絮凝劑進超濾膜有什麼影響

『壹』 為什麼採用微錯流方式工作的超濾膜可以一定程度降低膜污染

1、概述
通常所說的膜污染是指在MBR運行過程中，細胞混合液中的微生物菌群及其代謝產物、固體顆粒、膠體粒子、溶解性大分子等由於與膜存在物理化學作用、機械作用而引起在膜表面或膜內孔吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜產生透過流量和分離特性的不可逆變化的現象[1]。
膜污染根據污染物與膜的作用性質和來源可分為物理污染、化學污染、微生物污染三種。物理污染指原水中的大顆粒無機物（如常見的碳酸鈣和硫酸鈣，還有硫酸鋇、鍶及硅酸等結垢性物質）和部分難降解的大分子有機物、未溶解的蛋白顆粒等在膜表面沉積而形成濾餅的可逆性膜污染；化學污染指細菌胞外聚合物EPS、溶解性有機物及蛋白、多糖類粘性物溶解形成的微細膠體等物質在膜表面與膜發生了不可逆的相互作用而形成的無法消除的膜孔變小和堵塞；微生物污染是由微生物及其代謝產物組成的粘泥（腐殖質、聚糖脂、微生物代謝產物）分層附著於膜表面，易造成膜不可逆阻塞的污染[3]。
從形態上對膜污染進行分類，使我們能更好地理解膜污染形成的空間層次。通常，膜污染從形成的形態上分為膜面凝膠層、污泥層和膜孔堵塞三種污染類型。膜面凝膠層污染（即濾餅），主要是水透過後被載留下來的部分活性污泥、膠體物質和部分濃縮的溶解性有機物，在過濾壓差和透過水流的作用下，堆積在膜表面而形成的可逆性膜面污染。這類污染在閉端膜過濾中佔有很大的比重（約80%~90%），且發展迅速，是膜污染水力控制的主要對象。污泥層污染是由膜表面滋生的大量的微生物及其代謝產物組成的粘泥（粘性多糖類、多肽類和蛋白質分子等），在過濾膜表面形成的一層生物膜而造成膜通量減小的污染。膜孔堵塞污染主要是溶解性大分子有機物質（多為低分子量的肽類），如溶解性微生物產物(SMP)和胞外聚合物(EPS)透過凝膠層，被膜孔內表面吸附或結晶，從而堵塞孔道，使膜通量減少的一種不可逆污染，此類污染一般發展較為緩慢。一般來說，膜污染是由上述三種形態共同構成的，膜表面污泥層的沉積，凝膠層的增厚和膜內表面微生物的滋生是膜污染的主要原因，其中污泥沉積是膜污染的主要構成部分，而污泥顆料在膜表面沉積與否，與膜面液體錯流流速、膜通量和污泥濃度等MBR運行條件密切相關。
2、膜污染的影響因素
盡管目前在膜污染機制方面還沒有達成共識，但對不同的具體環境下膜污染影響因素可歸納為以下3個方面：微生物特性、運行條件與膜自身的結構性質，如圖1-3所示，這些都會直接影響膜污染。

