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超濾設備(bei)在(zai)水處理應用中的(de)(de)工藝過(guo)程，超濾膜(mo)的(de)(de)滲(shen)透(tou)能(neng)力隨(sui)溫度的(de)(de)升高(gao)而增(zeng)加(jia)，一(yi)般水溶液的(de)(de)粘度隨(sui)溫度下降，減小了流動阻力，提(ti)高(gao)了滲(shen)透(tou)率。施工時應考慮現場供液的(de)(de)實際(ji)溫度。

預(yu)處理(li)(li)超(chao)濾(lv)(lv)法在(zai)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)和其(qi)它(ta)(ta)工業(ye)領域(yu)的(de)(de)(de)(de)凈(jing)化(hua)、濃縮、分離(li)等過(guo)程中(zhong)均可作為(wei)工藝過(guo)程的(de)(de)(de)(de)預(yu)處理(li)(li)或深度(du)(du)處理(li)(li)。水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)工藝中(zhong)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)深度(du)(du)凈(jing)化(hua)方法是一種常用(yong)方法。針對(dui)中(zhong)空纖維超(chao)濾(lv)(lv)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)特點，有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)預(yu)處理(li)(li)要(yao)求。由于水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)懸浮物(wu)、膠(jiao)體(ti)、微(wei)生(sheng)物(wu)和其(qi)它(ta)(ta)雜質(zhi)附著(zhu)在(zai)膜(mo)表面(mian)，造(zao)成膜(mo)污染(ran)。因為(wei)超(chao)濾(lv)(lv)水(shui)(shui)(shui)通量較大，在(zai)膜(mo)表面(mian)被截(jie)留的(de)(de)(de)(de)雜質(zhi)濃度(du)(du)迅速(su)增加，就產生(sheng)了所謂的(de)(de)(de)(de)濃度(du)(du)極化(hua)，更(geng)嚴重的(de)(de)(de)(de)是有些非常細(xi)小的(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒會(hui)進入膜(mo)孔(kong)而(er)堵塞水(shui)(shui)(shui)通道。此外，水(shui)(shui)(shui)中(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)和產生(sheng)代謝產物(wu)的(de)(de)(de)(de)粘性物(wu)質(zhi)也會(hui)粘附在(zai)膜(mo)表面(mian)。這(zhe)一切(qie)都會(hui)導致膜(mo)的(de)(de)(de)(de)透(tou)水(shui)(shui)(shui)性降(jiang)低和分離(li)性能的(de)(de)(de)(de)變化(hua)。超(chao)濾(lv)(lv)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)供(gong)水(shui)(shui)(shui)溫度(du)(du)、 pH值及濃度(du)(du)均有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。所以超(chao)濾(lv)(lv)供(gong)水(shui)(shui)(shui)必須進行適(shi)當的(de)(de)(de)(de)預(yu)處理(li)(li)，調節水(shui)(shui)(shui)質(zhi)，滿足供(gong)水(shui)(shui)(shui)要(yao)求條件(jian)，延長其(qi)使用(yong)壽命，降(jiang)低水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)成本。

1、殺死微生物(細菌、海藻)

水中(zhong)(zhong)有(you)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)時，在(zai)(zai)進入前(qian)處(chu)理(li)系(xi)統后，一部分被截留(liu)的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)會附著(zhu)在(zai)(zai)前(qian)處(chu)理(li)系(xi)統，如多介質(zhi)過濾器的(de)(de)(de)(de)介質(zhi)表面。生(sheng)長和繁(fan)殖(zhi)的(de)(de)(de)(de)同時，超(chao)濾膜的(de)(de)(de)(de)表面也會造(zao)成(cheng)微(wei)(wei)孔的(de)(de)(de)(de)完全阻塞，甚至造(zao)成(cheng)中(zhong)(zhong)空纖維內腔的(de)(de)(de)(de)完全堵(du)塞。中(zhong)(zhong)空纖維超(chao)濾膜微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)對其(qi)危害(hai)十 分嚴重。要注意去(qu)除水中(zhong)(zhong)細菌和藻類等(deng)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)。廢水處(chu)理(li)工程中(zhong)(zhong)常加入氧(yang)化劑如 NaClO、O3，一般為(wei)1~5 mg/l。另外(wai)，還可以使用(yong)紫(zi)外(wai)線殺(sha)菌。對中(zhong)(zhong)空纖維超(chao)濾膜組件進行(xing)實驗室消毒，可循環使用(yong)過氧(yang)化氫(H2O2)或高錳酸(suan)鉀水溶液30~60 min。殺(sha)死微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)只能殺(sha)死微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)，但是不能從水中(zhong)(zhong)去(qu)除微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)，僅 僅阻止(zhi)了(le)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)長。

