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這是一個關(guān)于純凈水生產(chǎn)工藝PPT課件,包括了純凈水的主要分離技術(shù),膜分離技術(shù)的基本原理和特點(diǎn),分離技術(shù)( UF 和 MF) 在飲用水中的應(yīng)用,膜分離技術(shù)去除了水中的那些物質(zhì),膜分離技術(shù)在水處理方面的應(yīng)用前景等內(nèi)容,國內(nèi)純凈水生產(chǎn)的主要分離技術(shù)膜分離技術(shù) 化工1006 趙建霞 100110140 純凈水的主要分離技術(shù)通過調(diào)研可知,國內(nèi)純凈水生產(chǎn)主要應(yīng)用活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧生物活性碳、膜分離技術(shù)等,期中膜分離技術(shù)被認(rèn)為是目前最有前途的水分離技術(shù)。下面以膜分離技術(shù)為例做詳細(xì)介紹。 膜分離膜是一種起分子級分離過濾作用的介質(zhì),當(dāng)溶液或混和氣體與膜接觸時,在壓力下,或電場作用下,或溫差作用下,某些物質(zhì)可以透過膜,而另些物質(zhì)則被選擇性的攔截,從而使溶液中不同組分,或混和氣體的不同組分被分離,這種分離是分子級的分離。膜技術(shù)在水處理中應(yīng)用是利用水溶液(原水) 中的水分子具有透過分離膜的能力,而溶質(zhì)或其他雜質(zhì)不能透過分離膜,在外力作用下對水溶液(原水) 進(jìn)行分離,獲得純凈的水,從而達(dá)到提高水質(zhì)的目的。膜分離技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)1、膜分離技術(shù)的基本原理由于分離膜具有選擇透過特性, 所以它可使混合物質(zhì)有的通過、有的留下。但不同的膜分離過程使物質(zhì)留下、通過的原理有的類似, 有的完全不一樣,歡迎點(diǎn)擊下載純凈水生產(chǎn)工藝PPT課件哦。
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國內(nèi)純凈水生產(chǎn)的主要分離技術(shù)膜分離技術(shù) 化工1006 趙建霞 100110140 純凈水的主要分離技術(shù)通過調(diào)研可知,國內(nèi)純凈水生產(chǎn)主要應(yīng)用活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧生物活性碳、膜分離技術(shù)等,期中膜分離技術(shù)被認(rèn)為是目前最有前途的水分離技術(shù)。下面以膜分離技術(shù)為例做詳細(xì)介紹。 膜分離膜是一種起分子級分離過濾作用的介質(zhì),當(dāng)溶液或混和氣體與膜接觸時,在壓力下,或電場作用下,或溫差作用下,某些物質(zhì)可以透過膜,而另些物質(zhì)則被選擇性的攔截,從而使溶液中不同組分,或混和氣體的不同組分被分離,這種分離是分子級的分離。膜技術(shù)在水處理中應(yīng)用是利用水溶液(原水) 中的水分子具有透過分離膜的能力,而溶質(zhì)或其他雜質(zhì)不能透過分離膜,在外力作用下對水溶液(原水) 進(jìn)行分離,獲得純凈的水,從而達(dá)到提高水質(zhì)的目的。膜分離技術(shù)的基本原理和特點(diǎn) 1、膜分離技術(shù)的基本原理由于分離膜具有選擇透過特性, 所以它可使混合物質(zhì)有的通過、有的留下。但不同的膜分離過程使物質(zhì)留下、通過的原理有的類似, 有的完全不一樣。總的說來, 分離膜之所以能使混在一起的物質(zhì)分開, 不外乎兩種手段。 (1) 根據(jù)混合物物理性質(zhì)的不同——主要是質(zhì)量、體積大小和幾何形態(tài)差異, 用過篩的辦法將其分離。微濾膜分離過程就是根據(jù)這一原理將水溶液中孔徑大于50 nm的固體雜質(zhì)去掉的。 (2) 根據(jù)混合物的不同化學(xué)性質(zhì)。物質(zhì)通過分離膜的速度取決于以下兩個步驟的速度, 首先是從膜表面接觸的混合物中進(jìn)入膜內(nèi)的速度(稱溶解速度) , 其次是進(jìn)入膜內(nèi)后從膜的表面擴(kuò)散到膜的另一表面的速度。二者之和為總速度?