圖1-3 膜污染影響因素
Fig.1-3 Influencing factor of membrane fouling
2.1微生物特性
生物反應器中污泥質量濃度(MLSS)對膜通量有顯著影響。Fane等[2]早在1981年就報道膜污染與MLSS呈線性增長的關系，而後Shmizu等[23]研究發現，通量的下降同MLSS 的增加呈對數關系的。另一些研究者卻認為污泥質量濃度本身並不影響過濾特性，真正的影響因素是污泥的特性、顆粒大小、表面電荷等[1]。
新近的研究發現微生物代謝產物包括胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物產物(SMP)對膜污染有重要影響。EPS和SMP主要是微生物細胞分泌的黏性物質，成分復雜，包括多糖、蛋白質、脂類、核酸等高分子物質。一些學者認為EPS質量濃度與膜污染呈線性關系的，EPS減少40%，濾餅的流體阻力也相應地減少40%。WontaeLee等發現膜污染與蛋白質比例呈正比，同時蛋白質的表面特性能影響微生物絮體的表面特性[4]。近年來，以SMP為主要成分的溶解性物質對膜污染的影響越來越引起人們的重視。分置式膜-生物反應器中，循環泵產生的剪切力對污泥絮體有較強的破壞作用，致使污泥絮體釋放出大量的SMP等溶解性物質，從而增加了膜污染，形成了很大的膜過濾阻力。Wisniewski C等用微濾膜過濾城市污水處理廠的污泥，考察不同膜面流速下污泥粒徑分布和溶解性物質對膜污染的影響時，得出了溶解性物質引起的膜污染幾乎構成了50%的膜過濾阻力[5]。
2.2運行條件
在一體式MBR中，曝氣有兩個作用：一是提供微生物所需的氧氣，二是產生錯流速率,減少膜面污泥層的形成。Hong S.P觀察到在較高曝氣量下產生的剪切力會加快污染物脫離膜的運動速度，並指出有臨界曝氣量存在。當超過它時，通量增加就不明顯，而且太大的曝氣量會提供過量的溶解氧，不利於反硝化作用[6]。Ueda等報道降低曝氣量可能會增加膜過濾壓差（TMP）作用，在短期運行中，降低曝氣量可能會使初始通量恢復，但長期運行時，較低曝氣量會導致混合液污染物質在膜面上的快速累積[7]。水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）都不是直接引起膜污染的因素，只是二者的變化會引起反應器內污泥特性的改變，從而間接的對膜污染產生影響。
間歇出水可以有效地減少污染物在膜表面的沉積，在反應器的空曝氣階段，由於對料液的抽吸作用消失，膜表面的污染物質向主體料液中的反向運動佔主導因素，氣液兩相流可以將已經沉積在膜表面的污染物質剪切下來，從很大程度上改善膜污染狀況。空曝氣時間越長，緩解膜污染的效果越好，但這樣會引起膜利用率的下降和運行費用的升高，因此必須根據具體的情況綜合考慮經濟性的因素確定最佳的出水和空曝氣的時間比。
2.3膜的結構和性質
膜的性質包括膜的材質、孔徑大小、孔隙率、粗糙度、疏水性等，這些都會直接影響膜污染。膜孔徑對膜污染的影響與進水的顆粒大小有關，目前大多數的MBR工藝採用011~014μm的膜孔徑，完全截留以微生物絮體為主的活性污泥。Shimizu等研究了膜生物反應器中膜孔分布在0.01~1.6μm 的一系列膜的過濾性能，結果表明孔徑分布在 0.05~0.2μm的膜具有最大的通量[8]。常採用的膜材料有陶瓷和聚合物，陶瓷膜機械性能好，壽命長，由於製造成本較高，工程中使用較多的是聚合物膜。Choo等研究結果表明在同樣運行條件下，聚偏氟乙烯膜的污染趨勢明顯小於聚碸膜、纖維素膜，而且膜孔徑在0.1μm附近時混合液對膜的污染趨勢最小[9]。膜材料的憎水性對膜污染有很重要的影響，ChangI S等比較了憎水性超濾膜和親水性超濾膜，得出憎水性超濾膜膜面更容易吸附溶解性物質，表現出更大的污染趨勢[10]。