2、降低進水渾濁度

水(shui)(shui)體中存(cun)在懸浮物、膠體、微(wei)生(sheng)物和其它雜(za)質時，水(shui)(shui)就會(hui)(hui)出(chu)現(xian)(xian)(xian)一種(zhong)(zhong)混(hun)(hun)濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)(zhuo)現(xian)(xian)(xian)象(xiang)，這種(zhong)(zhong)混(hun)(hun)濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)(zhuo)現(xian)(xian)(xian)象(xiang)與雜(za)質的(de)(de)(de)多少、大小和形狀(zhuang)有關(guan)，而對透過光線產生(sheng)阻礙作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。通常(chang)用(yong)(yong)(yong)濕度來表示(shi)混(hun)(hun)濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)(zhuo)程度，并規定1 mg/LSiO2產生(sheng)的(de)(de)(de)濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)(zhuo)度為1度，度數(shu)越(yue)大，說(shuo)明(ming)含(han)雜(za)量(liang)越(yue)多。對于(yu)(yu)不同(tong)地區(qu)的(de)(de)(de)供水(shui)(shui)濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)(zhuo)度有不同(tong)的(de)(de)(de)要求，例如，對于(yu)(yu)一般生(sheng)活(huo)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)，濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)(zhuo)度不超過5度。因為濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)(zhuo)度的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)是(shi)通過原始水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)光來測(ce)(ce)量(liang)被水(shui)(shui)中微(wei)粒反射的(de)(de)(de)光量(liang)、顏(yan)色(se)、不透明(ming)性，其大小、數(shu)量(liang)和形狀(zhuang)都會(hui)(hui)影響測(ce)(ce)定，濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)(zhuo)度與懸浮物之(zhi)間的(de)(de)(de)關(guan)系(xi)是(shi)隨機的(de)(de)(de)。對小于(yu)(yu)一些微(wei)米的(de)(de)(de)顆(ke)粒，不會(hui)(hui)表現(xian)(xian)(xian)為濁(zhuo)(zhuo)(zhuo)(zhuo)度。

膜處理(li)中，精密微結構、截留分子級甚(shen)至離子級顆粒(li)，用(yong)濁度來反映水質顯然是不(bu)準 確的。對原水污染趨勢(shi)進行了(le) SDI值檢驗。

SDI值主要用于(yu)測(ce)定水(shui)(shui)中膠(jiao)體、懸(xuan)浮物(wu)等微(wei)粒的(de)(de)數量(liang)，是(shi)表征系統進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質的(de)(de)重(zhong)要指標(biao)。在0.21 MPa恒定水(shui)(shui)流壓下(xia)，測(ce)定孔(kong)徑(jing)為0.45μ m微(wei)孔(kong)濾膜的(de)(de) SDI值，首先記(ji)錄(lu)濾過(guo)500 ml水(shui)(shui)樣所(suo)需的(de)(de)時間t0，然后(hou)在相同(tong)條件(jian)下(xia)繼續通(tong)水(shui)(shui)15 min，再次記(ji)錄(lu)濾過(guo)500 ml水(shui)(shui)樣所(suo)需的(de)(de)時間t15，然后(hou)在相同(tong)條件(jian)下(xia)繼續通(tong)水(shui)(shui)15 min。

水(shui)體中 SDI值(zhi)大致反映(ying)出膠體污染程度。經預(yu)(yu)處理后井水(shui)的 SDI值(zhi)大于5, SDI極(ji)限值(zhi)為6.66……，即(ji)需(xu)要進行預(yu)(yu)處理。

