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核心技术

反渗透膜分离常见的流程

时间:2013-02-04 15:39 来源:未知 作者:admin 点击:
反渗透膜分离工艺设计中常见的流程有如下几种:
①一级一段法这种方式是料液进入膜组件后,浓缩液和产水被连续引出,这种方式水的回收率不高,工业应用较少。另一种形式是一级一段循环式工艺,它是将浓水一部分返回料液槽,这样浓溶液的浓度不断提高,因此产水量大,但产水水质下降。
②一级多段法当用反渗透作为浓缩过程时,一次浓缩达不到要求时,可以采用这种多步式方式,这种方式浓缩液体体积可减少而浓度提高,产水量相应加大。
③两级一段法当海水除盐率要求把NaCl从35000 mg/L降至500mg/L时,则要求除盐率高达98.6%如一级达不到时,可分为两步进行。即第一步先除去NaCl 90%,而第二步再从第一步出水中去除NaCl 89%,即可达到要求。如果膜的除盐率低,而水的渗透性又高时,采用两步法比较经济,同时在低压低浓度下运行时,可提高膜的使用寿命。
④多级反渗透流程在此流程中,将第一级浓缩液作为第二级的供料液,而第二级浓缩液再作为下一级的供料液,此时由于各级透过水都向体外直接排出,所以随着级数增加水的回收率上升,浓缩液体体积减少浓度上升。为了保证液体的一定流速,同时控制浓差极化,膜组件数目应逐渐减少。

超过滤法

超过滤法与逆渗透法类似,也是使用半透膜,但它无法控制离子的清除,因为膜之孔径较大,约10-200A之间。只能排除细菌,病毒,热原及颗粒状物等,对水溶性离子则无法滤过。超过滤法主要的作用是充当逆渗透法的前置处理以防止逆渗透膜被细菌污染。它也可用在水处理的最後步骤以防止上游的水在管路中被细菌污染。一般是利用进水压与出水压差来判断超过滤膜是否有效,与活性碳类似,平时是以逆冲法来清除附着其上的杂质。

蒸馏法

蒸馏法是古老却也是有效的水处理法,它可以清除任何不可挥发性的杂质,但是无法排除可挥发性的污染物,它需要很大的储水槽来存放,这个储水槽与输送管却是造成污染的重要原因,血液透析用水不用这种方式来处理。

紫外线消毒法

它的杀菌机理是破坏细菌核酸的生命遗传物质,使其无法繁殖,其中最重大的反应是核酸分子内的pyrimidine盐基变成双合体(dimer)。一般是使用低压水银放电灯(杀菌灯)的人工253.7nm波长的紫外线能量。紫外线杀菌灯的原理与日光灯相同,只是灯管内部不涂萤光物质,灯管的材质是采用紫外线穿透率高的石英玻璃。一般紫外线装置依用途分照射型,浸泡型及流水型。
水处理紫外线杀菌灯

