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心情的天空  
 

送你一杯茶,以芬芳祝福为叶,真诚叮嘱做花,
用沸腾热情为水,宽容包容当杯,喝出你的好
心情和一生祝福!你不能左右天气,但你可以
改变心情;你不...
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蓝天之鹰/2008-12-02
顶!
海市/2008-12-01
顶!
虚无先生/2008-12-01
顶!
蓝天之鹰/2008-11-27
顶!
虚无先生/2008-11-23
顶!
虚无先生/2008-11-22
顶!
虚无先生/2008-11-21
顶!
海市/2008-11-21
终于在这抢到沙发了....
海市/2008-11-21
顶!
蓝天之鹰/2008-11-21
顶!
虚无先生/2008-11-20
顶!
中博网友/2008-11-20
哈哈,是的,有些部....
warhammer gold/2008-11-20
路过,学习了
虚无先生/2008-11-19
顶!
蓝天之鹰/2008-11-19
顶!
虚无先生/2008-11-18
不好说!
虚无先生/2008-11-17
顶!
芥菜籽/2008-11-17
瞎说!
虚无先生/2008-11-16
顶!
蓝天之鹰/2008-11-14
顶!
蓝天之鹰/2008-11-14
路过!
蓝天之鹰/2008-11-14
路过!
虚无先生/2008-11-04
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虚无先生/2008-10-31
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虚无先生/2008-10-30
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蓝天之鹰/2008-10-30
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蓝天之鹰/2008-10-29
顶!
虚无先生/2008-10-27
....
一丁/2008-10-27
一切皆有可能!
一丁/2008-10-26
这下沙发是我的了,....
您是第 位访客
谢谢您的惠顾!


2008.07.22 23:09:00 
 纯水机工作原理——用肾的工作原理制造纯净水——健康的最原始保障[转载] 
纯水机工作原理——用肾的工作原理制造纯净水——健康的最原始保障

原理及功能:采用PP棉`活性炭及RO膜等滤芯,五级或五级以上过滤,其中最核心是RO膜,RO膜是目前过滤精度最高的滤芯。制出的水为纯净水,可以直接生饮。
特点一:过滤精度高,适用于多种水质,净化后的水是纯净水,口感好,不含任何杂质。比较适用于冲咖啡、饮茶以及患有肝病、肾病、癌症、肿瘤患者。
特点二:每日制水量少,只能解决饮用和做饭;前三级滤芯需要定期更换滤芯;制纯净水时,同时产生3倍左右的废水。


渗透是60年代发展起来的一项新的分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.反渗透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”.

首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为渗透压力.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力.如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下.因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的.

1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后,吐出一小口的海水,而产生疑问,因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水的.经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜,该薄膜非常精密,海水经由海鸥吸入体内后加压,再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外,此即往后反渗透法的基本理论架构;并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备,在1960年经美国联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜,一年约投入四亿美元经费研究,以运用于太空人使用,使太空船不用运载大量的饮用水升空,直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多,使之质与量更加精进,从而解决了人类钦用水中的难题.

它是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离,从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水,是人体及时补充优质水份的最佳选择.由于RO反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中最高的,洁净度几乎达到100%,所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机.

    以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型的流体分离单元操作技术,三十年来取得了令人瞩目的巨大发展。据有关文献估计,今天的分离膜世界市场规模已达到每年20亿美元以上。表1和图1分别给出了按分离原理和按被分离物质的大小区分的分离膜种类,从中可以看出,除了透析膜主要用于医疗用途以外,几乎所有的分离膜技术均可应用石油、天然气及石油化工行业中去。渗透和纳滤作为主要的水及其它液体分离膜之一,在分离膜领域内占重要地位。     1953年美国佛罗里达大学的Reid等人最早提出反渗透海水淡化,1960年美国加利福尼亚大学的Loeb和Sourirajan研制出第一张可实用的反渗透膜。从此以后,反渗透膜开发有了重大突破。膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜发展到用表面聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜。操作压力也扩展到高压 ( 海水淡化 ) 膜,中压 ( 醋酸纤维素 ) 膜,低压 ( 复合 ) 膜和超低压 ( 复合 ) 膜。80年代以来,又开发出多种材质的纳滤膜。 
膜的种类 膜的功能 分离驱动力 透过物质 被截留物质
微滤 多孔膜、溶液的
微滤、脱微粒子
压力差 水、溶剂
和溶解物
悬浮物、细菌类、微粒子
超滤 脱除溶液中的胶
体、各类大分子
压力差 溶剂、离子
和小分子
蛋白质、各类酶、细菌、
病毒、乳胶、微粒子
反渗透和纳滤 脱除溶液中的
盐类及低分子物
压力差 水、溶剂 无机盐、糖类、氨基酸、
BOD、COD等
透析 脱除溶液中的
盐类及低分子物
浓度差 离子、低分
子物、酸、碱
无机盐、糖类、氨基酸、
BOD、COD等
电渗析 脱除溶液中的离子 电位差 离子 无机、有机离子
渗透气化 溶液中的低分子
及溶剂间的分离
压力差
浓度差
蒸汽 液体、无机盐、
乙醇溶液
气体分离 气体、气体
与蒸汽分离
浓度差 易透过气体 不易透过气体
    膜组件的形式近年来也呈现出多样化的趋势。除了传统的中空纤维式、卷式、管式及板框式以外,又开发出回转平膜、浸渍平膜式等。工业上应用最多的是卷式膜,它占据了绝大多数陆地水脱盐和越来越多的海水淡化市场。中空纤维膜在海水淡化应用中仍占有很高的份额。今天世界上反渗透、纳滤膜水处理装置的能力已达到每天数百万吨。目前世界最大的反渗透苦咸水淡化装置为位于美国亚利桑拿州的日产水量为28万吨的运河水处理厂,最大的反渗透海水化装置,位于沙特阿拉伯,日产水量为12.8万吨。最大的纳滤脱盐软化装置位于美国佛罗里达州,日产水量为3.8万吨。

  反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来与渗透方向相反,可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。

  反渗透,英文为Reverse Osmosis,是花费数亿美元并经过多年的精心研制而成的高科技处理技术。这种薄膜分离技术,是依靠渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。渗透是一种物理现象。反渗透就是在有盐份的水中(如原水)施加比自然渗透压力更大的压力,使水由浓度高的一方渗透到浓度低的一方,把原水肿的水分子压到膜的另一边变成纯净水,而原水中的细微杂质、胶体、有机物、重金属、细菌、病毒及其他有害物质都统统截留下来并经污水出口排放掉。由于反渗透膜的孔径仅0.0001微米,一个细菌要缩小4000倍,过滤性病毒也要缩小200倍以上才能通过,所以其有效去除率高达96%以上。

1. 反渗透处理系统的构成

2. 反渗透预处理

        —— 它是让您高枕无忧的关键

  • 成动运行的必要条件

  • 具体的预处理设计需要根据现场情况和膜元件类型确定

  • 必须仔细考虑各种要求

  • 原水的特点非常重要

  • 为确保系统可靠运行,有时需要作小型实验

  • 最后您将心想事成!