Shoji等研究表明，膜表面粗糙度的增加使膜表面吸附污染物的可能性增加，但同時也增加了膜表面的擾動程度，阻礙了污染物在膜表面的沉積。因此，粗糙度對膜通量的影響是兩方面因素綜合作用的結果，可通過在膜表面形成動態膜來減小膜表面粗糙度，從而改善膜污染。
3、膜污染的控制方法
根據上文所提到的膜污染影響因素，目前國內外膜污染控制方法的研究主要從以下幾個方面入手:
3.1 改善混合液特性
一方面，可以在工藝中增加相應的預處理組件，如預過濾去除膠體、固體懸浮物及鐵銹等或改變溶液pH值等，以除去一些能與膜相互作用的溶質。另一方面，改善影響膜污染的污泥特性參數MLSS的可濾性和控制MLSS的濃度。改善MLSS的可濾性可以在混合液中投加絮凝劑如PAC，不僅可使混合液內的COD迅速降低，減輕膜的負擔；還有助於污泥絮體相互聚集而形成體積更大、強度更高、黏性更小的污泥絮體，從而有效的減小EPS含量，提高混合液的可濾性、改善泥水分離性能、減緩濾餅層的形成。羅虹、顧平等[11]在投加粉末活性炭對膜阻力的影響研究中表明粉末活性炭具有改善混合液的性質和膜表面泥餅層結構的作用，投加粉末活性炭是提高和維持膜通量的有效途徑，並且可以降低運行費用。趙英、於丹丹等[12]在PAC投加量對MBR混合液性質及膜污染的影響中1g/L的PAC投加量足以改善混合液性質和減緩膜污染速率，投加量2g/L時反而回引起不可逆污染，加劇膜污染。目前有關活性炭粒徑大小對膜污染的影響的報道比較少，有待進一步研究。
較高的污泥濃度可提高生物反應器的容積負荷，但混合液中過多的固體物質和溶解性代謝產物(SMP)容易在膜表面沉積，導致過濾阻力增加和膜通透量降低。相反，當污泥濃度太低時，微生物對SMP的吸附和降解能力減弱，使得混合液中的SMP濃度增加，從而容易被膜表面吸附形成凝膠層，導致過濾阻力增加，膜通量下降。張軍[13]等研究表明,復合型MBR能維持較低的懸浮生物量濃度且保證高生物總量,從而有效地減緩膜過濾阻力的上升和膜堵塞.
生物強化技術(Bioaugmentation)又稱生物增強技術，是通過向廢水處理系統中投加篩選的優勢菌種和基因重組合成的高效菌種，以強化原處理系統中生物反應的能力，達到對某一種和某一類有害物質的去除或某方面性能的優化目的，龐金釗等[14]在用MBR處理洗車廢水過程中發現難降解有機物在反應器內累積，混合液的COD比進水COD高幾倍，投加優勢菌種來實現對難降解物的去除，能夠有效減輕膜截留形成的膜污染。生物強化技術不僅可以促進對目標物的降解而且某些特定菌的投加還能抑制絲狀菌膨脹，降低污泥產量和污泥黏度。投加EPS黏性小的優勢菌，可以減緩膜污染。
3.2 優化膜生物反應器的運行條件
