飲用水膜處理技術(shù)課件

1第4章飲用水膜處理技術(shù)

1第4章飲用水膜處理技術(shù)2膜處理技術(shù)膜處理技術(shù)是從20世紀(jì)70年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的水處理新技術(shù)，在90年代得到飛速發(fā)展。膜分離是一種物理過(guò)濾過(guò)程,故不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物。因其具有占地面積小、出水水質(zhì)穩(wěn)定、易進(jìn)行自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn),在水處理領(lǐng)域受到了廣泛的重視。在國(guó)際水協(xié)(IWA)第三屆“前沿技術(shù)”國(guó)際會(huì)議上已被確定為未來(lái)飲用水處理主流技術(shù)。膜分離技術(shù)代表著未來(lái)水處理發(fā)展的時(shí)代潮流,被稱(chēng)為21世紀(jì)的凈水技術(shù)。2膜處理技術(shù)膜處理技術(shù)是從20世紀(jì)70年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的水處3膜處理技術(shù)的本質(zhì)和分類(lèi)膜分離技術(shù)是一種以壓力為推動(dòng)力、利用不同孔徑的膜進(jìn)行水與水中顆粒物質(zhì)（廣義上的顆粒，可以是離子、分子、病毒、細(xì)菌、黏土、沙粒等）篩除分離的技術(shù)。根據(jù)膜孔徑從大到小排列，可以把膜濾分為微濾、超濾、納濾和反滲透4種。其中微濾和超濾膜技術(shù)由于操作壓力小、成本低而引起世界各國(guó)研究者的重視.膜材料主要有乙酸纖維膜、芳香族聚酰胺膜、聚砜膜、聚丙烯膜、無(wú)機(jī)陶瓷膜等。膜組件的形式主要有板式、卷式、中空纖維、管式等。3膜處理技術(shù)的本質(zhì)和分類(lèi)膜分離技術(shù)是一種以壓力為推動(dòng)力、利用4膜分離圖譜14膜分離圖譜15膜分離圖譜2微濾膜的孔徑通常大于0.1μm,主要是分離去除水體中的懸浮物、顆粒物,部分去除細(xì)菌和病毒;超濾膜的孔徑范圍在0.01～0.1μm,對(duì)水體中的顆粒物、細(xì)菌、病毒、膠體、大分子有機(jī)物等污染物有很好的去除效果,納濾膜被稱(chēng)為低壓反滲透膜,它的截留物質(zhì)介于反滲透和超濾膜之間,可以有效地截留多價(jià)離子如鈣和錳,但對(duì)單價(jià)離子如鈉的截留效果差;反滲透幾乎能截留水中的所有溶質(zhì),包括單價(jià)離子等5膜分離圖譜2微濾膜的孔徑通常大于0.1μm,主要是分離去6膜分離圖譜36膜分離圖譜37膜濾處理工藝的選擇在飲用水的膜濾處理工藝中,對(duì)于微污染的地面水源,較廣泛地使用微濾和超濾技術(shù)。對(duì)于地下水水源，較多地使用超濾和納濾技術(shù)。而對(duì)于苦咸水、受到重金屬污染的水源，則使用反滲透技術(shù)。7膜濾處理工藝的選擇在飲用水的膜濾處理工藝中,對(duì)于微污染的地8膜過(guò)濾方式8膜過(guò)濾方式9膜的種類(lèi)－螺旋型9膜的種類(lèi)－螺旋型10膜的種類(lèi)－板片型10膜的種類(lèi)－板片型11膜的種類(lèi)－中空纖維型11膜的種類(lèi)－中空纖維型12膜的種類(lèi)－管狀型12膜的種類(lèi)－管狀型13第1部分微濾技術(shù)

13第1部分微濾技術(shù)

14微濾技術(shù)的特點(diǎn)微濾膜的孔徑范圍為0.1~10μm，操作壓力為0.1-0.3MPa。微濾技術(shù)介于常規(guī)過(guò)濾和超濾之間,可有效去除水中的泥沙、膠體、大分子化合物等雜質(zhì)顆粒及部分去除細(xì)菌、病毒、大腸桿菌等微生物。微濾可以替代飲用水常規(guī)處理的混凝、沉淀、過(guò)濾，在一個(gè)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)常規(guī)工藝多個(gè)處理構(gòu)筑物才能完成的凈水效果。14微濾技術(shù)的特點(diǎn)微濾膜的孔徑范圍為0.1~10μm，操作壓15微濾技術(shù)的應(yīng)用1自1987年在美國(guó)科羅拉多州建成世界上第一座膜分離凈水廠(產(chǎn)水量105m3/d,外壓式中空纖維聚丙烯微濾膜,孔徑0.2μm)。目前微濾技術(shù)已經(jīng)成功地用于小型地表水凈水廠。新西蘭的Tauranga市建成了一座處理量為3.6×104m3/d的MF水廠,用于解決飲水中難以用氯殺滅的桿菌芽孢問(wèn)題。1999年在美國(guó)的Manitowoc建成了處理量為5.5×104m3/d的MF水廠,用于除去原水中的隱孢子蟲(chóng)，對(duì)隱孢子蟲(chóng)的去除率可達(dá)99.99%。1998—2000年全世界已建成和正在建設(shè)中的微濾膜的水處理能力為140萬(wàn)m3/d，其中75%是水凈化用膜。15微濾技術(shù)的應(yīng)用1自1987年在美國(guó)科羅拉多州建成世界上16微濾技術(shù)的應(yīng)用21995年法國(guó)利安水務(wù)公司控股的東莞新紀(jì)元微濾設(shè)備有限公司在廣東省東莞市建成一座地表水源的微濾凈化廠。該水廠一期工程設(shè)計(jì)產(chǎn)水量為6000m3/d，采用燒結(jié)(PE)管式微濾組件和原水絮凝后直接過(guò)濾工藝。1996年該公司又設(shè)計(jì)建設(shè)順德微濾水廠,原水取自珠江西江的李家沙水道,于1996年9月12日建成調(diào)試運(yùn)行,1997年1月30日甲乙雙方通過(guò)驗(yàn)收。16微濾技術(shù)的應(yīng)用21995年法國(guó)利安水務(wù)公司控股的東莞新17微濾膜的截留作用機(jī)理

微濾膜具有比較整齊、均勻的多孔結(jié)構(gòu),具有孔隙率高、膜質(zhì)地薄、驅(qū)動(dòng)壓力低等特性。其截留作用不僅與孔徑大小有關(guān),還與微粒等雜質(zhì)與孔壁之間的相互作用有關(guān)。葉凌碧等通過(guò)電鏡觀察認(rèn)為,MF膜的截留作用機(jī)理大體分為以下幾種：機(jī)械截留作用,即直接的篩分作用;物理作用或吸附截留作用,這主要基于吸附和電性能的影響;架橋作用,在孔徑入口處,微粒通過(guò)架橋作用也同樣可以被截留;網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部截留作用,這種截留是將微粒截留在膜的內(nèi)部,而不是表面。17微濾膜的截留作用機(jī)理微濾膜具有比較整齊18微濾膜對(duì)對(duì)濁度的去除效果

