新型纳滤膜:ZeeWeed淹没膜设备
新型纳滤膜采用聚哌嗪为材质,引进一些新的化学基团.增加了膜的表面电荷,具有较好的抗有机污染能力,运行费用低,出水通量高,对THMFP(-致物质前质)、BDOC(可生物降解有机碳)等去除率为90%以上。但无机离子等的渗透率比一般的NF70型纳滤膜高lO倍,其出水的电导率为380US/CM左右,总硬度为140mg/L左右,使出水的无机物浓度维持在一个较为合理的水平,出水不需进行再矿化。
ZeeWeed是耐氯腐蚀的微滤膜,其标定孔径为0.1μm,为中空纤维膜,外部直径为1.9mm,用于从外向内过滤。一个模件由许多根中空纤维组成,他们被装在一垂直的框架上,渗滤水从两端排出。在池的底部装有曝气器,用以适度地搅动中空纤维组件,并使池中的水混合均匀。
ZeeWeed膜设备在小的透过膜压力10—50kPa下,以40—70L/m2·h的通量进行过滤。透过膜压力是由进水流的静压力与滤出水端用离心泵产生的负压而产生的。由储存的滤出水定期进行反冲洗,以控制膜的污垢和延长膜的化学清洗周期。膜件的曝气量为0.4~0.6Nm/h一膜表面积,则抽水和曝气的电耗约为02kWh/m滤出水。
运行效果
Zenon的微滤膜和超滤膜装置形成了悬浮固体和寄生虫卵的绝对屏障,其代表性的处理效果如下表。设备代表性的颗粒记数基线是:粒径>2 m的颗粒平均为2~3个颗粒/mL。设备出水颗粒记数分析详见下表。
饮用水中的新型纳滤膜工艺
纳滤膜去除有机物的机理
对于有机污染物的脱除,最初认为纯属筛网效应,其脱除率主要与分子量大小和形状有关而进一步的研究表明,有机物的去除机理并非如此简单,有机物的去除和分子量与分子的空间几何大小有半定量的关系,和分子的化学特性,特别是形成氢键的能力有关。于是将优先吸附一毛细孔流理论用于解释有机物的去除。即:溶质的渗透分为二个阶段:首先溶质被膜吸收(或溶解),然后经扩散或对流迁移通过膜。影响溶质吸收的分子特性包括水溶性、酸性和氢键结合能力。影响迁移的特性包括位阻因素,如分支结构和横断面的大小。进一步把静电作用、氢键作用和憎水作用作为水溶液中施加在有机溶质上的力来考虑.并引用相应的物理化学参数作为量度。
纳滤膜能有效地去除有机物,包括天然有机物腐殖质和微污染物如THMs。
NF90和NF70膜去除了大部分的盐类,基本上在90%左右,此时不能保证饮用水对硬度的最小要求,尤其是在冬季,因此需要再矿化。而新型纳滤膜NF2OOB对盐类的去除率在50%左右.出水不需再矿化。
CaCh和莠去津的去除率分别稳定在50%和95%左右。如将小试放大到生产规模,则相当于5年的运行寿命,每个月清洗一次。
新型纳滤膜NF200B处理单元具有对溶解性有机物去除率较高,低脱盐率,低能耗和重复清洗后的稳定运行性能。
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