。這層PAC 膜較松軟,反沖洗會很容易將它去除。Laine 等提出將顆;钚蕴颗cUF 膜組合,利用顆;钚蕴咳コ头肿恿康娜芙庑杂袡C物。實驗證明,這種組合也能提高出水水質。UF 膜技術也可應用于地下水處理。美國環(huán)保局規(guī)定,受地表水直接影響的地下水必須像地表水一樣處理,這樣,一些地下水也必須過濾和消毒。適應這種需要,UF 膜技術是一種理想工藝,因為UF 膜工藝就可以完成過濾和消毒兩項要求。 膜分離技術去除了水中的那些物質 近年來,膜技術在飲用純凈水方面的應用也逐步開展。目前全國純凈水產量達到年產400萬噸以上,國內純凈水生產一般采用反滲透法。以城市自來水為水源,經預處理,反滲透和臭氧消毒處理其電導率通常能小于10μs(25℃),細菌總數≤20cfu/mL,水質透徹晶亮,口感純正,滿足了國家飲用純凈水標準(GB17323-1998,GB17324-1998)。隨著膜技術的發(fā)展和應用,絕大多數礦泉水(含天然水)生產廠家均開始采用超過濾或微孔膜過濾技術除菌、除膠體、除絮凝物和顆粒等。膜技術為改善礦泉水品質和貯存性能起了重要作用 納濾去除飲用水中有機物及類炭疽桿菌 1、 原水經10P M保安過濾器、活性炭柱和超濾裝置處理后,符合納濾的進水水質要求,該流程可用于一般井水的預處理。 2、 納濾膜可有效去除水中的有機物及致癌、致畸、致突變物,出水的Ames試驗結果為陰性,對TOC的去除率>90%。 3、 在試驗水樣含菌量為(2.7一3.3)x 1 04CFU/l00mL的條件下,各級裝置對類炭疽桿菌繁殖體的平均除菌率分別為:超濾為87.5%,納濾為48.78%,離子交換樹脂無除菌作用。 4、 納濾工藝用于飲用水深度處理時,對有機物及“三致”物質有很好的去除效果,但在去除類炭疽桿菌及其繁殖體時,若先經過消毒處理,則凈化效果將更為理想。膜分離技術在水處理方面的應用前景將均是非侵入性的膜技術與紫外(UV) 消毒結合起來,能極大降低化學物質和微生物風險,并能使水的回用、海水淡化等有較大發(fā)展。而對膜技術的大量應用可以解決公眾的多種處理目標要求。今后膜處理除了作為常規(guī)處理的后續(xù)處理以外,更大的趨勢是作為單獨的處理流程取代現(xiàn)行流程,很可能形成一套兩級膜處理流程,即原水先通過MF 或UF 這樣的低壓流程去除顆粒和大的微生物污染體,再進入NF 和RO這樣的高壓流程以去除NOM、一些人工合成有機化合物,以及其他污染物質。 而我國在飲用水生產以及污水處理中采用膜技術起步較晚,目前主要還處于國外設備的引進、消化及研究開發(fā)階段。據1993 年統(tǒng)計,國內膜和膜裝置的年產值大約是2 億多元人民幣,其中離子交換膜和電滲析器約1 億元,反滲透和超濾膜裝置約為1000 萬元,微濾約為3000 萬元,氣體分離膜約為1000 萬元。很顯然我國膜和膜裝置的產值還是很低的,僅為世界市場的1/500, 日本的1/100 但是,即使在美國投入膜法水處理的生產應用也不過僅五年的時間,目前大家的研究差距還不算太大,因此我們必須迎頭追上,加速發(fā)展我國的膜工業(yè),可以預料在新世紀,隨著法規(guī)標準的日益提高、和膜技術的不斷成熟、成本不斷降低,水價的日趨上漲等,膜法水處理技術將會出現(xiàn)一個技術上進一步提高,應用上更加普及的高潮。
純凈水生產工藝流程圖PPT:這是一個關于純凈水生產工藝流程圖PPT,包括了設備工藝流程圖,原水泵,機械過濾器,活性炭過濾器,軟化系統(tǒng),精密過濾器,反滲透系統(tǒng)等內容,制作人:謝建彬食品營養(yǎng)與檢測 2 班目 錄 a)設備工藝流程圖 c)機械過濾器 e)軟化系統(tǒng) g)反滲透系統(tǒng) b)原水泵 d)活性炭過濾器 f)精密過濾器 原水泵 主要功能:恒定系統(tǒng)供水壓力,穩(wěn)定供水量機械過濾器采用多次過濾層的過濾器,主要目的是去除原水中含有的錳、鐵重金屬、泥沙、鐵銹、膠體物質、懸浮物等顆粒在20um以上的物質,系統(tǒng)可以進行反沖洗、正沖洗等一系列操作。主要功能:保證設備的產水量,延長設備的使用壽命。 活性炭過濾器 采用果殼活性炭過濾器,活性炭不但可吸附電解質離子,還可以進行離子交換吸附。經活性炭吸附還可使高錳酸鉀耗氧量(COD)由15mg/L(02)降至2-7mg/L(02),此外由于吸附作用使表面被吸附復制的濃度增加,因而還起到催化作用,去除水中的色素、異味、大量生化有機物、降低水的余鹵值及農藥污染物和除去水中三鹵化物(THM)以及其他的污染物。系統(tǒng)可以進行反沖洗、正沖洗等一系列操作。同時,設備具有自我維護系統(tǒng),運行費用很低。主要功能:保證設備的產水質量,延長設備的使用壽命軟化系統(tǒng)為防止?jié)馑颂貏e是RO裝置最后一根膜組件濃水側出現(xiàn)CACO3,MGCO3,MGSO4,CASO4,BASO4,SRSO4,SISO4的濃度大于其平衡溶解度常數而結晶析出,損壞膜原件的應有特性,在進入反滲透膜組件之前系統(tǒng)采用鈉型陽離子交換樹脂,進行離子交換吸附,去除水中主要硬度成分,吸附飽和后,樹脂失效,可用工業(yè)用鹽進行再生樹脂,使之恢復交換能力。每套軟化系統(tǒng)包括:軟化罐、控制器(或射流器/鹽泵)、鹽箱及鹽閥主要功能:防止反滲透摸結垢,延長反滲透膜的使用壽命精密過濾器 精密過濾器用來截留預處理系統(tǒng)漏過的少量機械雜質。過濾器筒體采用工程塑料或SUS304材質;內裝PPF濾芯,歡迎點擊下載純凈水生產工藝流程圖PPT。