盡管進(jìn)水濁度波動(dòng)較大,但膜出水濁度<1NTU,對(duì)濁度的去除率>90%。18微濾膜對(duì)對(duì)濁度的去除效果

19微濾膜對(duì)CODMn的去除效果微濾膜對(duì)CODMn的去除率為3%~35%(平均為21%)。其它研究結(jié)果也表明,超濾對(duì)有機(jī)物的去除率一般都在20%以下。19微濾膜對(duì)CODMn的去除效果微濾膜對(duì)CODMn的去除率為20第2部分超濾技術(shù)20第2部分超濾技術(shù)21超濾技術(shù)的特點(diǎn)超濾膜的孔徑為0.05μm~1nm,操作壓力一般為0.3~1MPa，膜的透過(guò)速率為0.5~5m3/(m2·d)?？梢匀コ鄬?duì)分子質(zhì)量在300～300000之間的大分子、細(xì)菌、病毒和膠體微粒。超濾膜有多種類(lèi)型,在水廠應(yīng)用較多的超濾膜其材料主要為聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氯乙烯(PVC),運(yùn)行方式可分為浸入式和壓入式。21超濾技術(shù)的特點(diǎn)超濾膜的孔徑為0.05μm~1nm,操作22超濾技術(shù)的應(yīng)用1超濾技術(shù)最初用于化工和醫(yī)藥行業(yè),20世紀(jì)80年代開(kāi)始用于飲用水處理。法國(guó)于1988年建成的Amoncourt水廠是世界上第一家采用UF工藝的水廠。近年來(lái),超濾在水廠得到了廣泛應(yīng)用,而且處理規(guī)模也越來(lái)越大。應(yīng)用超濾工藝的水廠中凈化規(guī)模在20×104m3/d以上的已有數(shù)座,超濾水廠的總處理量已超過(guò)800×104m3/d。北美地區(qū)已有250多座超濾水廠,累計(jì)處理量達(dá)到300×104m3/d。在美國(guó)1×104m3/d以上的自來(lái)水廠已有42座,總處理量占美國(guó)自來(lái)水供應(yīng)量的2.5%，并且許多新建水廠和老水廠改造項(xiàng)目越來(lái)越多地采用超濾工藝。22超濾技術(shù)的應(yīng)用1超濾技術(shù)最初用于化工和醫(yī)藥行業(yè),223超濾技術(shù)的應(yīng)用2在歐洲,超濾工藝在水廠中的應(yīng)用更為廣泛,以小型水廠居多,但處理能力為1×104m3/d以上的水廠已有33座。英國(guó)已有100多家水廠采用超濾膜技術(shù),總產(chǎn)水能力已達(dá)到110×104m3/d。在亞洲,超濾膜技術(shù)的應(yīng)用在近幾年的增長(zhǎng)也比較顯著。新加坡已建成一期規(guī)模為27.5×104m3/d的大型水廠，日本的超濾膜產(chǎn)水能力已接近400×104m3/d。中國(guó)在20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始超濾水處理實(shí)驗(yàn)研究，2005年5月在蘇州市第一座超濾水處理廠投入運(yùn)行。新加坡、澳大利亞、荷蘭、英國(guó)和以色列使用超濾工藝凈化自來(lái)水的處理量分別占其自來(lái)水總供水量的12.0%、4.0%、3.1%、2.0%和1.2%。23超濾技術(shù)的應(yīng)用2在歐洲,超濾工藝在水廠中的應(yīng)用更為廣24超濾水廠在我國(guó)農(nóng)村改水工程中的實(shí)踐

四川省瀘縣某地農(nóng)村改水工程，采用超濾工藝凈化河水,去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒,降低濁度,給當(dāng)?shù)?0戶村民提供了優(yōu)質(zhì)的飲用水。山東某農(nóng)村供水工程采用在半山腰建水池蓄積山泉水,在每戶家中安裝小型超濾裝置,濾除水中的致病微生物,凈化后的水可直接飲用。海南省三亞市某農(nóng)場(chǎng)自來(lái)水廠,采用超濾工藝凈化寧河水,濾除河水中的懸浮物、膠體、細(xì)菌、病毒、藻類(lèi)等,供水量為1500t/d,該水廠為農(nóng)場(chǎng)內(nèi)300戶人家提供了優(yōu)質(zhì)生活用水,至今運(yùn)行良好。浙江某農(nóng)村飲水安全工程實(shí)踐表明,采用超濾技術(shù),其建廠投資僅為修建傳統(tǒng)小型水廠的35.09%,為城郊水廠管網(wǎng)延伸的47%,運(yùn)行費(fèi)用也減少了27%。24超濾水廠在我國(guó)農(nóng)村改水工程中的實(shí)踐

四川省瀘縣某地農(nóng)村改25超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式替代混凝—沉淀—過(guò)濾工藝替代沉淀—過(guò)濾工藝替代沉淀—過(guò)濾工藝作為深度處理工藝

25超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式替代混凝—沉淀—過(guò)濾工藝26超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式1

替代混凝—沉淀—過(guò)濾工藝

水廠供水規(guī)模為1×104m3/d，主要去除濁度、有機(jī)物和鐵。在超濾膜前加入適量的絮凝劑后,超濾系統(tǒng)運(yùn)行非常穩(wěn)定，超濾膜出水濁度保持在0.1NTU以下，對(duì)CODMn的去除率一般在26%~50%之間，總鐵都在0.1mg/L以下。26超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式1

替代混凝—沉淀—過(guò)濾工藝27超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式2－

替代沉淀—過(guò)濾工藝

新加坡ChestnutAvenue水廠供水規(guī)模為27.3×104m3/d，是目前世界上已投入運(yùn)行的超濾水廠中規(guī)模最大的。超濾工藝的目的是控制濁度、色度和有機(jī)物。27超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式2－

替代沉淀—過(guò)濾工藝

新28超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式3－

替代過(guò)濾工藝

美國(guó)田納西州的DuckRiver水廠水廠供水規(guī)模為5.4×104m3/d，是北美老水廠改造非常成功的超濾水廠。采用超濾工藝的目的是控制水中的嗅味。28超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式3－