2.1 反渗透预处理合适与否的简单判断准则

清洗频率 预处理是否合理或适度
3个月或更长 适度
1~3个月 可能需要加强预处理
1个月超过1次 确实需要加强预处理

2.2 反渗透预处理设计考虑因素

  • 膜元件种类 ( 醋酸纤维素膜或芳香聚酰胺复合膜 )

  • 进水水质 ( 水源及其变化 )

  • 进水流量 ( 小型或大型装置 )

  • 反渗透的回收率 ( 高回收率意味着需要更好的预处理 )

  • 后处理设备和要求

2.3 反渗透元件的进水条件

反渗透膜元件类型 进水中氯的浓度 - ppm 是否能耐受细菌的降解 进水pH 进水温度 - ℃
CAB 0.3 ~ 1.0 不能 5 ~ 6 1 ~ 35
CPA <0.1 * 可以 4 ~ 10 1 ~ 45
SWC <0.1 * 可以 4 ~ 10 1 ~ 45
ESPA <0.1 * 可以 4 ~ 10 1 ~ 45
ESNA <0.1 * 可以 4 ~ 10 1 ~ 45

注:氯的耐受力计算建立在无铁存在的基础上

2.4 预处理中考虑的反渗透结垢成分

        反渗透进水中含有的难溶盐及相关成分达到下表中所列的浓度时,均应在预处理中采取相应措施,以防止反渗透膜结垢。

结垢成份 在下列进水情况下需要预处理,包括添加阻垢剂、分散剂
CaCO3 浓水LSI值>0,pH值较高,温度较高
CaSO4 浓度积/溶度积>100%,Ca+SO4>250 ppm
BaSO4 浓度积/溶度积>100%,Ba>50 ppb
SrSO4 浓度积/溶度积>100%,Sr>2 ppm
可溶性铁 Fe>0.3 ppm
Mn>0.05 ppm
可溶性硅 温度<15℃时,且没有重金属(Fe、Al等)存在时,SiO2>25 ppm

注意:上表中指标的设计基础为 75% 的系统水回收率,在某些情况下,最小值范围会有变化。

2.5 反渗透污染物

2.5.1 悬浮固体

  • 普遍存在于地表水和废水中

  • 尺寸> 1 微米 ( 胶体可能会小于 1 微米 )

  • 在未搅拌溶液中能悬浮状态沉积下来 ( 胶体会保持悬浮状态 )

预处理后必须将下列指标降低至

浊度< 1 NTU

15 分钟 SDI 值< 5

2.5.2 胶体污染物

  • 普遍存在于地表水或废水中

  • 污染物主要存在于反渗透系统的前端

  • 尺寸< 1 微米

  • 在未搅拌溶液中微粒会保持悬浮状态

  • 可以是有机或无机成份组成的单体或复合化合物

  • 无机成份可能是硅酸、铁、铝、硫

  • 有机成份可能是单宁酸、木质素、腐殖物

预处理后必须将下列的指标降低至:

浊度< 1 NTU

15 分钟 SDI 值< 5

2.5.3 有机污染物

  • 污染物主要存在于反渗透系统的前端

  • 普遍存在于地表水或废水中

  • 被吸收附着在膜表面

  • 天然腐殖有机物来源于植物腐烂物且常带电荷

  • 缺乏明确的 TOC ( 总有机碳 ) 含量规定

  • 进水中 TOC 含量为 2 ppm 时应引起注意

  • 具有电中性表面的 LFC1 膜及 CAB 膜可能更适用

2.5.4 生物污染

  • 普遍存在于地表水或废水中

  • 开始时易在反渗透前端形成污染物,随后扩展及整个反渗透系统

  • 通常污染物为细菌、生物膜、藻类、真菌

  • 警戒含量为每毫升 10000 cfu ( 菌落生成单位 )

  • 必须控制生物活性

  • CAB 膜由于其对余氯的耐受性较好,因而可能更适用

2.6 针对特定污染物的反渗透预处理设计要点

2.6.1 针对给溶盐的反渗透预处理设计

  • 离子交换软化

  • 弱酸阳离子软化

  • 石灰软化

  • 添加化学阻垢剂

2.6.2 针对金属氧化物的反渗透预处理设计

  • 离子交换软化

  • 石灰软化

  • 锰砂过滤

  • 添加化学分散剂

2.6.3 针对溶解性硅的反渗透预处理设计

  • 石灰软化

  • 热交换器

  • 脱除铁

  • 硅分散剂

2.6.4 针对微粒和胶体的反渗透预处理设计

  • 澄清

  • 石灰软化

  • 砂滤或添加混凝剂或絮凝剂后进行多介质过滤

  • 微滤或超滤

2.6.5 针对天然有机物的反渗透预处理设计

  • 澄清

  • 石灰软化

  • 活性碳过滤

  • 微滤或超滤

2.6.6 针对有微生物滋长的反渗透预处理设计

  • 化学杀菌剂

  • 石灰软化

  • 紫外杀菌

  • 微滤或超滤

  • 保持水流动

  • 尽量减少死角

2.6.7 由于预处理系统设计或操作不当而人为造成的常见污染

  • 在市政水厂添加化学药剂

  • 阳离子聚合物

  • 氯化铝或氯化铁

  • 正磷酸锌

  • 添加了互不相容的化学药剂

  • 氧化剂

3. 反渗透系统的故障诊断和运行数据的标准化

生活就像一盒夹心巧克力,你无法预计你可能会发现什么。

—— 阿甘正传

3.1 反渗透系统的故障及其诊断

确定问题:

  • 您的反渗透系统是否运转不正常?

  • 您的反渗透系统是不是正常停机中停用时间过长?

  • 您的反渗透预处理或化学加药系统是否正常?

  • 确定您是否在适当的进水温度、 TDS 或这 pH 条件下使用?

  • 确定您的水流量和水回收率是否适当?

  • 确定压降 ( 进水 — 浓水 ) 是否正常?

  • 确定所有的仪器仪表是否校准?

  • 对产水流量和产水水质进行标准化。

  • 逐段及逐个压力容器测量产水水质。

  • 检查每只压力容器密封件有无损坏。

  • 检测反渗透进水的保安过滤器是否含有污染物?

