膜過濾，超濾特點、作用及在污水處理中的應用
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發布日期：2022-05-03
1.超濾和超濾膜的特點
超濾也是以靜壓差為推動力的“篩分”作用過程，此外，對于高分子物質，還與溶質水之間的相互用有關。其核心部件是超濾膜，均為不對稱結構的多孔膜。其結構一般有三層:最上層的表面活性層致密面光滑，厚度為o.1~1.5um，其中細孔孔徑一般小10nm;中間的過渡層具有大于10nm的細孔，厚度一般為1~10um;最下面的支撐層厚度為50~250um，具有50nm上的孔。支撐層起支撐作用，提高膜的機械強度。膜的分離性能主要取決于表面活性層和過渡層。過濾的粒徑介于微濾和反滲透之間，與微濾和反滲邊間沒有明確分界?？山亓舴肿恿繛?00~300000的各種可溶性大分子，如多糖、蛋白質、或相當粒徑(一般小于0.1pm)的膠體微粒，形成濃縮液，達到溶液的凈化、分離及濃縮目的。
制備超濾膜的材料主要有醋酸纖維素、聚砜、聚酰胺和聚丙烯腈等。制膜過程沒有熱理工序，使制得的超濾膜的孔比較大，可不受滲透壓力的阻礙，能在小壓力(O.o.5MPa)下工作，而且有較大的通水量。
常用超濾設備由多孔性支撐體和膜構成，裝在堅固的殼內，有板框式、管式、卷式和中空纖維式。其中中空纖維超濾膜是超濾技術中最為成熟與先進的一種形式。中空纖維狀超濾膜的外徑為0.5~2um，特點是直徑小，強度高，不需要支撐結構，管內外能承受較大的壓力差;此外，單位體積中空纖維狀超濾膜的內表面積很大，能有效提高滲透通量。因此，在使用超濾時一般都選擇中空纖維式的超濾膜。
超濾工作條件取決于膜的材質，如醋酸纖維素超濾膜適用于pH=3~8;芳香聚酰胺超濾膜適用于pH=5~9，溫度0~40℃;而聚醚砜超濾膜的使用溫度則可超過100℃。超濾過程中，不能濾過膜的殘留物在膜表面濃聚形成濃度極化現象，使通水量急劇減少，加大通水速度(3~5m/s)可適當防止。
2.超濾在廢水處理中的應用
在廢水處理中，超濾技術可以用來去除廢水中的淀粉、蛋白質、樹膠、油脂等有機物，以及黏土、微生物等，可回收各種有用物質，生產回用水。處理實例有:電泳涂裝淋洗廢水處理;含油廢水處理;紙漿和造紙廢水、洗毛廢水、染料廢水和食品工業廢水等處理。
3.微濾和超濾的工作方式
根據水的回收率，超濾和微濾有兩種過濾方式:死端過濾和錯流過濾。
死端過濾為待處理水全部通過膜而無濃縮液流出的一種運行方式，該條件下水的回收率接近100%，但通量下降較快，膜孔容易堵塞，需要周期性的反沖洗以恢復通量。錯流過濾為大部分待處理水通過膜而少量濃縮液從膜的另一側流出的一種運行方式，采用該方式運行，水的回收率在80%~100%;因膜表面的水流不斷將沉積物帶走，因而其通量的下降較死端過濾要慢，但能耗較高。
按照膜組件是否浸沒在待處理的廢水中，超濾和微濾有兩種工作方式:浸沒式和外置式。浸沒式是將膜組件置于待處理水反應器中，通過加壓泵的負壓抽吸作用使水通過膜的一種工作方式。浸沒式屬于死端過濾方式，優點是占地面積小，水回收率高;缺點為通量下降較快，需要周期性反沖洗或采取相應膜污染控制措施。膜生物反應器(MBR)和膜化學反應器是廢水處理中最常見的一種浸沒式膜反應器。為減緩膜污染，通常采用間歇出水的操作方式，出水時間比為0.8~0.9，即在每
10min的循環中，出水8~9min，空曝氣(不出水)1~2min;同時向MBR中投加粉末活性炭，可以改變膜表面濾餅層的性質，在減緩膜污染的同時，強化有機物的去除，
外置式是將膜組件置于廢水反應器之外，依靠加壓泵的正向壓力使水通過膜的一種工作方式。外置式屬于錯流過濾方式，優點是通量下降較慢，可以使用較高的過濾通量;缺點為占地面積大，水回收率低。連續微濾(CMF)和續超濾(CUF)是工程中應用較多的外置式工作方式，通常置于生物處理之后，對廢水進行深度處理，作為制備一般品質再生水的最后一道屏障，或者作為反滲透系統的預處理單元。
內蒙古美贏環?？萍加邢薰?，污水處理絮凝劑生產廠家，長年致力為廣大污水處理工作者提供相關知識素材。
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