替代過(guò)濾工藝

美國(guó)田納29超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式4－

作為深度處理工藝

加拿大的Lakeview水廠水廠供水規(guī)模為26.1×104m3/d，在臭氧—活性炭工藝之后采用超濾工藝,是目前最大的臭氧—活性炭耦合超濾的兩級(jí)深度處理系統(tǒng)。超濾工藝主要是擴(kuò)大傳統(tǒng)制水工藝的產(chǎn)水規(guī)模并提高水質(zhì)。29超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式4－

作為深度處理工藝

加拿大30超濾處理效果1Adham等對(duì)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。Jacangelo等的研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)UF工藝處理后的出水,水中的賈第蟲(chóng)和隱孢子蟲(chóng)卵囊都在檢測(cè)限以下。Madaeni實(shí)驗(yàn)證明,標(biāo)稱(chēng)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(duì)脊髓灰質(zhì)炎病毒的去除率>99%,而對(duì)UF膜來(lái)說(shuō),病毒的去除是完全的。Clive的研究也表明,UF膜能去除寄生蟲(chóng)卵,如賈第蟲(chóng)卵和陰孢子蟲(chóng)的卵囊,并能去除最小的病毒—脊髓灰質(zhì)炎病毒。30超濾處理效果1Adham等對(duì)UF膜處理河水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)31超濾處理效果2張捍民等進(jìn)行超濾膜去除飲用水中污染物的試驗(yàn)研究,結(jié)果表明超濾膜能夠有效地去除懸浮固體、膠體,試驗(yàn)中出水濁度始終保持在0.25NTU以下,并且出水中檢不出細(xì)菌。薛罡等的研究也證明了這一點(diǎn),并且發(fā)現(xiàn)超濾膜除鐵、錳的效率高,兩者的去除率均達(dá)到85%以上。31超濾處理效果2張捍民等進(jìn)行超濾膜去除飲用水中污染物的試32超濾處理效果3國(guó)內(nèi)外研究證實(shí)了超濾膜是懸浮顆粒、膠體、濁度和細(xì)菌的有效屏障,但因?yàn)樗慕亓鞣肿恿枯^大,導(dǎo)致它對(duì)水中有機(jī)物的去除效率不高。吳舜澤等的研究表明超濾膜對(duì)水中高錳酸鹽指數(shù)、UV254的去除效率分別在0~49%、20%~36%之間,出水高錳酸鹽指數(shù)值比較高。32超濾處理效果3國(guó)內(nèi)外研究證實(shí)了超濾膜是懸浮顆粒、膠體、33第3部分納濾技術(shù)33第3部分納濾技術(shù)34納濾膜的特點(diǎn)納濾膜又稱(chēng)為超低壓反滲透膜，是20世紀(jì)80年代后期研制開(kāi)發(fā)的一種新型分離膜，其孔徑范圍介于反滲透膜和超濾膜之間,約1nm左右，故稱(chēng)為納濾膜。它具有兩個(gè)顯著特征:其一是截留分子量介于反滲透膜和超濾膜之間，約為200~1000Daltons；其二是納濾膜的表面分離層由聚電解質(zhì)所構(gòu)成，對(duì)無(wú)機(jī)鹽有一定的截留率。從膜的結(jié)構(gòu)上來(lái)看，納濾膜大多數(shù)是復(fù)合型膜，即膜的表層分離層和它的支撐層化學(xué)組成不同。納濾膜屬于壓力驅(qū)動(dòng)型膜，操作壓力通常為0.5~1.0MPa，一般在0.7MPa左右，最低時(shí)為0.3MPa。由于這種特性，有時(shí)將納濾稱(chēng)為“低壓反滲透”或“疏松反滲透”。34納濾膜的特點(diǎn)納濾膜又稱(chēng)為超低壓反滲透膜，是20世紀(jì)8035納濾膜分離機(jī)理

納濾膜對(duì)溶質(zhì)分子的截留去除是一復(fù)雜的現(xiàn)象,主要受膜電荷性和孔徑大小這兩個(gè)基本的膜特性影響。這兩個(gè)特征決定了納濾膜對(duì)溶質(zhì)分離的兩個(gè)主要機(jī)制,即電荷作用和篩分作用。電荷作用主要是由荷電膜與滲濾液中帶電離子之間發(fā)生靜電作用形成的,這一分離現(xiàn)象又被稱(chēng)作道南效應(yīng)。膜表面所帶電荷越多對(duì)離子的去除效果越好,尤其是對(duì)多價(jià)離子的去除。篩分作用是由膜孔徑大小與截留粒子大小之間的關(guān)系決定的,粒徑小于膜孔徑的分子可以通過(guò)膜表面,大于膜孔徑的分子則被截留下來(lái)。一般來(lái)說(shuō),膜孔徑越小對(duì)不帶電的溶質(zhì)分子截留效果越好。35納濾膜分離機(jī)理納濾膜對(duì)溶質(zhì)分子的截留去除是一復(fù)雜36納濾膜技術(shù)的應(yīng)用納濾膜技術(shù)用于微污染水深度處理在我國(guó)已經(jīng)有應(yīng)用實(shí)例，在浙江省溫嶺市濱海鎮(zhèn)，建成并運(yùn)行著國(guó)內(nèi)第一套納濾法凈化處理河道微污染水系統(tǒng)，其水源取自水質(zhì)已是劣V類(lèi)的當(dāng)?shù)睾拥溃咳湛缮a(chǎn)500t潔凈的飲用水，供應(yīng)于當(dāng)?shù)剞r(nóng)村飲用，而這套系統(tǒng)生產(chǎn)的水的質(zhì)量已全面優(yōu)于國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。納濾技術(shù)在山東長(zhǎng)島南隍城納濾示范工程是國(guó)內(nèi)首套工業(yè)化大規(guī)模膜軟化系統(tǒng),它以海島高硬度苦咸水為水源,采用納濾技術(shù)制備飲用水,系統(tǒng)連續(xù)正常運(yùn)行27個(gè)月,淡化水符合國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。36納濾膜技術(shù)的應(yīng)用納濾膜技術(shù)用于微污染水深度處理在我國(guó)已經(jīng)37納濾膜技術(shù)對(duì)污染物的去除范圍去除硝酸和亞硝酸鹽軟化（對(duì)苦咸水進(jìn)行軟化和脫鹽成為納濾應(yīng)用的最大市場(chǎng)）雜質(zhì)、細(xì)菌和病原菌去除氟化物其它無(wú)機(jī)質(zhì)（重金屬、砷、氟化物）的去除去除農(nóng)藥殘留物和環(huán)境荷爾蒙物質(zhì)、激素去除三氯甲烷及其前驅(qū)物天然有機(jī)物的去除澡類(lèi)和藻毒素三致”物質(zhì)37納濾膜技術(shù)對(duì)污染物的去除范圍去除硝酸和亞硝酸鹽38納濾膜技術(shù)對(duì)污染物的去除特點(diǎn)納濾技術(shù)具有微濾、超濾技術(shù)共有的優(yōu)點(diǎn),如:處理過(guò)程中不產(chǎn)生副產(chǎn)物;處理單元體積小,易于自動(dòng)化控制;廣泛的pH適用范圍;有效去除病毒、細(xì)菌、寄生蟲(chóng),減少消毒劑用量等。納濾技術(shù)還具有微濾、超濾所不具備的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)消毒副產(chǎn)物前體物有較好的去除效果，減少消毒副產(chǎn)物的形成;有效去除原水中的BDOC，降低配水管網(wǎng)中細(xì)菌滋生的可能性，提高了飲用水水質(zhì)安全；即使原水水質(zhì)波動(dòng)強(qiáng)烈，處理水水質(zhì)仍能保持穩(wěn)定。38納濾膜技術(shù)對(duì)污染物的去除特點(diǎn)納濾技術(shù)具有微濾、超濾技術(shù)共39法國(guó)MerySurQise水廠納濾膜處理工藝