  • 检测反渗透膜元件是否被污染或被损坏。

  • 采样并分析反渗透进水、浓水和各段产水及总产水水质数据。

  • 将分析所得水质数据与反渗透设计的计算值相比较。

  • 以标准化后产水水质、流量及压降的变化为基础,确定可能的污染物。

  • 对预测的污染物及垢质进行清洗。

  • 分析清洗液中所含的污染物以及清洗液的顔色和 pH 值变化。

  • 将反渗透膜元件送出进行非破坏性的分析,并确定清洗方案。

  • 最后的手段是进行膜元件解剖分析和实验分析以确定污染物。

3.2 常见反渗透污染现象

3.2.1 膜降解

  • 水解 ( 由过低或过高 pH 值造成 )

  • 氧化 ( Cl 2 ,H 2 O 2 ,KMnO 4 )

  • 机械损坏 ( 产水背压、膜卷突出、过热、由于细碳料或砂料造成的磨损 )

3.2.2 沉淀物沉积

  • 碳酸垢 ( Ca )

  • 硫酸垢 ( Ca,Ba,Sr )

  • 硅垢 ( SiO 2 )

3.2.3 胶体沉积

  • 金属氧化物 ( Fe,Zn,Al,Cr )

  • 污泥

3.2.4 有机物沉积

  • 天然有机物 ( 腐殖物和灰黄素 )

  • 油类 ( 泵密封泄漏,新换管道 )

  • 过量的阻垢剂或铁沉淀

  • 过量的阳离子聚合物 ( 来源于预处理的过滤器 )

3.2.5 生物污染

  • 复合膜 ( CPA,ESPA,ESNA ) 表面形成生物粘泥

  • 细菌对醋酸膜 ( CAB ) 的浸蚀

  • 藻类

  • 真菌

3.3 反渗透污染症状

3.3.1 系统进水与浓水间压降增加

3.3.2 反渗透进水压力发生变化

3.3.3 标准化后的产水流量变化

3.3.4 标准后的盐透过率发生变化

3.4 反渗透故障诊断一览表

可能的原因 可能的发生地点 进水与浓水间压降 产水流量 盐透过率
金属氧化物 第一段 正常或增加 降低 正常或增加
胶体污染 第一段 正常或增加 降低 正常或增加
结垢 最后一段 增加 降低 增加
生物污染 任何一段 正常或增加 降低 正常或增加
有机污染 所有各段 正常 降低 降低或增加
氧化物(如Cl2) 第一段最严重 正常或降低 增加 增加
磨损(碳粒、污泥粒) 第一段最严重 降低 增加 增加
O型圈或粘结部位泄漏 随机分布 正常或增加 正常或增加 增加
回收率过高 所有各段 降低 正常或降低 增加

3.5 如何减少故障和降低反渗透清洗频率

3.5.1 在取得水质全分析的基础上设计反渗透系统

3.5.2 在进行设计前确定 RO 进水的 SDI 值

3.5.3 如果进水水质变化,需要作出相应的设计调整

3.5.4 必须保证足够的预处理

3.5.5 选择正确的膜元件, CAB 或 LFC1 膜对于处理比较复杂的地表水或污水可能更为适用

3.5.6 选择比较保守的水通量

3.5.7 选择合理的水回收率

3.5.8 设计足够的横向流速及浓水流速

3.5.9 对运行数据进行标准化

3.6 反渗透系统的标准化

  • 使用计算机和和程序来分析产水水质和产水水量在一段时间内的变化趋势,监测反渗透系统的运行

  • 然后可以初步掌握 “ 该反渗透系统是否运转正常? ”

  • 有助于反渗透系统故障排除

3.6.1 标准化

由于下列原因导致反渗透系统性能变化:

  • 基本设计参数如温度、使用年限、进水 TDS 、回收率、水通量等发生变化 —— ( 即:系统发生变化是正常的 )

  • 膜元件发生污染或结垢 —— ( 即:需要清洗! )

  • 膜元件降解 —— ( 即:需要购买新膜更换 )

3.6.2 标准化定义

  • 标准化:将现在经过计算的操作数据 ( 标准化后的产水流量和标准化后的脱盐率 ) 和原来选定的基准参考时间的操作参数进行比较的过程。

  • 标准化的流量:如果系统进行条件与初投运时相同,现在理论上所能达到的流量。

  • 标准化后的脱盐率:如果系统运行条件与初投运时相同,现在理论上所能达到的脱盐率

  • 参考点:

A. 初投运时 ( 稳定运行或经过 24 小时 ) ( 优先选用 )

B. 反渗透膜元件制造厂商的标准参数

3.6.3 标准化后的一般特征

  • 通常 CAB 膜元件盐透过率每年增加 33%

  • 通常 CPA 膜元件盐透过率每年增加 10~17%

  • 通常反渗透膜元件产水流量每年减少 4~10%

  • 标准化的真正意义在于了解变化趋势,而不是评价某一天的变化

  • 前一次有效清洗后,标准化后的流量或产水水质下降 15% 或压降增加 15% 时,建议进行再清洗

3.6.4 标准化实例 —— 系统运行数据

  进水
温度
进水
TDS
产水
TDS
脱盐
产水
流量
浓水
流量
回收
进水
压力
浓水
压力
产水
压力
ΔP(进水
减产水压力)
ΔP(进水
减浓水压力)
日期 ppm ppm % gpm gpm % psi psi psi psid psid
1-Jan 20 540 10 98.1 300 100 75 210 150 10 200 60
2-Jan 19 530 9 98.3 250 83 75 195 135 10 185 60
3-Jan 23 550 9 98.4 300 100 75 250 190 50 200 60
4-Jan 18 570 9 98.4 280 93 75 200 140 10 190 60
5-Jan 18 570 9 98.4 300 100 75 240 180 10 230 60
15-Jan 18 600 14 97.7 300 100 75 280 190 10 270 90
初投运时 20.6 550 15 97.3 300 100 75 216 158 10 206 58
注: 1gpm = 3.785 L/min

4. 反渗透膜的清洗、消毒及保存

  • 目的:保证反渗透系统的正常运行

  • 目的:延长反渗透膜元件使用寿命

  • 什么时候需要清洗及消毒

  • 如何清洗消毒及用何种药品进行清洗消毒

4.1 什么时候需要清洗反渗透系统

  • 当标准化后的产水流量比上次清洗后减少 10~15%

  • 当标准化后的产水水质比上次清洗后降低 10~15%

  • 当标准化后的压降比上次清洗后增加 10~15%

  • 在长期停用前

  • 作为日常的维护

4.2 需要清洗什么

  • 碳酸钙垢

  • 硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢

  • 水合金属氧化物垢 ( 铁、锰、镍、铜等 )

  • 硅垢

  • 胶体沉积物 ( 无机 )

  • 胶体沉积物 ( 无机、有机混合物 )