控制合理的曝氣強度和抽吸時間可以有效地減少顆粒物質在膜面的沉積，減緩膜污染。膜面沉積層的去除效率可以通過提高空氣流率或曝氣強度來提高，而空氣流率對沉積層的去除效率又受到流速標准差的影響，亦即空氣流的紊流程度的影響[15]。通常曝氣強度越大，膜面流速越高，但N.Devereux[16]等發現，膜面流速的增加使得膜表面污泥層變薄，有可能造成不可逆污染，因此控制合理的曝氣強度可以有效的減緩膜污染。如果膜面沉積較嚴重，應該停止出水進行空曝，空曝是去除膜面沉積層的有效方法之一。除了控制合理的曝氣強度外還包括錯流過濾、定期的反沖或反吹和控制混合液的溫度等措施。Magra和Itoh的實驗結果表明，溫度的變化會引起污水粘度的變化，溫度升高1℃可以使膜的通水量增加2%，但升高溫度會直接影響膜本身的壽命，同時對微生物的生長也產生影響，因此如果情況允許，膜生物反應器應盡量在常溫下運行[6]。
3.3 膜材料的選擇
膜的親疏水性、荷電性會影響到膜與溶質間的相互作用大小，通常應選用孔徑適合，孔隙率高，帶有負電，親水性的膜，自然憎水性的膜要進行膜面改性。膜面改性是在膜表面引入親水基團，或用復合膜手段復合一層親水性分離層，或用陰極噴鍍法在膜表面鍍一層碳[17]。J.Pieracci等研究表明，改性後的膜可以增加 25%的膜通量，減少 49%的生物污染[18]。目前，膜面改性和形成動態膜的防治技術應值得注意。
3.4 膜的清洗
盡管採用合理的設計、操作等措施減緩膜污染，但長期使用後膜表面還可能產生沉積和結垢，使膜孔堵塞，膜出水量下降，因此對污染膜進行定期的清洗是必要的。常用的方法有物理清洗、化學清洗、超聲波清洗以及上述方法的綜合技術。物理清洗的方法主要有空曝氣、高流速水沖洗、海綿球機械擦洗、反沖洗、反向脈沖和電泳等。化學清洗主要是酸洗和鹼洗，酸類清洗劑（常用濃硫酸和鹽酸等）可以溶解並去除礦物質和鹽類，而鹼洗（常用次氯酸鈉和氫氧化鈉等）可以有效地去除蛋白質等有機污染物及膜內微生物，一般兩者結合使用效果更好。超聲波能夠在清洗溶液中形成極大的擾動，並伴有強大的沖擊波和微射流，能與污染膜充分接觸和作用，較常規的物理清洗方法更好，能夠使膜通量恢復54%[19]，與超聲波結合的化學清洗效果一般要優於常規化學清洗。採用曝氣清洗、超聲波清洗、NaClO鹼洗、HCl酸洗可有效地使污染膜的通量恢復。黃霞等[20]對污染膜進行物理和化學清洗試驗表明，常規物理清洗可使濾餅層大部分脫落，但對膜過濾性能的恢復效果較差，鹼洗對膜過濾性能的恢復作用顯著，這表明有機污染對膜阻力的貢獻最大。
3.5 其他
在膜過濾設計中，還應注意減少設備結構中的水流死角，以防止滯留物在此變質，擴大膜污染。為防止污泥在中空纖維絲間淤積，中空纖維膜應製成平板狀(而不是成束設計)，然後組裝成矩形，且底部曝氣(兼有氣水劇烈沖刷膜表面的作用)，這些都可有效地防止膜污染，延長膜的清洗周期[6]。如果膜長期停止使用(5d以上)，在保養時需用0.5%甲醛溶液浸泡，膜的保養原則是保持膜的濕潤並針對膜的種類採取不同的方法，如聚碸中空纖維膜須在濕態下保存，並以防腐劑浸泡。
在水資源日益短缺的今天，膜生物反應器作為一種新型的廢水處理技術，特別是在污水資源化的進程中，倍受國內外的普遍關注。但是膜污染仍然是影響膜生物反應器大范圍推廣的主要障礙之一，因此研究膜污染，研發抗污染的膜生物反應器是目前急需的。相信隨著膜污染機理及防治方面研究的不斷深入，膜質量的提高，膜污染控制方法的不斷完善，膜生物反應器將會更好地應用和推廣。
目前，有關投加粉末活性炭控制膜污染的研究和報道較多，但投加顆粒活性炭以及活性炭的投加量的文獻很少，本課題重點研究活性炭粒徑大小及投加量對減緩膜污染的影響，具有很強的實用意義，對控制膜污染、促進膜生物反應器的實際應用起到較重要的作用。