(34萬(wàn)m3/d)流程圖-處理含農(nóng)藥和有機(jī)物的地表水

39法國(guó)MerySurQise水廠納濾膜處理工藝

(3440法國(guó)MerySurQise水廠納濾膜處理效果

40法國(guó)MerySurQise水廠納濾膜處理效果

41Jarny水廠納濾膜處理工藝(0.25萬(wàn)m3/d)流程圖

——處理富含無(wú)機(jī)鹽的地下水

41Jarny水廠納濾膜處理工藝(0.25萬(wàn)m3/d)流程圖42

不同工藝處理微污染水效果比較

42

不同工藝處理微污染水效果比較

43Jarny水廠納濾膜處理工藝效果43Jarny水廠納濾膜處理工藝效果44第4部分反滲透技術(shù)44第4部分反滲透技術(shù)45反滲透膜技術(shù)的特點(diǎn)

反滲透膜的孔徑最小，在2～3nm以下。除了水分子外，其他所有雜質(zhì)顆粒（包括離子）都不能通過(guò)反滲透膜，因此反滲透膜分離得到的水為純水。反滲透技術(shù)已經(jīng)廣泛用于海水淡化、苦咸水脫鹽、工業(yè)給水高純水的制備（電子工業(yè)用水、鍋爐給水等），近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的飲用純凈水、優(yōu)質(zhì)直飲水的核心技術(shù)就是反滲透。反滲透技術(shù)的操作壓力較高，必須超過(guò)所處理水的滲透壓。對(duì)于海水淡化，操作壓力一般在3MPa以上。對(duì)于用自來(lái)水制備飲用純凈水，操作壓力一般在1MPa以下（根據(jù)原水含鹽量、純水收率、膜特性而確定）。45反滲透膜技術(shù)的特點(diǎn)反滲透膜的孔徑最小，在2～46反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用1997年在我國(guó)嵊山建成日產(chǎn)500m3的反滲透海水淡化站,運(yùn)行結(jié)果表明，反滲透膜元件脫鹽率大于99%,可將含鹽量27000mg/L的海水淡化至200mg/L以下。繼嵊山之后,在遼寧省、浙江省、山東省都相繼建成了幾個(gè)大型反滲透海水淡化站。這標(biāo)志著我國(guó)反滲透海水淡化已步入產(chǎn)業(yè)化。2000年9月在河北滄州市建成18000t/d苦咸水反滲透淡化廠。46反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用1997年在我國(guó)嵊山建成日產(chǎn)500m347反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用反思？

反滲透膜對(duì)有機(jī)物、金屬氧化物、微生物及膠體物質(zhì)有極高的去除能力,但其對(duì)無(wú)機(jī)物去除的“良莠不分”,使水中的有益礦物質(zhì)和微量元素也同時(shí)去除.

純水具有很強(qiáng)的溶解性，當(dāng)大量飲用純水后，體內(nèi)的一些人體所必需的微量元素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被迅速溶解并排出體外,體內(nèi)物質(zhì)失去平衡，尤其是兒童和老年人如長(zhǎng)期飲用對(duì)健康不利.

該方法操作壓力高，因膜易阻塞和污染，對(duì)預(yù)處理要求嚴(yán)，操作復(fù)雜,出水率低，出水長(zhǎng)期飲用不利健康，因此不適于飲水深度處理.47反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用反思？反滲透膜對(duì)有機(jī)物48第5部分膜污染48第5部分膜污染49膜污染的后果

膜分離技術(shù)的應(yīng)用使水處理效率得到極大的提高，并改善了出水水質(zhì)，但同時(shí)也帶來(lái)了新的問(wèn)題,其中膜污染就是一個(gè)突出的問(wèn)題，它將影響膜的穩(wěn)定運(yùn)行,并加速膜的更換頻率,使膜處理的費(fèi)用增加，因此膜污染不僅是影響膜分離工藝經(jīng)濟(jì)性的重要原因，同時(shí)也是影響膜分離技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵。膜污染問(wèn)題已經(jīng)成為膜分離技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。49膜污染的后果膜分離技術(shù)的應(yīng)用使水處理效率得到50膜污染的原因1-3一般情況下，水中污染物有懸浮物、膠體、鐵(氧化鐵和亞鐵)、微生物、結(jié)垢物(如碳酸鈣垢、硫酸垢)、有機(jī)污染物(如腐植酸和富里酸)等，這污染物可能使膜表面及內(nèi)部受污染而堵塞。1天然有機(jī)物（NOM）

NOM溶解性極好,絕大部分為腐殖酸。當(dāng)這些物質(zhì)被吸附在膜的表面時(shí),會(huì)對(duì)膜造成很大影響。這類(lèi)污染使用pH值較高的清潔劑即可去除,若在清潔劑中加入小劑量氯氣,則效果更好。2粘土與泥沙大部分的粘土與泥沙的粒徑<5μm,一部分泥沙呈膠體狀(其粒徑<1μm),這些粘土與泥沙會(huì)聚集在膜的表面,但用pH值較高的清潔劑即可去除。3腐蝕副產(chǎn)物這類(lèi)物質(zhì)包括鐵銹與FeS,其大部分會(huì)被預(yù)過(guò)濾器所截留,雖然這會(huì)大大降低預(yù)過(guò)濾器的壽命,但防止了那些膠體大小的顆粒對(duì)膜的污染。50膜污染的原因1-3一般情況下，水中污染物有懸浮物、膠體、51膜污染的原因4-64H2S

原水中H2S的濃度大約為0.25mg/L,最大不超過(guò)0.5mg/L。溶解于水中的H2S不會(huì)造成膜污染,但若被水中的空氣氧化為單質(zhì)硫,則會(huì)污染膜。5Fe2+