偹俣扔, 透過膜所需的時間愈短; 總速度愈小,透過時間愈久。例如反滲透一般用于水溶液除鹽。這是因?yàn)榉礉B透膜是親水性的高聚物, 水分子很容易進(jìn)入膜內(nèi),在水中的無機(jī)鹽離子則較難進(jìn)入, 所以經(jīng)過反滲透膜的水就被除鹽淡化了。 2、膜分離技術(shù)的特點(diǎn) 1) 膜分離過程不發(fā)生相的變化,與其它方法相比能耗較低,因此又稱節(jié)能技術(shù)。 2) 膜分離過程是在常溫下進(jìn)行的,因而特別適于對熱敏感的物質(zhì),如對廢水中有價值的重金屬、化學(xué)藥品、生產(chǎn)原料等的分離、分級、濃縮與富集過程。而用膜法處理飲用水,其出水水質(zhì)只取決于膜自身的性質(zhì),如膜孔徑、膜的選擇性等,與原水水質(zhì)無關(guān)。 3) 膜分離技術(shù)不僅適用于有機(jī)物和無機(jī)物、病毒、細(xì)菌的廣泛分離,而且還適用于許多特殊溶液體系的分離,如溶液中大分子與無機(jī)鹽的分離,一些共沸物或近沸點(diǎn)物系的分離等,而后者是常規(guī)方法無能為力的。 4) 膜分離是一種物理過濾過程,故不會產(chǎn)生副產(chǎn)物。 5) 膜分離法分離裝置簡單,操作容易且以控制,便于維修且分離效率高。作為一種新型的水處理方法與常規(guī)水處理方法相比,具有占地面積小,處理效率高等特點(diǎn)。 膜分離技術(shù)( UF 和 MF) 在飲用水中的應(yīng)用 膜技術(shù)作為飲用水獨(dú)立工藝是最近十幾年來最重要的技術(shù)突破。它取代了原水處理工藝復(fù)雜、龐大的設(shè)施,而且處理后的水質(zhì),是以前任何水處理設(shè)備工藝都難以達(dá)到的。用形象一點(diǎn)的話來講,任何骯臟不堪的水,經(jīng)過膜技術(shù)的處理,流淌出來的就是可以飲用的清潔水。自來水處理中使用傳統(tǒng)混凝、過濾等分離技術(shù),只能得到常規(guī)相關(guān)的水質(zhì),與源水條件、藥劑材料、水力條件、設(shè)備溫度的穩(wěn)定狀態(tài)有密切聯(lián)系。而膜技術(shù)處理的水質(zhì)則與上述條件無關(guān),只是選好膜的截流尺寸即可。膜分離技術(shù)具有以下性能:首先,它是一種物理過濾過程,不需加任何藥劑;其次,它是一種絕對的過濾作用;第三,它不產(chǎn)生任何副產(chǎn)品;第四,其運(yùn)行驅(qū)動力是壓力,易實(shí)現(xiàn)自動控制。 MF 膜和UF 膜可截留水中絕大部分懸浮物、膠體和細(xì)菌。美國Saratoga 水廠的運(yùn)行結(jié)果表明,雖然原水中的濁度變化很大,最低時< 1 NTU ,最高時> 250 NTU , 但出水濁度一直保持在0. 05NTU 以下。Karimi 等的試驗(yàn)表明,MF 工藝能夠有效去除水中的顆粒,如粒徑范圍在5~15μm 顆粒的平均對數(shù)去除率為3. 3~4. 4 ,粒徑范圍在2~5μm 顆粒的平均對數(shù)去除率為2. 3~5. 5 。Adham 等對UF 膜處理河水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明UF 膜能有效去除大腸桿菌,出水中不含大腸桿菌。J acangelo 等的研究發(fā)現(xiàn)通過UF 工藝處理后的出水,水中的賈第蟲和隱孢子蟲卵囊都在檢測限以下。Madaeni 實(shí)驗(yàn)證明,標(biāo)稱孔徑0. 22μm 的疏水性MF 膜在攪拌和較低的跨膜壓差的情況下,對脊髓灰質(zhì)炎病毒的去除率> 99 % ,而對UF 膜來說,病毒的去除是完全的,并且指出,MF 膜去除病毒的優(yōu)勢機(jī)理是“標(biāo)準(zhǔn)過濾”,即膜孔徑大小剛好使病毒吸附到膜孔壁上。 通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),病毒多是吸附在膜孔內(nèi)部,而不是膜表面的濾餅中。致病原生動物主要有阿米巴(痢疾) 、兼性寄生阿米巴(腦膜炎) 、腸梨形蟲(胃腸功能紊亂腹瀉) 、賈第蟲(腹瀉) 、隱孢子蟲(腹瀉) ,這些原生動物主要是通過它們的胞囊(Cyst) 或卵囊(Oocyst ) 來傳播疾病的。