水处理紫外线杀菌灯

在血液透析稀释用水所使用的紫外线是安放在储水槽到透析机器之间的管路上,也就是所有的透析用水在使用之前都要接受一次紫外线的照射,以达到彻底杀菌的效果。对紫外线的感受性最大的是绿脓菌、大肠菌;相反的,耐受性较大的则是枯草菌芽胞体。因为紫外线消毒法安全,经济,对菌种的选择性少,水质也不会改变,所以已广泛使用这种方法,例如船上的饮用水就常使用这种消毒法。水中的依哥拉菌、巴斯拉菌、沙门氏菌等等全杀光,能潜入水中心360度杀菌,功效等于水面杀菌灯的三倍。能消除水中禄藻,效果显著,使用方便,紫外线杀菌灯适用于:各种大小渔场过滤,水处理,大小型水池,游泳场、温泉。杀菌效率可达99%-99.99%。
紫外线水处理技术--杀菌
紫外线杀菌主要是利用254纳米波长的紫外线光。此波长的紫外线光,即使是在微量的紫外线投射剂量下,也可以破坏一个细胞的生命核心——DNA,因此阻止细胞再生,丧失再生能力使细菌变得无害,从而达到灭菌的效果。象所有其它紫外线应用技术一样,这种系统的规模取决于紫外线的强度(照射器的强度和功率)和接触时间(水、液体、或空气暴露在紫外线下的时间长短)。
紫外线水处理技术--消除臭氧
在工业生产中,臭氧常被用于消毒和净化水体。但是,由于臭氧有极强的氧化能力,水中剩余的臭氧如果不被去除会有可能对下一流程有所影响,因此,通常臭氧处理过的水在进入主要的工艺流程之前必须将水中剩余臭氧去除掉。254纳米波长的紫外线对于破坏剩余臭氧非常有效,它可以把臭氧分解成氧气。尽管不同的系统所需要的规模不同,但通常来讲,一个典型的臭氧消除系统所需的紫外线放射量是一个传统的灭菌消毒系统的三倍左右。
紫外线水处理技术--降低总有机碳量
在很多高技术和实验室装置中,有机物会妨碍高纯度水的生产。有很多方法可以把有机物从水中清除掉,较常用的方法包括使用活性炭和反渗透。波长较短的紫外线(185纳米)也可以有效地降低总有机碳量。波长较短的紫外线具有更多的能量,因此能够分解有机物。紫外线氧化有机的反应过程虽然非常复杂,紫外线水处理技术其主要原理是通过产生氧化能力很强的自由氢氧,将有机物氧化成水和二氧化碳。和臭氧清除系统一样,这种降解有机碳的紫外线系统的紫外线放射量是传统消毒系统的三到四倍。
紫外线水处理技术--降解余氯 】
在市政水处理和供水系统, 加氯消毒是非常必要的。但在工业生产过程中,为了避免对产品产生不良影响,去除水中的余氯却经常是必要的前处理。消除余氯的基该方法有活性炭床和化学处理。活性碳水处理的缺点在于它需要不断再生,而且经常遇到细菌滋生的问题。185纳米和254纳米波长的紫外线都被证实可以有效地破坏余氯和氯氨的化学键。虽然需要巨大的紫外线能量才能发挥作用,但紫外线水处理技术的优点在于此方法不需向水中添加任何药物,不需要储存化学物质,容易维修,而且同时还有杀菌和去除有机物的作用。
特点:
1、脉冲紫外杀菌方式,宽光谱能量强,杜绝微生物的光复活现象
2、采用全不锈钢外壳,使用寿命长
3、灯管可采用手动清洗或自动机械清洗方式
4、全自动控制系统,智能化操作 

超声波紫外水处理

波长从 200 到 300nm 的紫外线有杀菌作用。 UVC 辐射有很强的杀菌力。它被 DNA 吸收并对其结构进行破坏,从而去除活细胞的活性。微生物如病毒,细菌,酵母菌,真菌被紫外灯在几秒钟之内变得无害。只要辐射强度足够高,紫外线杀菌是一种可靠和环保的方法,因为无需任何化学添加剂。此外,微生物无法对紫外线产生抗体。
在用紫外线杀菌时,可以使用发射波长为 254 nm 的单色谱低压汞灯 ,或是发射宽带光谱覆盖从 200 到 300 nm 的整个范围的中压汞灯,也可以使用只发射波长为 222 nm 的准分子灯。
世纪源紫外灯进行水处理的优点:
对味道和气味没有影响;
无需添加化学物质;
无环境污染;
辐射时间短;
对耐氯的病原体有效;
操作简便;
工艺的维护需求小;
运行成本极低。

生物化学法

生物化学水处理方法利用自然界存生的各种细菌微生物,将废水中有机物分解转化成无害物质,使废水得以净化。生物化学水处理方法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物水处理方法。
生物化学水处理法的流程:
原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀地→过滤→消毒→出水。
1、活性污泥水处理方法
(1)鼓风曝气:即排流式曝气,使用曝气风机将压缩空气不断地鼓入废水中,保证水中有一定的溶解氧,以维持微生物的生命活动,分解水中有机物,以达到水处理的净化效果。
(2)机械曝气:即表面曝气,利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动水面,使空气中的氧溶于水中,供微生物生命活动,进行生化作用以达到水处理的净化效果。
(3)纯氧曝气:它是按鼓风曝气方法向水中吹入纯氧,以提高充氧效率,从而加快水处理的净化速度。
2、生物膜水处理方法
(1)生物滤池:使废水流过生长在滤料表面的生物膜,通过两面间的物质交换及生化作用,使废水中有机物降解,达到水处理的净化目的。
(2)生物转盘:由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成,不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜,以达到水处理净化效果。
(3)生物接触氧化:供微生物栖附的填料全部浸于废水中,并采用机械设备向废水中充入空气,使废水中有机物降解,以净化废水。 
3、土地处理系统 (1)土地渗滤:利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力来进行生活污水处理,同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长。
(2)污水灌溉:这种水处理方法主要目的为灌溉,以充分利用净化后的污水。
4、厌氧生物水处理方法:利用厌氧微生物分解污水中有机物,达到水处理净化目的,同时产生甲烷气、CO2等气体。
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