原水中的Fe2+濃度約為0.15mg/L,Fe2+不會(huì)污染膜,但若被氧化成Fe(OH)3或Fe2(CO3)3,則會(huì)使膜污染加劇。用低pH值的清潔劑能有效去除這種污染。6

微生物(包括鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌、澡類(lèi)等)

原水中的微生物若在管道和膜組件中大量繁殖,將會(huì)嚴(yán)重縮短膜的壽命。51膜污染的原因4-64H2S52膜污染的其它原因科威特的SBou-Hamad認(rèn)為導(dǎo)致膜污染的因素有:大流量、較長(zhǎng)的反洗周期、進(jìn)入系統(tǒng)的水生物和微粒。前置孔隙為200μm的預(yù)過(guò)濾器,可去除水生物和微粒,減緩膜污染。澳大利亞的AISchafer等人研究了膜孔徑與膜污染的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)膜孔徑與污染物粒徑之比對(duì)膜污染影響重大。當(dāng)污染物粒徑小于膜孔徑時(shí),污染物會(huì)吸附在膜孔內(nèi)部,造成膜孔堵塞;反之,污染物則會(huì)在膜表面形成污染層52膜污染的其它原因科威特的SBou-Hamad認(rèn)為導(dǎo)致膜53降低膜污染的措施1壓縮空氣（間歇曝氣）2化學(xué)劑反洗3組合工藝（投加臭氧、粉末活性炭、生物預(yù)處理、化學(xué)預(yù)氧化等）53降低膜污染的措施1壓縮空氣（間歇曝氣）54膜技術(shù)的展望膜工藝日趨成熟,價(jià)格逐年降低,必將成為未來(lái)飲用水處理中最重要、最有效的處理技術(shù),并可完全代替常規(guī)過(guò)濾工藝，并將創(chuàng)造更大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。隨著膜市場(chǎng)的迅速擴(kuò)大和膜技術(shù)在飲用水處理中的應(yīng)用推廣,各國(guó)紛紛投入大量人力、物力進(jìn)行相關(guān)研究,以期在日益發(fā)展的膜市場(chǎng)占據(jù)有利位置。我國(guó)在這方面起步較晚,雖然也取得了一些成績(jī),但任重道遠(yuǎn),還需要加強(qiáng)膜技術(shù)方面的研究才能在將來(lái)占有一席之地。54膜技術(shù)的展望膜工藝日趨成熟,價(jià)格逐年降低,必將成為未來(lái)飲55飲用水膜處理技術(shù)的待研究的問(wèn)題1組合技術(shù)及其優(yōu)化2新型膜材料的改進(jìn)（如陶瓷膜、表面鍍高級(jí)氧化催化劑的陶瓷膜）3膜污染機(jī)理及控制55飲用水膜處理技術(shù)的待研究的問(wèn)題1組合技術(shù)及其優(yōu)化56Thanksforyourattention!56Thanksforyourattention!57第4章飲用水膜處理技術(shù)

1第4章飲用水膜處理技術(shù)58膜處理技術(shù)膜處理技術(shù)是從20世紀(jì)70年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的水處理新技術(shù)，在90年代得到飛速發(fā)展。膜分離是一種物理過(guò)濾過(guò)程,故不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物。因其具有占地面積小、出水水質(zhì)穩(wěn)定、易進(jìn)行自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn),在水處理領(lǐng)域受到了廣泛的重視。在國(guó)際水協(xié)(IWA)第三屆“前沿技術(shù)”國(guó)際會(huì)議上已被確定為未來(lái)飲用水處理主流技術(shù)。膜分離技術(shù)代表著未來(lái)水處理發(fā)展的時(shí)代潮流,被稱(chēng)為21世紀(jì)的凈水技術(shù)。2膜處理技術(shù)膜處理技術(shù)是從20世紀(jì)70年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的水處59膜處理技術(shù)的本質(zhì)和分類(lèi)膜分離技術(shù)是一種以壓力為推動(dòng)力、利用不同孔徑的膜進(jìn)行水與水中顆粒物質(zhì)（廣義上的顆粒，可以是離子、分子、病毒、細(xì)菌、黏土、沙粒等）篩除分離的技術(shù)。根據(jù)膜孔徑從大到小排列，可以把膜濾分為微濾、超濾、納濾和反滲透4種。其中微濾和超濾膜技術(shù)由于操作壓力小、成本低而引起世界各國(guó)研究者的重視.膜材料主要有乙酸纖維膜、芳香族聚酰胺膜、聚砜膜、聚丙烯膜、無(wú)機(jī)陶瓷膜等。膜組件的形式主要有板式、卷式、中空纖維、管式等。3膜處理技術(shù)的本質(zhì)和分類(lèi)膜分離技術(shù)是一種以壓力為推動(dòng)力、利用60膜分離圖譜14膜分離圖譜161膜分離圖譜2微濾膜的孔徑通常大于0.1μm,主要是分離去除水體中的懸浮物、顆粒物,部分去除細(xì)菌和病毒;超濾膜的孔徑范圍在0.01～0.1μm,對(duì)水體中的顆粒物、細(xì)菌、病毒、膠體、大分子有機(jī)物等污染物有很好的去除效果,納濾膜被稱(chēng)為低壓反滲透膜,它的截留物質(zhì)介于反滲透和超濾膜之間,可以有效地截留多價(jià)離子如鈣和錳,但對(duì)單價(jià)離子如鈉的截留效果差;反滲透幾乎能截留水中的所有溶質(zhì),包括單價(jià)離子等5膜分離圖譜2微濾膜的孔徑通常大于0.1μm,主要是分離去62膜分離圖譜36膜分離圖譜363膜濾處理工藝的選擇在飲用水的膜濾處理工藝中,對(duì)于微污染的地面水源,較廣泛地使用微濾和超濾技術(shù)。對(duì)于地下水水源，較多地使用超濾和納濾技術(shù)。而對(duì)于苦咸水、受到重金屬污染的水源，則使用反滲透技術(shù)。7膜濾處理工藝的選擇在飲用水的膜濾處理工藝中,對(duì)于微污染的地64膜過(guò)濾方式8膜過(guò)濾方式65膜的種類(lèi)－螺旋型9膜的種類(lèi)－螺旋型66膜的種類(lèi)－板片型10膜的種類(lèi)－板片型67膜的種類(lèi)－中空纖維型11膜的種類(lèi)－中空纖維型68膜的種類(lèi)－管狀型12膜的種類(lèi)－管狀型69第1部分微濾技術(shù)

13第1部分微濾技術(shù)