賈第蟲胞囊大小約為5~10μm ,隱孢子蟲為2~5μm ,而阿米巴在10~15 μm 左右,個體較大,具有強(qiáng)耐氯性,常規(guī)水處理方式很難去除,但其尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于MF 膜和UF 膜的孔徑,因此MF 膜和UF 膜可通過篩濾作用將之完全去除。Clive 的研究也表明,UF 膜能去除寄生蟲卵,如賈第蟲卵和陰孢子蟲的卵囊,并能去除最小的病毒———脊髓灰質(zhì)炎病毒。由此可見,UF 膜和MF 膜可完全實(shí)現(xiàn)對飲用水的除濁和消毒,與其他的除濁、消毒工藝比較,UF 膜和MF 膜的顯著優(yōu)點(diǎn)是對進(jìn)料濃度的波動相對來說不太敏感。 UF 膜和MF 膜對水中的有機(jī)物去除率不高。Laine 等人經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí),截留分子量為1 000~5 000的UF 膜去除THMs 前驅(qū)物效果不是很好。但Anselme 等人提出了一種特殊的工藝來去除溶解性有機(jī)碳(DOC) 和微污染物,即將一定量(6~15 mg/ L) 的粉末活性炭( PAC) 投加到UF 或MF膜裝置的循環(huán)水流中,組成吸附—固液分離工藝流程來處理飲用水。PAC 可有效吸附水中低分子量的有機(jī)物,使溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)移至固相,再利用UF 膜或MF 膜截留去除微粒的特性,可將低分子量的有機(jī)物從水中去除。而且, PAC 還可有效地防止膜污染。Loseph 等人通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)PAC 會在膜面上形成一層多孔狀膜,它吸附水中有機(jī)物,不僅去除有機(jī)物還可以避免膜污染。這層PAC 膜較松軟,反沖洗會很容易將它去除。Laine 等提出將顆;钚蕴颗cUF 膜組合,利用顆;钚蕴咳コ头肿恿康娜芙庑杂袡C(jī)物。實(shí)驗(yàn)證明,這種組合也能提高出水水質(zhì)。UF 膜技術(shù)也可應(yīng)用于地下水處理。美國環(huán)保局規(guī)定,受地表水直接影響的地下水必須像地表水一樣處理,這樣,一些地下水也必須過濾和消毒。適應(yīng)這種需要,UF 膜技術(shù)是一種理想工藝,因?yàn)閁F 膜工藝就可以完成過濾和消毒兩項(xiàng)要求。 膜分離技術(shù)去除了水中的那些物質(zhì) 近年來,膜技術(shù)在飲用純凈水方面的應(yīng)用也逐步開展。目前全國純凈水產(chǎn)量達(dá)到年產(chǎn)400萬噸以上,國內(nèi)純凈水生產(chǎn)一般采用反滲透法。以城市自來水為水源,經(jīng)預(yù)處理,反滲透和臭氧消毒處理其電導(dǎo)率通常能小于10μs(25℃),細(xì)菌總數(shù)≤20cfu/mL,水質(zhì)透徹晶亮,口感純正,滿足了國家飲用純凈水標(biāo)準(zhǔn)(GB17323-1998,GB17324-1998)。隨著膜技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,絕大多數(shù)礦泉水(含天然水)生產(chǎn)廠家均開始采用超過濾或微孔膜過濾技術(shù)除菌、除膠體、除絮凝物和顆粒等。膜技術(shù)為改善礦泉水品質(zhì)和貯存性能起了重要作用 納濾去除飲用水中有機(jī)物及類炭疽桿菌 1、 原水經(jīng)10P M保安過濾器、活性炭柱和超濾裝置處理后,符合納濾的進(jìn)水水質(zhì)要求,該流程可用于一般井水的預(yù)處理。 2、 納濾膜可有效去除水中的有機(jī)物及致癌、致畸、致突變物,出水的Ames試驗(yàn)結(jié)果為陰性,對TOC的去除率>90%。 3、 在試驗(yàn)水樣含菌量為(2.7一3.3)x 1 04CFU/l00mL的條件下,各級裝置對類炭疽桿菌繁殖體的平均除菌率分別為:超濾為87.5%,納濾為48.78%,離子交換樹脂無除菌作用。 4、 納濾工藝用于飲用水深度處理時,對有機(jī)物及“三致”物質(zhì)有很好的去除效果,但在去除類炭疽桿菌及其繁殖體時,若先經(jīng)過消毒處理,則凈化效果將更為理想。膜分離技術(shù)在水處理方面的應(yīng)用前景將均是非侵入性的膜技術(shù)與紫外(UV) 消毒結(jié)合起來,能極大降低化學(xué)物質(zhì)和微生物風(fēng)險,并能使水的回用、海水淡化等有較大發(fā)展。