『貳』 工業廢水納濾膜為什麼會被污染

納濾膜污染的原因

1. 微生物污染

2. 有機物及礦物油污染

3. 絮凝劑引起的污染

4. 結垢引起的污染

5. 膠體污染

『叄』 超濾用絮凝劑堵塞該如何清洗

絮凝劑如果是鋁鹽的話用酸鹼都可以，鐵鹽的話用酸，如果是有機絮凝劑的話用次氯酸鈉。

『肆』 影響超濾膜運行的因素有哪些

溫度對產水量的影響：

溫度對超濾膜系統的水分子的活性增強，粘滯性減小，故產水量增加。反之則產水量減少，因此即使是同一超濾膜系統在冬天和夏天的產水量的差異也是很大的，溫度與產水量的關系是成正比的。一般在允許的溫度條件下，溫度系統約為0.0215/1°C，即溫度每上升一度，則相應的產水量增加2.15%，因此可以使用調節水溫的方法來實現超濾系統的產水量的穩定一致。

水質變化：

一方面，進水水質經由10μ過濾後，保證濁度小於1NTV，濃度不大於百分之五，且水溫應在5至40攝氏度之間，壓力應不大於0.2MPa，在此基礎上，保證進水回收率在80%以上，酸鹼度為2至13之間。另一方面，水質異常也是影響超濾出水量的重要條件，包括在雨季，原水中所蘊含的顆粒物、懸浮物會增多，使濁度達不到相關要求。加之進水的主要來源是地表水，所蘊含的有機物較多，在壓力不均衡和連接不緊密的情況下會混入一定質量的生水，被截留於超濾膜表面，致使定期的清潔難以維持，直接導致超濾出水量降低。

操作壓力對產水量的影響：

在低壓時超濾膜的產水量與壓力成正比關系，即產水量隨著壓力升高而升高，但當壓力值超過0.3mpa時，即使壓力再升高，其產水量的增加也很小，主要是由於在高壓下超濾膜被壓密而增加透水阻力所致，因此在超濾系統設計應注意；

超濾過程：

原水在管道內或管道外流動，小分子溶質及溶劑穿過膜逐漸形成超濾液，並降低濃度，成為濃縮液，從而實現小分子溶質和溶劑分離和濃縮。超濾過程具有動態性，且膜不易堵塞，但會隨著運行時間的增加，產生吸附作用，使超濾膜表面形成殘渣等物質。因此，超濾的各項特徵是保證出水量的必要條件。

進水渾濁度對產水量的影響：

進水濁度越大時，超濾膜受到影響的產水量越少，而且進水濁度大更易引起超濾膜的堵塞，在確定超濾膜產生量時也應考慮進水濁度的影響，一般可採用以下方法降低濁度的影響；

A、 增加前級預處理降低原水濁度；

B、 使用錯流過濾方式，並降低系統回收率；

流速對產水量的影響：

流速的變化對產水量的影響雖不像溫度和壓力那樣明顯，流速過大時反而會導致膜組件的產水量下降，這主要是因為由於流速加快增加了組件壓力損失而造成的，因此在設計超濾系統流速時，一定要控制在給定的流速范圍內，流速太慢影響超濾分離質量，容易形成濃差極化，太快則影響產水量。

『伍』 超濾膜進水前砂濾器加絮凝劑是PAM嗎

最好用無機絮凝劑，聚合氯化鋁 或 鐵，PAM容易造成膜污染，凝結在超濾膜表面。

『陸』 超濾凈水器可以濾除農葯嗎

自己好好看看吧

一、但是超濾膜對有機物的去除效果很差，不能有效去除總有機碳和消毒副產物及其母體。

立升泉來得凈水器就是超濾機，都有個排廢水口，過濾精度超濾0.01(µm)，是無法過濾金屬離子的，ro機時0.00001(µm)才可以過濾掉金屬離子，超濾機的出水量很大的。

超濾不能去除有機物和重金屬、氨氮及其它的特種污染物如過量的鐵、錳、氟等，如果將微濾或超濾作為優質飲用水生產的終端處理技術，則必須在前面布置相互協調統一的預處理系統，如除濁度、除鐵除錳、除有機物、除氟等的微絮凝過濾、錳砂濾池、活性炭濾池等。二、由於反滲透膜對水中各種物質「一刀切」式的去除能力，其生產的飲用水可稱為「安全飲用水」，並不能稱為優質飲用水。「安全」源於其對有害物質的去除程度在所有的膜技術中是最徹底的。目前，有些廠家在反滲透法生產的純水中添加礦物離子如鈣離子、鎂離子、鋅離子、硒離子等後上市，稱為「礦物質飲品」。另加，在有機物含量不高而又必須進行脫鹽的場合，利用反滲透膜對部分原水進行脫鹽處理，再將生產出的淡水與經過適當處理的原水按一定比例混合，亦可獲得所需要的優質飲用水三、

以下是一篇論文,很通俗地介紹了膜技術在飲用水生產中的應用!