70微濾技術(shù)的特點(diǎn)微濾膜的孔徑范圍為0.1~10μm，操作壓力為0.1-0.3MPa。微濾技術(shù)介于常規(guī)過(guò)濾和超濾之間,可有效去除水中的泥沙、膠體、大分子化合物等雜質(zhì)顆粒及部分去除細(xì)菌、病毒、大腸桿菌等微生物。微濾可以替代飲用水常規(guī)處理的混凝、沉淀、過(guò)濾，在一個(gè)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)常規(guī)工藝多個(gè)處理構(gòu)筑物才能完成的凈水效果。14微濾技術(shù)的特點(diǎn)微濾膜的孔徑范圍為0.1~10μm，操作壓71微濾技術(shù)的應(yīng)用1自1987年在美國(guó)科羅拉多州建成世界上第一座膜分離凈水廠(產(chǎn)水量105m3/d,外壓式中空纖維聚丙烯微濾膜,孔徑0.2μm)。目前微濾技術(shù)已經(jīng)成功地用于小型地表水凈水廠。新西蘭的Tauranga市建成了一座處理量為3.6×104m3/d的MF水廠,用于解決飲水中難以用氯殺滅的桿菌芽孢問(wèn)題。1999年在美國(guó)的Manitowoc建成了處理量為5.5×104m3/d的MF水廠,用于除去原水中的隱孢子蟲(chóng)，對(duì)隱孢子蟲(chóng)的去除率可達(dá)99.99%。1998—2000年全世界已建成和正在建設(shè)中的微濾膜的水處理能力為140萬(wàn)m3/d，其中75%是水凈化用膜。15微濾技術(shù)的應(yīng)用1自1987年在美國(guó)科羅拉多州建成世界上72微濾技術(shù)的應(yīng)用21995年法國(guó)利安水務(wù)公司控股的東莞新紀(jì)元微濾設(shè)備有限公司在廣東省東莞市建成一座地表水源的微濾凈化廠。該水廠一期工程設(shè)計(jì)產(chǎn)水量為6000m3/d，采用燒結(jié)(PE)管式微濾組件和原水絮凝后直接過(guò)濾工藝。1996年該公司又設(shè)計(jì)建設(shè)順德微濾水廠,原水取自珠江西江的李家沙水道,于1996年9月12日建成調(diào)試運(yùn)行,1997年1月30日甲乙雙方通過(guò)驗(yàn)收。16微濾技術(shù)的應(yīng)用21995年法國(guó)利安水務(wù)公司控股的東莞新73微濾膜的截留作用機(jī)理

微濾膜具有比較整齊、均勻的多孔結(jié)構(gòu),具有孔隙率高、膜質(zhì)地薄、驅(qū)動(dòng)壓力低等特性。其截留作用不僅與孔徑大小有關(guān),還與微粒等雜質(zhì)與孔壁之間的相互作用有關(guān)。葉凌碧等通過(guò)電鏡觀察認(rèn)為,MF膜的截留作用機(jī)理大體分為以下幾種：機(jī)械截留作用,即直接的篩分作用;物理作用或吸附截留作用,這主要基于吸附和電性能的影響;架橋作用,在孔徑入口處,微粒通過(guò)架橋作用也同樣可以被截留;網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部截留作用,這種截留是將微粒截留在膜的內(nèi)部,而不是表面。17微濾膜的截留作用機(jī)理微濾膜具有比較整齊74微濾膜對(duì)對(duì)濁度的去除效果

盡管進(jìn)水濁度波動(dòng)較大,但膜出水濁度<1NTU,對(duì)濁度的去除率>90%。18微濾膜對(duì)對(duì)濁度的去除效果

75微濾膜對(duì)CODMn的去除效果微濾膜對(duì)CODMn的去除率為3%~35%(平均為21%)。其它研究結(jié)果也表明,超濾對(duì)有機(jī)物的去除率一般都在20%以下。19微濾膜對(duì)CODMn的去除效果微濾膜對(duì)CODMn的去除率為76第2部分超濾技術(shù)20第2部分超濾技術(shù)77超濾技術(shù)的特點(diǎn)超濾膜的孔徑為0.05μm~1nm,操作壓力一般為0.3~1MPa，膜的透過(guò)速率為0.5~5m3/(m2·d)?？梢匀コ鄬?duì)分子質(zhì)量在300～300000之間的大分子、細(xì)菌、病毒和膠體微粒。超濾膜有多種類(lèi)型,在水廠應(yīng)用較多的超濾膜其材料主要為聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氯乙烯(PVC),運(yùn)行方式可分為浸入式和壓入式。21超濾技術(shù)的特點(diǎn)超濾膜的孔徑為0.05μm~1nm,操作78超濾技術(shù)的應(yīng)用1超濾技術(shù)最初用于化工和醫(yī)藥行業(yè),20世紀(jì)80年代開(kāi)始用于飲用水處理。法國(guó)于1988年建成的Amoncourt水廠是世界上第一家采用UF工藝的水廠。近年來(lái),超濾在水廠得到了廣泛應(yīng)用,而且處理規(guī)模也越來(lái)越大。應(yīng)用超濾工藝的水廠中凈化規(guī)模在20×104m3/d以上的已有數(shù)座,超濾水廠的總處理量已超過(guò)800×104m3/d。北美地區(qū)已有250多座超濾水廠,累計(jì)處理量達(dá)到300×104m3/d。在美國(guó)1×104m3/d以上的自來(lái)水廠已有42座,總處理量占美國(guó)自來(lái)水供應(yīng)量的2.5%，并且許多新建水廠和老水廠改造項(xiàng)目越來(lái)越多地采用超濾工藝。22超濾技術(shù)的應(yīng)用1超濾技術(shù)最初用于化工和醫(yī)藥行業(yè),279超濾技術(shù)的應(yīng)用2在歐洲,超濾工藝在水廠中的應(yīng)用更為廣泛,以小型水廠居多,但處理能力為1×104m3/d以上的水廠已有33座。英國(guó)已有100多家水廠采用超濾膜技術(shù),總產(chǎn)水能力已達(dá)到110×104m3/d。在亞洲,超濾膜技術(shù)的應(yīng)用在近幾年的增長(zhǎng)也比較顯著。新加坡已建成一期規(guī)模為27.5×104m3/d的大型水廠，日本的超濾膜產(chǎn)水能力已接近400×104m3/d。中國(guó)在20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始超濾水處理實(shí)驗(yàn)研究，2005年5月在蘇州市第一座超濾水處理廠投入運(yùn)行。新加坡、澳大利亞、荷蘭、英國(guó)和以色列使用超濾工藝凈化自來(lái)水的處理量分別占其自來(lái)水總供水量的12.0%、4.0%、3.1%、2.0%和1.2%。23超濾技術(shù)的應(yīng)用2在歐洲,超濾工藝在水廠中的應(yīng)用更為廣80超濾水廠在我國(guó)農(nóng)村改水工程中的實(shí)踐