  • 有机沉积物 ( 自然产物 )

  • 有机沉积物 ( 人为产物 )

  • 生物滋长 ( 细菌、真菌、霉菌等 )

注意:通常您需要清洁的是上述几种污染物的混合物

4.3 如何选择清洗药剂

  • 确定污染物

  • 与膜制造厂商、工程公司或反渗透专用化学药剂供应商联系

  • 选择通用型或专用型化学清洗药品

  • 现场收集信息并进行清洗 ( 实验及校正法 )

  • 向反渗透专用药剂供应商提供膜元件以供实验室分析之用

  • 考虑药品成本

4.4 选择和使用化学清洗剂时的注意事项

  • 遵循制造厂商推荐的关于药剂品种、剂量、 pH 值、温度及接触时间的指导原则

  • 最佳的清洗效果

  • 最小限度地使用强烈化学试剂

  • 对于 CPA 、 ESPA 膜通常 pH 范围为 4~10

  • 对 CPA 、 ESPA 、膜最大 pH 范围为 2~12

  • 在推荐温度清洗,一般在 30~40 ℃ 下清洗最好

  • 需要考虑排放对环境的影响

  • 不要将酸碱混合

  • 用高 pH 的产水冲洗清洗剂

  • 如果出现油污染,开始时不要使用低 pH 值溶液清洗

4.5 复合膜最常用的清洗配方

污染物 清洗溶液
碳酸钙、磷酸钙、金属氧化物(铁) pH值4.0,2%柠檬酸溶液+氨水,温度40℃,有时也可用pH2~3的盐酸水溶液清洗
硫酸钙、混合胶体、小分子天然有机物、微生物 pH值10.0,2%三聚磷酸钠溶液,温度40℃,有时也可用pH小于10的NaOH水溶液清洗
大分子天然有机物、微生物 pH值10.0,2%三聚磷酸钠溶液,0.25%十二烷基苯磺酸钠溶液,温度40℃
4.6 醋酸膜最常用的清洗配方
污染物 清洗溶液
碳酸钙、磷酸钙、金属氧化物 pH值4.0,2%柠檬酸溶液,0.1%非离子清洗剂,温度35℃
硫酸钙、混合胶体、小分子天然有机物 pH值7.5,2%三聚磷酸钠溶液,0.8%Na-EDTA溶液,0.1%的非离子清洗剂,温度35℃
大分子天然有机物 pH值7.5,0.5%过硼酸钠溶液,0.1%非离子清洗剂,温度35℃
生物滋长 pH值7.5,2%三聚磷酸钠溶液,0.25%Na-DBS溶液,温度35℃

4.7 二氧化硅垢的化学清洗

  • 对沉淀在膜上的溶解性硅,在不损坏膜的前提下很难去除

  • 在清洗前应询问膜厂商

  • 较高的冲洗流速有利于冲刷掉污垢

  • 反复地循环、浸泡有助于除垢

  • 对于 CPA 膜,高 pH 值 10~12 的碱性溶液和 40 ℃ 温度有助于硅垢的去除

4.8 复合膜生物污染的清洗

珊瑚礁综合症:无机垢、金属氧化物、胶体物质、有机物质、活的及死的细菌、生物粘泥、真菌等复杂混合物。

4.8.1 解决办法一

  • 低 pH 清洗

  • 高 pH 清洗

  • 生物杀菌剂消毒

4.8.2 解决办法二

  • 利用能破坏粘泥的杀菌剂消毒

  • 高 pH 值清洗

  • 每周停运杀菌一次,每次使用生物杀菌剂消毒 20~30 分钟

4.9 细菌的控制和杀除

4.9.1 浓水中细菌浓度控制规则:

  • 如果每毫升< log cfu ,认为细菌数量已得到控制

  • 如果每毫升 4 ~ 6log cfu ,应引起注意

  • 如果每毫升达到 6log cfu 或细菌数量上升,应着手处理问题

  • 消毒:指细菌 99.9% ( 3 log )

  • 杀菌:指细菌减少 99.9999% ( 6 log )

  • 灭菌:指细菌减少 99.9999999% ( 9 log )

  • 杀菌剂:杀灭细菌

  • 生物抑制:阻止细菌生长

  • 粘泥破坏剂:破坏生物粘膜的数量

注意: 4log = 10,000 = 10 4 , 6log = 1,000,000 = 10 6

4.10 反渗透化学杀菌剂应有的特性

  • 杀除细菌

  • 去除生物粘膜

  • 最少接触时间

  • 对膜危害最小

  • 无毒性及无环境危害性

  • 可以安全地操作

  • 合理的价格

4.11 杀菌剂的杀菌速度 ( 条件为 20 ℃ 时去除 99.9999% 的孢菌 )

杀菌剂 接触时间
2%甲醛溶液 12小时
100ppm的次氯酸钠溶液 7小时
0.2%的过氧化氢溶液 25小时
5%的过氧化氢溶液 2~3小时
10%的过氧化氢溶液 1~2小时
1%过氧化氢和400ppm的过醋酸溶液 0.5~1小时

4.12 复合膜 ( CPA, ESPA, ESNA ) 元件消毒用杀菌剂

4.12.1 甲醛

  • 剂量: 0.1~1.0%

  • 在美国认为该药剂有一定毒性

  • 对于新膜,必须在操作 24 小时后才可使用,否则会导致不可恢复的水通量损失

  • 可用做长期贮存时的杀菌液

4.12.2 异噻唑啉

  • 剂量: 15~25ppm

  • Rohm & Haas ( 罗门哈斯 ) 的 “ Kathon ” 或 Betz 公司的 “ Simicide C-68 ”

  • 可用做长期贮存时的杀菌液

4.12.3 亚硫酸氢钠

  • 剂量: 500ppm ,使用 30~60 分钟

  • 1.0% 的溶液可用于长期贮存

4.12.4 过氧化氢 / 过乙酸

  • 剂量: 0.2% ( 两种化合物之和 )

  • pH : 3~4 ( 高 pH 值会引起膜氧化 )

  • 温度: 25 ℃ ( 最高 )

  • 如果存在铁或过渡金属,会引起 CPA 膜氧化

  • 反复循环 20~30 分钟 / 浸泡 2 小时 / 随后冲洗

  • 对于破坏生物粘膜可能需要 4 个小时的接触时间

  • 是有效、迅速的氧化型杀菌剂

  • 对于破坏生物粘膜比较有效

  • 本杀菌液不适用于长期贮存

4.13 醋酸膜 ( CAB 膜消毒用杀菌剂 )

