超滤微滤与反渗透膜及过程特性比较.ppt

* Water Quality Engineering水质工程学给水工程第九章 膜滤 环境与市政工程系给水排水工程教研室 天津城市建设学院 第9章 膜滤 9.1微滤与超滤 9.2反渗透与纳滤 9.3电渗析 9.4膜滤技术在水处理领域中的应用 9.1微滤与超滤—原理 微孔过滤原理与装置 微滤与超滤都是在压差推动力作用下的筛孔分离过程。一般用来分离分子量大于500的溶质、胶体、悬浮物和高分子物质。 超滤、微滤与反渗透膜及过程特性比较 0.2 很高 107~109 102~105 73~84 对称 微滤 1.5~13 0.3~1.05 103~106 1011 20~100 ≈60 不对称 超滤 4~11 淡水2.8 海水5.6 200 100 不对称 反渗透 pH 操作压力/MPa 截流分子量 孔密度/ cm-2 孔径/mm 孔隙率/% 结构 过程特征 膜特性 过程 9.1微滤与超滤—操作模型 微滤两种操作模型 死端过滤（无流动过滤） 错流过滤 超滤三种操作模型 重过滤 间歇错流过滤 连续错流过滤 9.1微滤与超滤—应用 给水 除细菌、胶体等物质。家庭用膜式净水器 与反渗透联合制备纯水 废水 回收分离有用物：涂料、羊毛脂、染料、纸浆等 废水深度处理 膜－生物反应器 中空纤维超滤系统 超滤设备 中空纤维超滤系统 9.2反渗透和纳滤—反渗透 渗透压和反渗透原理 当用一张半透膜将纯水和盐水分开，纯水会透过半透膜向盐水扩散，使盐水侧溶液水面升高，直到动态平衡。渗透的推动力就是渗透压，这是正渗透。 （c)反渗透 纯水 咸水 半透膜 （a)渗透 纯水 咸水 半透膜 （b)平衡 纯水 咸水 半透膜 π 9.2反渗透和纳滤—反渗透 反渗透膜 性能指标 脱盐率＝（C0－C）/C0×100％，一般高达90％以上。 C0进水含盐量；C淡化水含盐量； 膜种类 醋酸纤维素膜（CA） 芳香族聚酰胺膜 结构 表皮层、过渡层、多孔支撑层 9.2反渗透和纳滤—反渗透 9.2反渗透和纳滤—反渗透 反渗透机理 优先吸附－毛细管流模型 2L L 纯水层 膜 9.2反渗透和纳滤—反渗透 膜组件 板框式、管式（有内压和外压两种）、卷式：膜表面积大、透水量大、紊流效果好、中空纤维型 反渗透布置系统 单程式 循环式 多段式 9.2反渗透和纳滤—纳滤 纳滤分离原理 纳滤与反渗透的分离原理是相同的，其差别在于分离溶质的大小，纳滤所需的压力则介于反渗透和超滤之间，其膜孔径在纳米级范围内。 纳滤膜 纳滤膜也叫低压反渗透膜。 纳滤的渗透水，不仅溶解离子的浓度有变化，碱度、硬度、pH、TDS这些重要的水质参数的数值也要改变。