四川省瀘縣某地農(nóng)村改水工程，采用超濾工藝凈化河水,去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒,降低濁度,給當(dāng)?shù)?0戶村民提供了優(yōu)質(zhì)的飲用水。山東某農(nóng)村供水工程采用在半山腰建水池蓄積山泉水,在每戶家中安裝小型超濾裝置,濾除水中的致病微生物,凈化后的水可直接飲用。海南省三亞市某農(nóng)場(chǎng)自來(lái)水廠,采用超濾工藝凈化寧河水,濾除河水中的懸浮物、膠體、細(xì)菌、病毒、藻類(lèi)等,供水量為1500t/d,該水廠為農(nóng)場(chǎng)內(nèi)300戶人家提供了優(yōu)質(zhì)生活用水,至今運(yùn)行良好。浙江某農(nóng)村飲水安全工程實(shí)踐表明,采用超濾技術(shù),其建廠投資僅為修建傳統(tǒng)小型水廠的35.09%,為城郊水廠管網(wǎng)延伸的47%,運(yùn)行費(fèi)用也減少了27%。24超濾水廠在我國(guó)農(nóng)村改水工程中的實(shí)踐

四川省瀘縣某地農(nóng)村改81超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式替代混凝—沉淀—過(guò)濾工藝替代沉淀—過(guò)濾工藝替代沉淀—過(guò)濾工藝作為深度處理工藝

25超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式替代混凝—沉淀—過(guò)濾工藝82超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式1

替代混凝—沉淀—過(guò)濾工藝

水廠供水規(guī)模為1×104m3/d，主要去除濁度、有機(jī)物和鐵。在超濾膜前加入適量的絮凝劑后,超濾系統(tǒng)運(yùn)行非常穩(wěn)定，超濾膜出水濁度保持在0.1NTU以下，對(duì)CODMn的去除率一般在26%~50%之間，總鐵都在0.1mg/L以下。26超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式1

替代混凝—沉淀—過(guò)濾工藝83超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式2－

替代沉淀—過(guò)濾工藝

新加坡ChestnutAvenue水廠供水規(guī)模為27.3×104m3/d，是目前世界上已投入運(yùn)行的超濾水廠中規(guī)模最大的。超濾工藝的目的是控制濁度、色度和有機(jī)物。27超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式2－

替代沉淀—過(guò)濾工藝

新84超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式3－

替代過(guò)濾工藝

美國(guó)田納西州的DuckRiver水廠水廠供水規(guī)模為5.4×104m3/d，是北美老水廠改造非常成功的超濾水廠。采用超濾工藝的目的是控制水中的嗅味。28超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式3－

替代過(guò)濾工藝

美國(guó)田納85超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式4－

作為深度處理工藝

加拿大的Lakeview水廠水廠供水規(guī)模為26.1×104m3/d，在臭氧—活性炭工藝之后采用超濾工藝,是目前最大的臭氧—活性炭耦合超濾的兩級(jí)深度處理系統(tǒng)。超濾工藝主要是擴(kuò)大傳統(tǒng)制水工藝的產(chǎn)水規(guī)模并提高水質(zhì)。29超濾工藝在水廠中的應(yīng)用方式4－

作為深度處理工藝

加拿大86超濾處理效果1Adham等對(duì)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。Jacangelo等的研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)UF工藝處理后的出水,水中的賈第蟲(chóng)和隱孢子蟲(chóng)卵囊都在檢測(cè)限以下。Madaeni實(shí)驗(yàn)證明,標(biāo)稱(chēng)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(duì)脊髓灰質(zhì)炎病毒的去除率>99%,而對(duì)UF膜來(lái)說(shuō),病毒的去除是完全的。Clive的研究也表明,UF膜能去除寄生蟲(chóng)卵,如賈第蟲(chóng)卵和陰孢子蟲(chóng)的卵囊,并能去除最小的病毒—脊髓灰質(zhì)炎病毒。30超濾處理效果1Adham等對(duì)UF膜處理河水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)87超濾處理效果2張捍民等進(jìn)行超濾膜去除飲用水中污染物的試驗(yàn)研究,結(jié)果表明超濾膜能夠有效地去除懸浮固體、膠體,試驗(yàn)中出水濁度始終保持在0.25NTU以下,并且出水中檢不出細(xì)菌。薛罡等的研究也證明了這一點(diǎn),并且發(fā)現(xiàn)超濾膜除鐵、錳的效率高,兩者的去除率均達(dá)到85%以上。31超濾處理效果2張捍民等進(jìn)行超濾膜去除飲用水中污染物的試88超濾處理效果3國(guó)內(nèi)外研究證實(shí)了超濾膜是懸浮顆粒、膠體、濁度和細(xì)菌的有效屏障,但因?yàn)樗慕亓鞣肿恿枯^大,導(dǎo)致它對(duì)水中有機(jī)物的去除效率不高。吳舜澤等的研究表明超濾膜對(duì)水中高錳酸鹽指數(shù)、UV254的去除效率分別在0~49%、20%~36%之間,出水高錳酸鹽指數(shù)值比較高。32超濾處理效果3國(guó)內(nèi)外研究證實(shí)了超濾膜是懸浮顆粒、膠體、89第3部分納濾技術(shù)33第3部分納濾技術(shù)90納濾膜的特點(diǎn)納濾膜又稱(chēng)為超低壓反滲透膜，是20世紀(jì)80年代后期研制開(kāi)發(fā)的一種新型分離膜，其孔徑范圍介于反滲透膜和超濾膜之間,約1nm左右，故稱(chēng)為納濾膜。它具有兩個(gè)顯著特征:其一是截留分子量介于反滲透膜和超濾膜之間，約為200~1000Daltons；其二是納濾膜的表面分離層由聚電解質(zhì)所構(gòu)成，對(duì)無(wú)機(jī)鹽有一定的截留率。從膜的結(jié)構(gòu)上來(lái)看，納濾膜大多數(shù)是復(fù)合型膜，即膜的表層分離層和它的支撐層化學(xué)組成不同。納濾膜屬于壓力驅(qū)動(dòng)型膜，操作壓力通常為0.5~1.0MPa，一般在0.7MPa左右，最低時(shí)為0.3MPa。由于這種特性，有時(shí)將納濾稱(chēng)為“低壓反滲透”或“疏松反滲透”。34納濾膜的特點(diǎn)納濾膜又稱(chēng)為超低壓反滲透膜，是20世紀(jì)8091納濾膜分離機(jī)理