超濾(lv)膜處理后的 SDI值降低效果(guo)最好，超濾(lv)處理后的 SDI=0，但當 SDI過(guo)大(da)時，尤其是較大(da)顆粒(li)會對中空纖維超濾(lv)膜造成嚴重(zhong)污染，在超濾(lv)過(guo)程(cheng)中，必須進行預(yu)處理，即(ji)用石英砂、活(huo)性炭或(huo)裝(zhuang)有(you)多種(zhong)濾(lv)料的過(guo)濾(lv)器過(guo)濾(lv)，至于(yu)用哪種(zhong)處理工藝還沒有(you)固(gu)定的模式，這是由于(yu)供水來(lai)源不同，預(yu)處理方(fang)法也不相同。

比如(ru)，將5~10微米(mi)精密(mi)過(guo)濾(lv)器(qi)(如(ru)蜂(feng)房式、熔噴式、 PE燒結管等)用于低濁度(du)的自來水(shui)或地下(xia)水(shui)，一般(ban)可降至5微米(mi)左(zuo)右。過(guo)濾(lv)前還要投(tou)加絮凝劑并(bing)放置兩層或多層介質(zhi)(zhi)過(guo)濾(lv)器(qi)過(guo)濾(lv)，一般(ban)情況下(xia)，過(guo)濾(lv)速度(du)不超過(guo)10 m/h,7~8 m/h為宜，濾(lv)速越慢，過(guo)濾(lv)水(shui)質(zhi)(zhi)越好。

3、懸浮物和膠體物質的去除

對(dui)(dui)顆粒(li)尺寸大(da)于(yu)5微(wei)(wei)米的(de)(de)(de)(de)雜質，可(ke)選擇(ze)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)精度為(wei)5微(wei)(wei)米的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)器，但對(dui)(dui)于(yu)0.3~5微(wei)(wei)米的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)粒(li)和(he)膠體(ti)，采用上(shang)述常規過(guo)(guo)(guo)濾(lv)技術難以去除(chu)。盡管超(chao)濾(lv)可(ke)以完全去除(chu)這些微(wei)(wei)粒(li)和(he)膠體(ti)，但對(dui)(dui)中空纖維超(chao)濾(lv)膜的(de)(de)(de)(de)危害卻(que)非常嚴重。膠體(ti)微(wei)(wei)粒(li)尤其(qi)帶有電(dian)(dian)荷(he)，是物(wu)質分子(zi)與離子(zi)的(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)合體(ti)，因(yin)此(ci)能(neng)在(zai)水中穩定地存在(zai)，主要(yao)是同性(xing)電(dian)(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)膠粒(li)相互排斥的(de)(de)(de)(de)結果。在(zai)水中加(jia)入與膠體(ti)粒(li)子(zi)相反的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)性(xing)的(de)(de)(de)(de)荷(he)電(dian)(dian)物(wu)質(絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji))，以破(po)壞膠體(ti)微(wei)(wei)粒(li)的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)，使帶荷(he)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)膠體(ti)微(wei)(wei)粒(li)中和(he)成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)中性(xing)，從而使分散的(de)(de)(de)(de)膠粒(li)凝(ning)(ning)聚(ju)(ju)成(cheng)(cheng)大(da)的(de)(de)(de)(de)塊狀，再(zai)利用過(guo)(guo)(guo)濾(lv)或沉淀便(bian)比較容易去除(chu)。一(yi)般(ban)用于(yu)無(wu)機(ji)(ji)電(dian)(dian)解液，如硫酸鋁、聚(ju)(ju)氯化鋁、硫酸亞鐵、氯化鐵等(deng)。主要(yao)有聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰胺、聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酸鈉、聚(ju)(ju)乙烯(xi)亞胺等(deng)有機(ji)(ji)絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)。因(yin)為(wei)有機(ji)(ji)絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)大(da)分子(zi)聚(ju)(ju)合物(wu)通過(guo)(guo)(guo)中和(he)膠粒(li)表面電(dian)(dian)荷(he)形成(cheng)(cheng)氫(qing)鍵，在(zai)短(duan)時間內完成(cheng)(cheng)了凝(ning)(ning)聚(ju)(ju)沉降，因(yin)此(ci)，近年來高(gao)分子(zi)絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)有取代無(wu)機(ji)(ji)絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展趨勢。