4.13.1 游离氯

  • 剂量:在 pH 值 5~6 时,采用 0.1~1.0ppm 剂量连续加入

  • 剂量:二周一次,每次使用 5ppm 消毒 1 小时

  • 与腐蚀产物 ( 铁 ) 反应会造成膜损伤

  • 如果存在铁,建议可以使用最高浓度为 10ppm 的氯胺溶液代替

  • 0.1~1.0ppm 的溶液可以用做长期贮存时的杀菌剂

4.13.2 甲醛

  • 剂量: 0.1~1.0%

  • 可用做长期贮存时的杀菌剂

4.13.3 异噻唑啉

  • 剂量: 15~25ppm

  • 可用于长期贮存时的杀菌剂

4.14 反渗透系统化学清洗的一般方法

4.14.1 冲洗反渗透膜组件

  • 排除运行过程中剩余浓水和给水通道中的污染物

4.14.2 清理清洗装置

  • 如水箱、管路、新使用的保安过滤器等

4.14.3 配制清洗溶液

  • 使用反渗透产品水 ( 至少是软化水 )

  • 混合均匀

  • 调节至所需 pH 值

  • 调节至所需温度

  • 对于正常污染情况,每根 4 ″× 40 ″ 膜元件配制 2.2 加仑溶液

  • 对于正常污染情况,每根 8 ″× 40 ″ 膜元件配制 8.7 加仑溶液

  • 对于严重污染的情况,可将溶液体积加倍

4.14.4 在第一段引入清洗溶液

  • 反渗透进水入口处最大压力为 60psi ( 减少已松脱的污染物被冲回膜表面的可能 )

  • 单只膜元件最大压降 10~15psi ,以防止膜卷突出将置换出的水排入下水通道

  • 将最初 20% 已污染的 / 变色的化学清洗溶液排入下水通

  • 将于净的化学清洗溶液再循环至清洗箱

  • 将渗出的少量产品水再循环至清洗箱

  • 如果 pH 值变化超出 0.5 单位,则需要重新调整 pH 到指定范围

4.14.5 低流量循环

  • 循环 5~15 分钟

  • 每根 4 ″ 的压力容器流量为 3 gpm ( 11.4 升 / 分钟 )

  • 每根 8 ″ 的压力容器流量为 12 gpm ( 45.5 升分钟 )

  • 尽量减少冲洗下来的污染物对进水通道的阻塞

4.14.6 中等流量循环

  • 循环 5~15 分钟

  • 每根 8 ″ 的压力容器流量为 6 gpm ( 22.7 升 / 分钟 )

  • 每根 8 ″ 的压力容器流量为 24 gpm ( 90.9 升 / 分钟 )

4.14.7 第一次大流量循环

  • 循环 30~60 分钟

  • 每根 4 ″ 的压力容器流量为 8~10 gpm ( 30.3~37.9 升 / 分钟 )

  • 每根 8 ″ 的压力容器流量为 35~40gpm ( 132.5~151.4 升 / 分钟 )

4.14.8 浸泡 ( 选择使用 )

  • 对于 CPA 、 ESPA 和 CAB 膜的轻度污染可浸泡 1~2 小时

  • 对于严重污染的 CPA 膜,需浸泡过夜 ( 为保持温度可能需要维持正常流量 10% 的循环流量 )

  • 浸泡有利于污染物的去除

  • 应当在必须的情况下才进行浸泡,原则上应尽量减少化学试剂与膜的接触时间

4.14.9 第二次高流量循环 ( 选择使用 )

  • 循环 15~60 分钟

  • 按需要浸泡及循环

4.14.10 冲洗

  • 使用与清洗溶液 pH 值及温度相同且与系统容积相同量的反渗透产品水冲洗,并将出水排入下水通道

  • 然后使用未调节过的反渗透产品水反复冲洗

  • 保证化学清洗液全部被洗出

4.14.11 使用第一种杀菌溶液 ( 选择使用 )

  • 按照标准配制杀菌液

  • 采用中等流量在已清洗各段的反渗透装置中循环 15~60 分钟

  • 浸泡 1~2 小时或按需要而定

  • 用反渗透产品水冲洗

4.14.12 利用第二种清洗液进行清洗 ( 选择使用 )

  • 先用低 pH 溶液清洗,再用高 pH 溶液清洗

4.14.13 使用第二种杀菌溶液 ( 选择使用 )

4.14.14 最终冲洗

  • 通常冲洗 10~30 分钟

  • 使用经过前处理的进水低压冲洗

  • 直至浓水不再有气泡

  • 直至浓水电导与进水电导相同

4.14.15 运行前冲洗

  • 与正常运行操作条件相同,但是产品水排入下水通道直至产水水质达到所需标准

4.15 复合膜 ( ESPA 、 CPA ) 在反渗透压力容器中的保存

4.15.1 ESPA 、 CPA 膜的短期保存

  • 通常保存时间为 1~5 天 ( 由细菌的繁殖活性决定 )

  • 使用给水进行正常的停运冲洗和排气

  • 每 5 天重新冲洗一次 ( 最多保存 30 天 )

  • 使用 1% 的亚硫酸氢钠溶液冲洗可以减少生物污染的可能性

4.15.2 ESPA 、 CPA 膜的长期保存

  • 通常指 30 天以上的保存

  • 清洗反渗透膜元件

  • 使用适宜的杀菌剂冲洗及保存 ( 0.15% 异噻唑啉, 1% 亚硫酸氢钠或 0.1~1.0% 甲醛 )

  • 如果温度< 27 ℃ ,每 30 天使用杀菌剂再冲洗及保存

  • 如果温度> 28 ℃ ,每 15 天使用杀菌剂再冲洗及保存

4.16 醋酸膜 ( CAB ) 在反渗透压力容器中的保存

4.16.1 CAB 膜的短期保存

  • 通常间隔时间为 1~5 天 ( 由细菌的繁殖活性决定 )

  • 进行正常的停运冲洗及排气

  • 使用酸化的进水

  • 在进水和浓水中保持 pH5~6 和 0.1~0.5ppm 的余氯

  • 每 2 天重新冲洗 ( 最多保存 30 天 ) 一次

4.16.2 CAB 膜的长期贮存

  • 通常指 30 天以上的保存

  • 清洗反渗透膜元件

  • 使用适宜的杀菌剂冲洗及保存 ( 0.15 异噻唑啉, 1% 亚硫酸氢钠 0.1~1.0% 甲醛 )