而對膜技術(shù)的大量應(yīng)用可以解決公眾的多種處理目標(biāo)要求。今后膜處理除了作為常規(guī)處理的后續(xù)處理以外,更大的趨勢是作為單獨(dú)的處理流程取代現(xiàn)行流程,很可能形成一套兩級膜處理流程,即原水先通過MF 或UF 這樣的低壓流程去除顆粒和大的微生物污染體,再進(jìn)入NF 和RO這樣的高壓流程以去除NOM、一些人工合成有機(jī)化合物,以及其他污染物質(zhì)。 而我國在飲用水生產(chǎn)以及污水處理中采用膜技術(shù)起步較晚,目前主要還處于國外設(shè)備的引進(jìn)、消化及研究開發(fā)階段。據(jù)1993 年統(tǒng)計,國內(nèi)膜和膜裝置的年產(chǎn)值大約是2 億多元人民幣,其中離子交換膜和電滲析器約1 億元,反滲透和超濾膜裝置約為1000 萬元,微濾約為3000 萬元,氣體分離膜約為1000 萬元。很顯然我國膜和膜裝置的產(chǎn)值還是很低的,僅為世界市場的1/500, 日本的1/100 但是,即使在美國投入膜法水處理的生產(chǎn)應(yīng)用也不過僅五年的時間,目前大家的研究差距還不算太大,因此我們必須迎頭追上,加速發(fā)展我國的膜工業(yè),可以預(yù)料在新世紀(jì),隨著法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的日益提高、和膜技術(shù)的不斷成熟、成本不斷降低,水價的日趨上漲等,膜法水處理技術(shù)將會出現(xiàn)一個技術(shù)上進(jìn)一步提高,應(yīng)用上更加普及的高潮。
純凈水生產(chǎn)工藝流程圖PPT:這是一個關(guān)于純凈水生產(chǎn)工藝流程圖PPT,包括了設(shè)備工藝流程圖,原水泵,機(jī)械過濾器,活性炭過濾器,軟化系統(tǒng),精密過濾器,反滲透系統(tǒng)等內(nèi)容,制作人:謝建彬食品營養(yǎng)與檢測 2 班目 錄 a)設(shè)備工藝流程圖 c)機(jī)械過濾器 e)軟化系統(tǒng) g)反滲透系統(tǒng) b)原水泵 d)活性炭過濾器 f)精密過濾器 原水泵 主要功能:恒定系統(tǒng)供水壓力,穩(wěn)定供水量機(jī)械過濾器采用多次過濾層的過濾器,主要目的是去除原水中含有的錳、鐵重金屬、泥沙、鐵銹、膠體物質(zhì)、懸浮物等顆粒在20um以上的物質(zhì),系統(tǒng)可以進(jìn)行反沖洗、正沖洗等一系列操作。主要功能:保證設(shè)備的產(chǎn)水量,延長設(shè)備的使用壽命。 活性炭過濾器 采用果殼活性炭過濾器,活性炭不但可吸附電解質(zhì)離子,還可以進(jìn)行離子交換吸附。經(jīng)活性炭吸附還可使高錳酸鉀耗氧量(COD)由15mg/L(02)降至2-7mg/L(02),此外由于吸附作用使表面被吸附復(fù)制的濃度增加,因而還起到催化作用,去除水中的色素、異味、大量生化有機(jī)物、降低水的余鹵值及農(nóng)藥污染物和除去水中三鹵化物(THM)以及其他的污染物。系統(tǒng)可以進(jìn)行反沖洗、正沖洗等一系列操作。同時,設(shè)備具有自我維護(hù)系統(tǒng),運(yùn)行費(fèi)用很低。主要功能:保證設(shè)備的產(chǎn)水質(zhì)量,延長設(shè)備的使用壽命軟化系統(tǒng)為防止?jié)馑颂貏e是RO裝置最后一根膜組件濃水側(cè)出現(xiàn)CACO3,MGCO3,MGSO4,CASO4,BASO4,SRSO4,SISO4的濃度大于其平衡溶解度常數(shù)而結(jié)晶析出,損壞膜原件的應(yīng)有特性,在進(jìn)入反滲透膜組件之前系統(tǒng)采用鈉型陽離子交換樹脂,進(jìn)行離子交換吸附,去除水中主要硬度成分,吸附飽和后,樹脂失效,可用工業(yè)用鹽進(jìn)行再生樹脂,使之恢復(fù)交換能力。每套軟化系統(tǒng)包括:軟化罐、控制器(或射流器/鹽泵)、鹽箱及鹽閥主要功能:防止反滲透摸結(jié)垢,延長反滲透膜的使用壽命精密過濾器 精密過濾器用來截留預(yù)處理系統(tǒng)漏過的少量機(jī)械雜質(zhì)。過濾器筒體采用工程塑料或SUS304材質(zhì);內(nèi)裝PPF濾芯,歡迎點(diǎn)擊下載純凈水生產(chǎn)工藝流程圖PPT。