納濾膜對(duì)溶質(zhì)分子的截留去除是一復(fù)雜的現(xiàn)象,主要受膜電荷性和孔徑大小這兩個(gè)基本的膜特性影響。這兩個(gè)特征決定了納濾膜對(duì)溶質(zhì)分離的兩個(gè)主要機(jī)制,即電荷作用和篩分作用。電荷作用主要是由荷電膜與滲濾液中帶電離子之間發(fā)生靜電作用形成的,這一分離現(xiàn)象又被稱(chēng)作道南效應(yīng)。膜表面所帶電荷越多對(duì)離子的去除效果越好,尤其是對(duì)多價(jià)離子的去除。篩分作用是由膜孔徑大小與截留粒子大小之間的關(guān)系決定的,粒徑小于膜孔徑的分子可以通過(guò)膜表面,大于膜孔徑的分子則被截留下來(lái)。一般來(lái)說(shuō),膜孔徑越小對(duì)不帶電的溶質(zhì)分子截留效果越好。35納濾膜分離機(jī)理納濾膜對(duì)溶質(zhì)分子的截留去除是一復(fù)雜92納濾膜技術(shù)的應(yīng)用納濾膜技術(shù)用于微污染水深度處理在我國(guó)已經(jīng)有應(yīng)用實(shí)例，在浙江省溫嶺市濱海鎮(zhèn)，建成并運(yùn)行著國(guó)內(nèi)第一套納濾法凈化處理河道微污染水系統(tǒng)，其水源取自水質(zhì)已是劣V類(lèi)的當(dāng)?shù)睾拥?，每日可生產(chǎn)500t潔凈的飲用水，供應(yīng)于當(dāng)?shù)剞r(nóng)村飲用，而這套系統(tǒng)生產(chǎn)的水的質(zhì)量已全面優(yōu)于國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。納濾技術(shù)在山東長(zhǎng)島南隍城納濾示范工程是國(guó)內(nèi)首套工業(yè)化大規(guī)模膜軟化系統(tǒng),它以海島高硬度苦咸水為水源,采用納濾技術(shù)制備飲用水,系統(tǒng)連續(xù)正常運(yùn)行27個(gè)月,淡化水符合國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。36納濾膜技術(shù)的應(yīng)用納濾膜技術(shù)用于微污染水深度處理在我國(guó)已經(jīng)93納濾膜技術(shù)對(duì)污染物的去除范圍去除硝酸和亞硝酸鹽軟化（對(duì)苦咸水進(jìn)行軟化和脫鹽成為納濾應(yīng)用的最大市場(chǎng)）雜質(zhì)、細(xì)菌和病原菌去除氟化物其它無(wú)機(jī)質(zhì)（重金屬、砷、氟化物）的去除去除農(nóng)藥殘留物和環(huán)境荷爾蒙物質(zhì)、激素去除三氯甲烷及其前驅(qū)物天然有機(jī)物的去除澡類(lèi)和藻毒素三致”物質(zhì)37納濾膜技術(shù)對(duì)污染物的去除范圍去除硝酸和亞硝酸鹽94納濾膜技術(shù)對(duì)污染物的去除特點(diǎn)納濾技術(shù)具有微濾、超濾技術(shù)共有的優(yōu)點(diǎn),如:處理過(guò)程中不產(chǎn)生副產(chǎn)物;處理單元體積小,易于自動(dòng)化控制;廣泛的pH適用范圍;有效去除病毒、細(xì)菌、寄生蟲(chóng),減少消毒劑用量等。納濾技術(shù)還具有微濾、超濾所不具備的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)消毒副產(chǎn)物前體物有較好的去除效果，減少消毒副產(chǎn)物的形成;有效去除原水中的BDOC，降低配水管網(wǎng)中細(xì)菌滋生的可能性，提高了飲用水水質(zhì)安全；即使原水水質(zhì)波動(dòng)強(qiáng)烈，處理水水質(zhì)仍能保持穩(wěn)定。38納濾膜技術(shù)對(duì)污染物的去除特點(diǎn)納濾技術(shù)具有微濾、超濾技術(shù)共95法國(guó)MerySurQise水廠納濾膜處理工藝

(34萬(wàn)m3/d)流程圖-處理含農(nóng)藥和有機(jī)物的地表水

39法國(guó)MerySurQise水廠納濾膜處理工藝

(3496法國(guó)MerySurQise水廠納濾膜處理效果

40法國(guó)MerySurQise水廠納濾膜處理效果

97Jarny水廠納濾膜處理工藝(0.25萬(wàn)m3/d)流程圖

——處理富含無(wú)機(jī)鹽的地下水

41Jarny水廠納濾膜處理工藝(0.25萬(wàn)m3/d)流程圖98

不同工藝處理微污染水效果比較

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不同工藝處理微污染水效果比較

99Jarny水廠納濾膜處理工藝效果43Jarny水廠納濾膜處理工藝效果100第4部分反滲透技術(shù)44第4部分反滲透技術(shù)101反滲透膜技術(shù)的特點(diǎn)

反滲透膜的孔徑最小，在2～3nm以下。除了水分子外，其他所有雜質(zhì)顆粒（包括離子）都不能通過(guò)反滲透膜，因此反滲透膜分離得到的水為純水。反滲透技術(shù)已經(jīng)廣泛用于海水淡化、苦咸水脫鹽、工業(yè)給水高純水的制備（電子工業(yè)用水、鍋爐給水等），近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的飲用純凈水、優(yōu)質(zhì)直飲水的核心技術(shù)就是反滲透。反滲透技術(shù)的操作壓力較高，必須超過(guò)所處理水的滲透壓。對(duì)于海水淡化，操作壓力一般在3MPa以上。對(duì)于用自來(lái)水制備飲用純凈水，操作壓力一般在1MPa以下（根據(jù)原水含鹽量、純水收率、膜特性而確定）。45反滲透膜技術(shù)的特點(diǎn)反滲透膜的孔徑最小，在2～102反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用1997年在我國(guó)嵊山建成日產(chǎn)500m3的反滲透海水淡化站,運(yùn)行結(jié)果表明，反滲透膜元件脫鹽率大于99%,可將含鹽量27000mg/L的海水淡化至200mg/L以下。繼嵊山之后,在遼寧省、浙江省、山東省都相繼建成了幾個(gè)大型反滲透海水淡化站。這標(biāo)志著我國(guó)反滲透海水淡化已步入產(chǎn)業(yè)化。2000年9月在河北滄州市建成18000t/d苦咸水反滲透淡化廠。46反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用1997年在我國(guó)嵊山建成日產(chǎn)500m3103反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用反思？

反滲透膜對(duì)有機(jī)物、金屬氧化物、微生物及膠體物質(zhì)有極高的去除能力,但其對(duì)無(wú)機(jī)物去除的“良莠不分”,使水中的有益礦物質(zhì)和微量元素也同時(shí)去除.

純水具有很強(qiáng)的溶解性，當(dāng)大量飲用純水