同時加入(ru)助凝(ning)劑(ji)(ji)，如 PH調(diao)節(jie)劑(ji)(ji)石灰、碳(tan)酸鈉、氧(yang)化劑(ji)(ji)氯和漂(piao)白劑(ji)(ji)、增強劑(ji)(ji)水(shui)下板、吸(xi)附劑(ji)(ji)聚丙烯酰胺等助凝(ning)劑(ji)(ji)，以改善混凝(ning)效果。

混凝劑(ji)常配制成水溶液，加入(ru)計量(liang)泵后，也可用(yong)裝(zhuang)在供水管道(dao)上的噴射(she)器直接將絮凝劑(ji)加入(ru)水處(chu)理(li)系統中。

4、去除可溶性有機物

絮凝沉淀、多介質(zhi)過(guo)濾、超濾等都不能完全(quan)去(qu)除(chu)可溶性有機物。現在(zai)多采用氧化或(huo)吸附的(de)方法。

(1)氯(NaClO)或(huo)次氯酸鈉(na)(NaClO)氧(yang)化較(jiao)好(hao)地去(qu)除(chu)可溶性有機物；此外，臭氧(yang)(O3)和高(gao)(gao)錳酸鉀(KMnO4)也(ye)是較(jiao)好(hao)的氧(yang)化劑，但成本略(lve)高(gao)(gao)。

(2)吸(xi)附(fu)法(fa)利(li)用活(huo)性炭或(huo)大孔吸(xi)附(fu)樹(shu)脂可有(you)(you)效去除可溶性有(you)(you)機物。但(dan)是對難于吸(xi)附(fu)的醇、酚(fen)等(deng)仍(reng)需用氧化(hua)法(fa)處理。

5、供水水質調節

溫(wen)(wen)(wen)度的(de)(de)(de)高(gao)低直接影響(xiang)到超(chao)濾膜的(de)(de)(de)透(tou)水(shui)性，超(chao)濾膜組件標定的(de)(de)(de)透(tou)水(shui)率(lv)通常是(shi)用(yong)純水(shui)在(zai)25℃下(xia)測試的(de)(de)(de)，超(chao)濾膜透(tou)水(shui)率(lv)與溫(wen)(wen)(wen)度成(cheng)正比，溫(wen)(wen)(wen)度系數約為0.02/1℃，即溫(wen)(wen)(wen)度每升(sheng)高(gao)1℃，透(tou)水(shui)速率(lv)約相(xiang)應增加(jia)2.0%。所以(yi)當(dang)供水(shui)溫(wen)(wen)(wen)度較(jiao)低時(如<5℃)，可采取一定的(de)(de)(de)升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)措施(shi)，使(shi)之(zhi)在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)運轉，以(yi)提高(gao)工作效率(lv)。但是(shi)，過高(gao)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度同樣不利(li)于膜，會(hui)引起膜性能的(de)(de)(de)改變，對此，可以(yi)通過冷卻措施(shi)，降低供水(shui)溫(wen)(wen)(wen)度。

6、水的 pH值調節

由不同材料制備的(de)超(chao)濾膜(mo)對 pH值的(de)適應范圍(wei)不同，如 PH=4~6、 PAN和(he) PVDF等(deng)(deng)膜(mo)， PH=2~12可(ke)調(diao)，如果(guo)進(jin)水超(chao)過了使(shi)用范圍(wei)，需(xu)要對 PH調(diao)節(jie)劑進(jin)行(xing)調(diao)整，目前常用 PH調(diao)節(jie)劑有酸(HCl和(he)H2SO4)等(deng)(deng)。

在預處理(li)水(shui)質調(diao)節過(guo)程中(zhong)，由于無機(ji)鹽可穿過(guo)超濾膜，且(qie)沒有(you)無機(ji)鹽的濃度極(ji)化和(he)結垢問(wen)題，故(gu)一般不考慮(lv)其對膜的影響，而重點是防止膠(jiao)質層產(chan)生、膜污染和(he)堵塞等問(wen)題。