  • 如果温度< 27 ℃ ,每 30 天使用杀菌剂再冲洗及保存

  • 如果温度> 28 ℃ ,每 15 天使用杀菌剂再冲洗及保存

反渗透技术 谈到纯水机我们就不得不说起反渗透技术,RO反渗透技术是英文REVERSE OSMOSIS的缩写,中文的意思是[逆渗透也可称做反渗透,这种技术最早被应用于航天领域,宇航员利用废水回收处理机将各种太空中的生活废水收集起来通过RO膜处理后循环使用。现在这种技术被广泛使用纯水机也是通过RO膜来过滤水中的有害物质,如水垢、重金属、铅、汞、热源菌、病毒、氯等几乎水中所有对人体有害...">一、何为反渗透技术
    谈到纯水机我们就不得不说起反渗透技术,RO反渗透技术是英文REVERSE OSMOSIS的缩写,中文的意思是[逆渗透也可称做反渗透,这种技术最早被应用于航天领域,宇航员利用废水回收处理机将各种太空中的生活废水收集起来通过RO膜处理后循环使用。现在这种技术被广泛使用纯水机也是通过RO膜来过滤水中的有害物质,如水垢、重金属、铅、汞、热源菌、病毒、氯等几乎水中所有对人体有害的物质。
二、纯水机的过滤
    纯水机一般分为5-7级过滤,其中PP面过滤用来去除水中教粗的颗粒杂质、污泥、悬浮物质等过滤精度分为0.1微米和0.5微米两种;耶壳活性炭T33C针对异色、异味、有机化学物质如氯、消毒水等进行吸附;而椰壳活性炭AICRO除了能吸附上述的杂质外还能使饮水更甘甜更干淳;麦石板是一种天然丰富的稀有矿物质,形成矿物质水可调节PH质,使水的口感更甘甜;RO膜这是纯水机的核心部分也决定了纯水机的质量;陶瓷滤芯将银元素放入陶瓷中烧制,个抑制水中细菌的生长,它具有过滤孔径小,可重复刷洗使用的优点。
三、纯水机的使用
    纯水机在处理水时由于要多RO膜进行冲洗需要排一定量的废水,您在安装的地方需要有地漏之类的下水设备或者您有其他的处理废水的途径。纯水机一般带有一个储水罐用于储存处理过的水,如果您放在储水罐里的水超过16小时以上没有使用建议您加热以后饮用。冲洗分为手动冲洗和自动冲洗装置,微电脑自动冲洗的机型一般还带有滤芯质量监控提醒设备。
四、关于纯水机的误区
    有很多顾客在购买纯水机的时候都会提到这样的问题,说听说纯水机把水中的矿物质都过滤了,会不会对身体健康产生影响。水中的矿物质包括两种一种是对人体有益的矿物质另一种是有害矿物质,一些商家为了宣传自己的产品会误道消费者说纯水机只过滤有害的矿物质而不过滤有益的,其实这是不可能,纯水机自身并不能分辨哪些矿物质对人体有害,那些无害,所以正确的说法是纯水机会将水中大部分的矿物质过滤掉只保留一小部分。其实人体吸收矿物质的主要来源并不是水而是各种事物功能饮料等,而生产厂家为了能让纯水机的功能没有这样的误区,在纯水机上又加上了一道矿物补充装置,将有益的矿物质补充到水中使纯水机的水更科学健康!

以上四点是我们对纯水机的简单介绍,各位同学如果有关于纯水的问题请提出来,我们会尽量解答!


