如何進行水處理？

衡美水處理為您介紹一種經(jīng)久耐用、性能優(yōu)越的水處理設(shè)備——超濾設(shè)備。

超濾設(shè)備是一種工業(yè)設(shè)備，主要用于處理污水和飲用水，使水到達生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。超濾設(shè)備以篩分為分離原理，以壓力推動超濾膜分離的過程，可有效去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源及高分子有機物質(zhì)。

一、超濾概念

超濾是一種以篩分為分離原理、以壓力為推動力的膜分離過程，過濾精度在0.005——0.01μm范圍內(nèi)，可有效去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源及高分子有機物質(zhì)。可廣泛應(yīng)用于物質(zhì)的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉(zhuǎn)化，常溫下操作，對熱敏性物質(zhì)的分離尤為適宜，并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能，能在60℃以下，pH在2——11的條件下長期連續(xù)使用。

超濾膜是一種具有“篩分”分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米，也就是說只有一根頭發(fā)絲的1‰。在膜的一側(cè)施以適當(dāng)壓力，就能篩出大于孔徑的溶質(zhì)分子，以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2～20納米的顆粒。

超濾膜的結(jié)構(gòu)有對稱和非對稱之分。

前者是各向同性的，沒有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬于深層過濾；

后者具有較致密的表層和以指狀結(jié)構(gòu)為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬于表層過濾。

工業(yè)使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

超濾膜過濾孔徑和截留分子量的范圍定義較為模糊，一般認為超濾膜的過濾孔徑為0.001——0.1微米，截留分子量（Molecular weigh cut——off, MWCO）為1,000——1,000,000 Dalton。嚴(yán)格意義上來說超濾膜的過濾孔徑為0.001——0.01微米，截留分子量為1,000——300,000 Dalton。若過濾孔徑大于0.01微米，或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就應(yīng)該定義為微濾膜或精濾膜。

一般用于水處理的超濾膜標(biāo)稱截留分子量為30,000——300,000 Dalton，而截留分子量為6,000——30,000 Dalton 的超濾膜大多用于物料的分離、濃縮和除熱源等領(lǐng)域。

二、超濾設(shè)備工作原理

超濾利用多孔材料的攔截能力，以物理截留的方式去除水中的雜質(zhì)顆粒。在壓力驅(qū)動下，溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質(zhì)可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側(cè)，溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質(zhì)則不能透過纖維壁而被截留，從而達到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作，無相態(tài)變化，不產(chǎn)生二次污染。超濾直飲水設(shè)備就是以超濾膜為核心產(chǎn)品對水質(zhì)進行過濾，產(chǎn)出來的水就是我們通常所說的礦泉水。

三、超濾膜的分類

超濾膜按結(jié)構(gòu)型式分為板框式（板式）、中空纖維式、納米膜表超濾膜、管式、卷式等多種結(jié)構(gòu)。其中，中空纖維超濾膜是超濾技術(shù)中較為成熟的一種形式。中空纖維外徑0.4——2.0mm，內(nèi)徑0.3——1.4mm，中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質(zhì)的分子量表達，截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動，分別構(gòu)成外壓式與內(nèi)壓式中空超濾膜。超濾是動態(tài)過濾過程，被截留物質(zhì)可隨濃縮液排除不致堵塞膜表面，可長期連續(xù)運行。

超濾膜的形式分為板式和管式兩種。管式超濾膜根據(jù)其管徑的不同又分為中空纖維、毛細管和管式。市場上用于水處理的超濾膜基本上以毛細管式為主，個別工程中使用的中空纖維（內(nèi)徑0.1——0.5mm）聚乙烯或聚丙烯微孔膜實際上應(yīng)屬于微濾膜。

將超濾膜絲組合成可與超濾系統(tǒng)連接的組件稱為超濾膜組件。超濾膜組件分為內(nèi)壓式、外壓式和浸沒式三種。其中浸沒式超濾膜過濾的推動力是膜管內(nèi)部的真空與大氣壓之間的壓力差。對于過濾精度要求較高的超濾膜，這一壓力差通常不易滿足所需過濾推動力的要求，因此浸沒式的組件形式比較適合于過濾精度較低的超濾膜或微濾膜。外壓式超濾在正沖與反沖時，膜表面液體的流速不均勻，影響膜表面的沖洗效果，因此常用于水處理的超濾膜還是內(nèi)壓式組件結(jié)構(gòu)較具有優(yōu)勢。

四、超濾技術(shù)的應(yīng)用

早期的工業(yè)超濾應(yīng)用于廢水和污水處理。三十多年來，隨著超濾技術(shù)的發(fā)展，如今超濾膜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)很廣，主要包括食品工業(yè)、飲料工業(yè)、乳品工業(yè)、生物發(fā)酵、生物醫(yī)藥、醫(yī)藥化工、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學(xué)、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收以及環(huán)境工程等等。

目前，超濾已被大量用于水處理工程。超濾技術(shù)在反滲透預(yù)處理、飲用水處理、中水回用等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。超濾技術(shù)在酒類和飲料的除濁、藥品的除熱原及食品及制藥物濃縮過程中均起到關(guān)鍵作用。

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