|
膜分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用及存在問題分析.doc
夏李斌 2009/7/25
（接上頁）。許振良[13]等利用3種單皮層聚醚酰亞胺( PEI) 中空纖維超濾膜, 對水溶液中重金屬離子(鎘和鉛, 質(zhì)量濃度均為100 mg/L)的脫除進(jìn)行了膠束強(qiáng)化超濾研究。
2.2 飲用水的制取
近年來，膜分離技術(shù)在飲用水制取方面得到了廣泛應(yīng)用，而且處理規(guī)模也越來越大。僅應(yīng)用超濾工藝的水廠中凈化規(guī)模在20×104 m3/d以上的已有數(shù)座，超濾水廠的總處理量已超過800×104 m3/d[14]。還有許多廠家利用微濾工藝進(jìn)行處理，從上可見，膜處理法已經(jīng)成為飲用水制取最常見的方法。
微濾可以有效去除小顆粒有機(jī)物和懸浮固體，但天然和人工合成的有機(jī)物僅用微濾的方法是不能去除的，需要與其他方法相結(jié)合，微濾結(jié)合混凝、吸附預(yù)處理處理飲用水越來越引起人們的關(guān)注，趙鵬[15]等人用兩個PAC結(jié)合微濾技術(shù)處理河水，在兩個反應(yīng)器中維持很高的出水通量達(dá)到167L/m2•h，實驗證明不同粒徑的PAC，在高通量下都對有機(jī)物有很好的去除率。韓國的Jeong-ik Oh[16]等人研究微濾結(jié)合在線快速攪拌器加混凝劑生產(chǎn)飲用水，當(dāng)加入混凝劑為1.1mg/L 時，膜阻力最小，電勢接近于零，此時具有很好的處理效果。
超濾技術(shù)20 世紀(jì)80年代開始用于飲用水處理。法國于1988 年建成的Amoncourt水廠是世界上第1個采用UF工藝的水廠,我國在20 世紀(jì)90年代中期開始超濾水處理實驗研究,2005年5月在蘇州市第一座超濾水處理廠投入運(yùn)行[17]。吳光等人[18]的研究發(fā)現(xiàn)UF在國內(nèi)的制水成本是0.23 元/m3, 耗電0.18 kW/m3。深圳水務(wù)集團(tuán)的研究表明,在常規(guī)工藝的基礎(chǔ)上增加臭氧—活性炭深度處理工藝會使制水成本增加0.30 元/m3。這些研究表明超濾工藝的制水成本比常規(guī)工藝+ 臭氧+活性炭深度處理工藝的制水成本低。顏翠平[19]等人報道了“日本21 世紀(jì)膜計劃”研究表明超濾膜過濾技術(shù)能有效過濾地表水,達(dá)到市政用水的要求, 南非在不同地區(qū)應(yīng)用低壓膜技術(shù)制造飲用水,試驗研究顯示超濾膜技術(shù)是一個簡單有效的飲用水生產(chǎn)方法,采用的低壓聚砜毛細(xì)管超濾膜能去除天然有機(jī)物、去色、減少部分細(xì)菌。
2.3 海水的淡化
海水淡化主要是去除海水中所含的無機(jī)鹽，通過一系列的過程轉(zhuǎn)變?yōu)榈望}度的淡水。利用海水淡化技術(shù)從海水中制取淡水，緩解日趨嚴(yán)重的世界性水危機(jī)，不僅已在全球科技界形成共識，成為人們?nèi)〉玫囊环N重要手段，也已成為各臨海國家的政府主張與開發(fā)新水源的對策。
據(jù)報道[20]，世界上裝機(jī)應(yīng)用的海水淡化方法主要有多級閃蒸（Multi Stage Flash，MSF）、多效蒸發(fā)（Multi-Effect Distillation，MED）和反滲透法（Reverse Osmosis，RO）。反滲透海水淡化廠的最大規(guī)模為每天30萬噸，建在沙特阿拉伯；反滲透苦咸水淡化廠的最大規(guī)模為每天38萬噸，建在美國；蒸餾淡化廠的最大規(guī)模為每天30萬噸，建在阿布扎比。
我國研究海水淡化技術(shù)起步較早，也是世界上少數(shù)幾個掌握海水淡化等資源利用先進(jìn)技術(shù)的國家之一。目前，從事海水、苦咸水淡化技術(shù)研究、設(shè)計的單位有30多家，生產(chǎn)設(shè)備的廠家近100家[20],山東省榮成成功建成了萬噸級反滲透海水淡化示范工程第一期工程[21]，使我國海水淡化技術(shù)上一個新的臺階，標(biāo)志著我國已具有建設(shè)大型反滲透海水淡化工程的能力。2006年，王玉紅[22]提出了通過納濾膜截留二價離子的能力，有效的脫除了海水中的鈣、鎂、硫酸根和碳酸根等易結(jié)垢的二價離子，為海水進(jìn)一步淡化提供更有利的進(jìn)水水質(zhì), 對海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起推動作用。黃英[23]等人報道了用反滲透法將海水和苦咸水淡化的技術(shù)，通過該方法，使反滲透系統(tǒng)回收率達(dá)75%，將NaCl含量從13000 mg/L左右的苦咸水脫鹽至500 mg/L，淡水質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
2.4 超純水的制備
超純水在電子工業(yè)主要是用于電子元器件的生產(chǎn)，其品質(zhì)已成為影響電子元器件產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成品率及生產(chǎn)成本的重要因素之一。
國家海洋局二所與中科院上海冶金研究所合作開發(fā)的采用反滲透技術(shù)制備超純水[24]，使超純水水質(zhì)由7×106—7×107Ω•cm提高到1.5×106—1.7×107Ω•cm達(dá)到了國家ASTM-EM級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。電去離子（Electrodeionization,簡稱EDI）技術(shù)是國際上20世紀(jì)90年代才逐步成熟的純水生產(chǎn)技術(shù)，是一項純水生產(chǎn)領(lǐng)域具有革命性的技術(shù)突破。王冬云[25]等人在制備高純水過程中通過EDI的實驗研究，表明提高EDI膜堆的操作電流可（未完，下一頁）
|