◎按功能分 反应型:控制反应物的输入或生    成物的输出
分离型:以分离为主要目的
◎按来源分

天然型:天然物质改性或再生
合成型:无机膜
    有机膜
    无机-有机复合膜

◎按形状分

管式膜
板式膜
中空纤维膜
蜂窝状膜

◎按作用机理分 吸附性膜
扩散性膜
离子交换膜
反应性膜:液膜、膜催化、膜反     应器
◎按结构分

多孔膜
非多孔膜
晶形膜
液膜

◎按用途分

气相系统用膜
气液系统用膜
液液系统用膜
气固系统用膜
固固系统用膜
液固系统用膜


  膜分离技术受到世界各技术先进国家的高度重视,近30 年来,美国、加拿大、日本和欧洲技术先进国家,一直把膜技术定位为高新技术,投入大量资金和人力,促进膜技术迅速发展,使用范围日益扩大。
  膜分离技术的发展和应用,为许多行业,如纯水生产、海水淡化、苦咸水淡化,电子工业、制药和生物工程、环境保护、食品、化工、纺织等工业,高质量地解决了分离、浓缩和纯化的问题,为循环经济、清洁生产提供依托技术。
1  膜分离技术简介
1. 1  膜的定义
  膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。
1. 2  膜的种类
  分离膜包括:反渗透膜(0. 0001~0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001 ~ 0. 005μm) 超滤膜(0. 001 ~ 0. 1μm) 微滤膜(0. 1~1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、液体膜、气体分离膜、电极膜等。他们对应不同的分离机理,不同的设备,有不同的应用对象。膜本身可以由聚合物,或无机材料,或液体制成,其结构可以是均质或非均质的,多孔或无孔的,固体的或液体的,荷电的或中性的。膜的厚度可以薄至100μm ,厚至几毫米。不同的膜具有不同的微观结构和功能,需要用不同的方法制备。制膜方法一直是膜领域的核心研究课题,也是各公司严格保密的核心技术。
1. 3  膜分离技术的定义
  把上述的膜制成适合工业使用的构型,与驱动设备(压力泵、或电场、或加热器、或真空泵) 、阀门、仪表和管道联成设备。在一定的工艺条件下操作,就可以来分离水溶液或混和气体。透过膜的组分被称为透过流分。这种分离技术被称为膜分离技术。
2  膜技术的应用领域
2. 1  供水
2. 1. 1  高质量饮用水供给  
  随着水体的污染和人民生活水平提高,人们越来越希望得到高质量的饮用水供给。采用活性炭吸附过滤和超滤结合制取高质量饮用水,设备投资少,制水成本低,是优质饮用水制备的经济有效方法,具有广阔的市场前景。
2. 1. 2  工业供水  
  自来水和地下水的水质不能满足许多化学工业、电子工业和纺织工业的要求,需要经过净化处理方可以使用,超滤膜技术是净化工业用水的重要技术之一。
2. 1. 3  医药用水  
  医药针剂用水是采用多级蒸馏制备的,其工艺繁琐、能耗高、而且质量常常得不到保证。用超滤膜技术除针剂热源和终端水热源,取得很好效果。
2. 2  工艺水的处理(分离、浓缩、分级和纯化)
  在各工业生产过程中,往往有分离、浓缩、分级和纯化某种水溶液的需求。传统用的方法是沉淀、过滤、加热、冷冻、蒸馏、萃取和结晶等过程。这些方法表现出流程长、耗能多、物料损失多、设备庞大、效率低、操作繁琐等缺点,以超滤膜技术取代某种传统技术可以获得显著的经济效益。
2. 2. 1  膜技术在制药工业的应用  
   膜技术广泛应用于生物制备和医药生产中的分离、浓缩和纯化。如血液制备的分离、抗菌素和干扰素的纯化、蛋白质的分级和纯化、中草药剂的除菌和澄清等。发酵是生物制药的主流技术,从发酵液中提取药物,传统工艺是溶剂萃取或加热浓缩,反复使用有机溶剂和酸碱溶液,耗量大,流程长,废水处理任务重。特别是许多药物热敏性强,使传统工艺的实用性多受限制。国际先进的制药生产线,大量采用膜分离技术代替传统的分离、浓缩和纯化工艺。如以膜设备浓缩纯化抗生素、中药汤及中药针剂澄清等。
2. 2. 2  膜技术在食品领域工业的应用  
   利用超滤膜技术把发酵液中产品和菌体分离,再采用其它方法精制流程。其优点是:生产效率和产品质量提高;简化了工艺流程;菌体蛋白不含外加杂质,利用价值高,达到资源综合利用。酱油、醋的澄清、果汁澄清和浓缩、乳制品生产、制糖工业都采用了膜技术。
2. 2. 3  膜技术在各种工业生产中的应用  
  凡是涉及分子级的浓缩和分离的过程,都有膜技术应用的机会。汽车电泳漆的在线纯化采用超滤膜除去杂质,持续保证涂漆质量;燃料工业泳超滤膜技术分离和浓缩中间体。
2. 3  在环境保护和水资源化的应用
  膜技术在废水处理、污染防治和水资源综合利用方面得到广泛应用。在许多情况下,不仅处理了废水,还能回收有用物质和能量。
2. 3. 1  各种含油废水及废油的处理  
  ①采油回注水的处理:膜法可以除去在水中的乳化溶解油,提高注入水的质量。②含油废水的处理:许多工业生产和运输业都产生大量的含油废水,膜滤技术是达标排放最有效的方法。③废润滑油的纯化:用常规技术加膜分离,可得到很纯的润滑油,适用于汽车等废机油的处理。④机床切削油的纯化回收:膜法可除去废切削油中的细菌和杂质,处理后回用。⑤废食用油的纯化处理技术:食用油在连续高温下产生致癌物质,用膜法可将这部分除去。⑥食用菜籽油的纯化:菜籽油中含有15 %~48 %高含炭量的芥子酸。用膜法可除去,达到标准(芥子酸<
5 %) 。
2. 3. 2  废水的处理及回用  
  ①膜生物反应器处理生活污水回用中水,其占地面积小,设备投资低,处理水质好。②印刷显影废水的处理及回用,采用膜技术处理可以达标排放,也可回收。③电镀废水可采用膜技术处理,水回用,污染物回槽利用。④印染废水采用膜分离可除去有色染料,得到的水回用。牛仔布印染废水可回收靛蓝燃料。⑤造纸废水用膜可将废水中的木质素、色素等分离出来,净化水可排放或回用。
2. 3. 3  水的淡化技术  
  ①海水淡化技术:应用最新的膜蒸馏技术,最适合和船用发动机热交换器连用,利用废热生产淡水,适合于中、小型渔船远航捕捞使用。②咸水淡化技术:将天然咸水用膜淡化到应用水质标准。
2. 4  气体分离、浓缩技术及其应用
  ①氧化浓缩:可用膜装置制成安全、简便的医疗和理疗设备,也可用于炼钢吹氧或助燃等工业生产,富氧浓度35 %~80 %。②氮气浓缩:氮气可用于食品保存、汽车存储、飞机加油、防爆及化学工业,膜设备的氮可浓缩至90 %~98 %。③二氧化碳、二氧化硫、氢气的分离:当二氧化碳、二氧化硫、氢气分别和其它气体混和在一起时,可用膜将它们分离出来,满足工业的需要。④氢气的分离和浓缩:在化工产品制造时,往往排出大量氢气,可用膜法将氢气分离出来。
2. 5  其它
  ①膜法保鲜剂:在水果、蛋类外部侵涂一层膜可达保鲜目的。保鲜后,存放期长,外观色泽好。②制造维生素E 的膜法分离技术:用膜可以从黄豆油中提取VE 的混合物,其抽提剂可循环使用。
3  膜分离技术的国内发展动态
  中国的膜技术从60 年代中期起步研究,长时间在实验室内和中试规模徘徊。从“七五”计划开始,国家科委把膜技术列为国家重大科研项目加以支持,膜技术取得较大进展,特别是改革开放的国策促进了广泛的国际交流,膜技术在国民经济发展中的重要性日益增大,国内膜工业产值也逐渐增加。
  近10 年来,中国的膜技术的总体水平有了很大的进展,但与国际技术先进国家的差距仍然很大。问题主要表现在:生产现代化、产业化程度低,原料不规范,工艺参数未严格控制,产品质量不稳定;膜的品种少,应用范围小。尤其应用的工艺设计、系统成套能力、膜组件水平、相关机电产品等方面,尚未达到国际先进水平,远不能满足国内市场需求,膜技术存在着很大的发展空间。
  首先,我们要加强研发能力,推动膜技术产业的发展,依靠科技进步,提高产品质量,降低成本,增加品种,扩大应用面。
  再者,通过招商引资,引进技术,消化吸收,提高膜技术应用的工艺设计、系统成套能力,膜制备和膜组件水平,膜品种及相关机电产品等方面达到国际先进水平。
    膜还没有一个完整精确的定义,一种通用的广义上的定义是膜是两相之间的不连续区间。膜是有一定三维结构的隔层,以区别通常所说的“相界面”。照此定义,膜可分为固相、液相和气相。

  以高分子材料、致孔剂、添加剂为主要原料,采用人工合成的高分子膜,这种膜对溶液具有选择透过性,只能使溶剂或溶质透过,或只能使某些溶剂或溶质透过,而不能使另一些溶剂或溶质透过,膜的这种分离性能又称为半透膜。
技术在处理中应用的基本原理是:利用水溶液(原水) 中的水分子具有透过分离膜的能力,而溶质或其他杂质不能透过分离膜,在外力作用下对水溶液(原水) 进行分离,获得纯净的水,从而达到提高水质的目的。
技术在处理中的应用
   膜技术在水处理中的应用范围相当广泛,既可用于给水处理也可用于废水处理,在某些特殊行业的水处理中也有涉足, 且其应用规模在不断扩大[ 。目前,在膜法水处理应用方面领先的国家美国、日本、德国等。
1  膜技术在给水处理中的应用
   发达国家如法国、荷兰、美国等已有越来越多的人口饮用采用膜技术生产的饮用水 :法国有一座产水量高达314 ×105 m3/ d 的膜法净水厂;英国建设的膜净水厂最大产水量达到80000 m3/ d。在淡水资源缺乏的地区,以海水、苦碱水或处理后的市政污水作为直接或间接饮用水源(回灌地下作为地下饮用水源) , 已成为拓展现有水供应的有效方法,如1993年巴黎郊区建成一座产水量为2800 m3/ d 的纳滤净水厂,利用经传统工艺处理后的地表水生产饮用水,此地表水经过三级纳滤系统处理,可有效去除其中的杀虫剂及THAs 前体。在全世界范围内已建成的以二级市政污水为水源生产高质量饮用水的示范性膜法净水处理厂中,以美国科罗拉多州丹佛市的膜法水处理厂最为有名,其处理系统中的反渗透装置发挥着去除总溶解性固体和有机污染物的作用[7 ,12 ]
2  膜技术在废水处理中的应用
   膜技术在废水处理方面的研究和应用几乎涉及到废水处理的各个领域,包括电泳漆废水和石油、化工、纺织、食品加工、造纸、医药、机械加工等行业的废水处理 。近年来,随着环境污染的加剧和水资源的枯竭,人们对水的循环再利用、深度处理的呼声和要求越来越高,如何尽可能多地回收利用现有的水资源已成为人们关注的焦点,废水作为一种资源的观点也逐渐被公众所接受。膜技术在废水处理中的应用也向综合利用方向转变,一些新的膜过程不断地得到开发研究,如膜软化、渗透汽化、膜蒸馏、支撑膜液、膜生物反应器、仿生膜及生物膜等过程的研究工作不断深入。这些工作既以充分回收利用废水中的有价资源为目的,又在一定程度上推进了废水处理的深度,具有重大的环境效益和经济效益。
113  膜技术在特殊行业水处理中的应用
   利用膜法处理放射性废水的研究始于20 世纪60 年代初,最早采用电渗析技术,近年来又开发了反渗透和超滤技术, 在国内外均有一些实际工程。此外,膜技术在含镍电镀废水、含锌废水、垃圾填埋场渗滤液等高难度废水处理领域的应用也有报道。

新型膜材料
1  金属膜
  国外新研制的金属膜采用不对称结构,以粗金属粉末作支撑材料,以同种合金的细粉末喷涂作有效滤层(厚度小于200μm) ;其孔径分布集中在1~2μm 之间,属微滤(MF) 范围;颗粒物难以进入滤膜内部堵塞滤道而滞留在膜表面,形成表面过滤[19 ] 。与传统多孔烧结金属滤材相比,不对称金属膜滤通量高3~4 倍,压降较小,反冲洗周期长达6~8 个月,且反冲效果较好。
2  有机-无机混合膜
  制造有机-无机混合膜,使之兼具有机膜及无机膜的长处。无机矿物颗粒(如二氧化锆) 掺入有机多孔聚合物(如聚丙烯腈) 网状结构中形成的有机-无机矿物膜,具有机膜的柔韧性及无机膜的抗压性能、表面特性 ,可显著提高表面孔隙率及通量。填料类型、粒径、比表面积对膜性能均有影响。
3  新型有机膜
  大连理工大学研究开发出一种新型含二氮杂萘铜结构类双酚单体(DHPZ) ,该单体具有芳环杂非共平面扭曲结构,由其合成的含二氮杂萘铜结构的聚芳醚铜( PPEK) 和聚芳醚砜( PPES) 具有耐高温、可溶解的综合性能 。
材料的改性
   纤维素是最早应用的膜材料,纤维素及其衍生物作为分离膜材料具有来源广泛、价格低廉、制膜工艺简单、成膜性能良好、成膜后选择性高、亲水性好、透水量大、机械强度高、孔径分布窄和使用寿命长等突出优点。但是这类膜也存在一些不容忽视的缺点,如目前使用最为广泛的乙酸纤维素膜(CA)存在pH 适用范围小、不耐高温、不耐微生物腐蚀、易生物降解、抗化学腐蚀性差、易被酸碱水解、抗压实性差、易被压密等缺点。为了充分发挥纤维素及其衍生物膜材料的优点,克服其缺点,人们对其进行了大量的改性研究,并开发出一些新型的高分子膜材料 。
  从20 世纪80 年代初开始,采用耐热性、耐化学稳定性、耐细菌侵蚀和较好机械强度的特种工程高分子材料作为膜材料,克服了用纤维素类材料所制膜易被细菌侵蚀、不适合酸碱清洗液洗、不耐高温和机械强度较差等弱点。在这20 多年中,先后出现了聚砜( PSF) 、聚丙烯腈( PAN) 、聚偏氟乙烯(PVDF) 、聚醚酮( PEK) 、聚醚砜( PES) 等多种特种工程高分子材料,这些材料的出现使得膜的品种和应用范围大大增加。有机膜虽然耐高温、耐酸碱、耐细菌腐蚀,但制出的膜针孔很多,不易制出截留分子量小、透水速度高的膜产品,且由于特种工程高分子材料具有较强的疏水性,用这些材料制成的膜表面亲水性差,在实际使用中,由于被分离物质在疏水表面产生吸附等原因,易造成膜污染,其后果是带来膜通量明显下降、膜使用寿命缩短、生产成本增加等一系列问题,成为膜技术进一步推广应用的阻碍。因此,若要保持特种工程高分子材料耐热性、耐化学稳定性、耐细菌侵蚀和较高的机械强度等优点,又要克服其疏水、易造成膜污染的缺点,就必须对膜材料进行改性。高分子分离膜材料的亲水改性主要有化学改性和物理改性两种方法:化学改性可以通过膜材料化学改性和膜表面化学改性来实现;物理改性即高分子膜材料的物理共混,也可以改善膜材料的亲水性能。膜的改性,增大膜的透水量,尤其是在膜表面引入亲水性基团是解决问题的关键。提高膜的亲水性,则膜的透水量变大,但亲水性过高后,膜不仅易溶解,而且会失去机械强度。因此,巧妙地平衡膜的亲水性和疏水性,是制作膜的
关键 。近年来研究的高分子膜的改性方法有等离子体改性法、表面活性剂改性法、紫外辐照法、高分子合金法和表面化学反应法等。
1等离子体法
  等离子体改性的原理是:利用离子体中富集的 各种活性粒子,如离子、电子、自由基、激发态原子或分子等轰击高分子材料的表面,使表面形成活性自由基,利用活性自由基引发功能性单体使之在表面聚合或接枝到表面。利用等离子体处理疏水性较强的膜材料,可以提高膜表面的能量,同时也可方便地使膜表面带上羰基、羟基等极性基团,以增强膜表面的极性而对材料本体损伤较小。与其他改性方法相比,等离子体技术有其独特的优点:具有较高的能量密度;能够产生活性成分,从而可快速、高效地引发通常条件下不能