摘要由於環境的原因及自來水廠傳統凈水工藝和給水管網本身存在的實際問題，導致城市自來水的現狀不容樂觀，因而導致了飲用水產業的飛速發展。本文論述當前桶裝或瓶裝飲用水生產中應用膜技術的現狀、優質飲用水的概念及優質飲用水生產中膜技術的選用和使用等問題。

關鍵詞飲用水膜技術優質飲用水近幾十年來，隨著現代化工業的迅速發展，環境污染日益加劇，各種有機化合物通過各種不同的途徑進入了人類環境特別是水環境。同時，由於自來水廠傳統給水工藝和給水管網本身存在的實際問題，導致城市自來水的現狀是：感官質量差、有機物含量高、常常具有致突變性。這一現狀刺激並加速了我國飲用水產業及給水深度處理技術的發展。與常規飲用水處理工藝相比，膜技術具有少投甚至不投加化學葯劑；佔地面積小；便於實現自動化等特點[1]，已大量應用於城市自來水的深度處理上。本文論述當前桶裝或瓶裝飲用水生產中應用膜技術的現狀、優質飲用水的概念及優質飲用水生產中膜技術的選用和使用等問題。

1膜技術在飲用水深度處理中的應用范圍及概況

1.1微濾

微濾(MF)也可以稱為精過濾。可去除微米（10-6m）級的水中雜質，其濾膜的孔徑為0.05～5.00mm，凡大於孔徑的顆粒均可被截留，但孔徑增大則出水濁度隨之增加。根據原水水質，可經過預過濾以去除大顆粒防止膜過快堵塞，亦可視情況投加混凝劑或粉末活性炭，以生產有機物含量低的飲用水。但在生產高質量飲用水時，通常作為超濾、反滲透或納濾的預處理設施。而在生產高純水時，微濾常作為純水或超濾水生產時的末端處理，以去除剩餘在水中的痕量雜質。

目前，市場上的微濾膜多為平板膜折疊式濾芯，膜材料為聚丙烯（PP）或聚碸（PS）、尼龍等。聚碸膜的孔徑經常為0.45mm、0.2mm或更小，其孔徑分布均勻，水通量大，不易堵塞。而聚丙烯膜的過濾精度范圍廣，價格便宜，但精度差。

另外,無機精濾膜亦是應用在飲用水深度處理上的重要微濾技術之一，如陶瓷膜和預塗膜過濾。同濟大學開發成功的預塗膜過濾技術已成功應用於優質飲用水的生產。預塗膜過濾即先預塗成膜後，再靠膜的過濾作用使水澄清和凈化。預塗膜過濾器構造簡單、運轉費用低、預塗和反沖方便，是一種適用於飲用水深度凈化的經濟有效的精濾裝置。該過濾技術的特點包括：（1）採用天然無機礦物濾料,過濾精度高，濾後水的濁度可達到0Ntu，出水清澈透亮;（2）精濾膜可即時形成,即時反沖洗掉,操作壓力低;（3）膜孔徑、膜厚度和成膜材料可根據源水水質和濾後水質要求隨時調整，以滿足特殊源水水質和特殊要求。上述特點是其它膜濾技術難以做到的。

1.2超濾

超濾可以去除納米（10-9m）級或更大一些的顆粒雜質，可直接製取優質飲用水，也可作為反滲透或納濾的預處理設施。即使地表水濁度高到25Ntu，經超濾處理後的濁度可降低到0.04Ntu。由於細菌的尺寸通常為1～3mm，最小的病毒尺寸為0.03mm，因而超濾膜已經基本上可以完全去除細菌、病毒、賈第蟲和其它微生物，某種情況下可代替消毒工藝。但是超濾膜對有機物的去除效果很差，不能有效去除總有機碳和消毒副產物及其母體。

超濾膜一般為中空纖維膜或卷式膜。膜材料為聚碸或聚丙烯晴（PAN）。如日本東麗公司生產的PAN中空纖維膜，由於選擇了親水性強的膜材料，膜表面相對而言不易變臟，0.01mm的極小細孔復合構造能保證細菌、病毒等雜質的去除。

1.3反滲透

反滲透(RO)技術是電子、醫葯、化工等工業部門制備純水的主要技術之一，近年來卻被大量用於飲用水的深度處理。反滲透膜的孔徑僅約1～10埃，可以去除水中的幾乎一切物質包括各種懸浮物、膠體、無機鹽、有機物、細菌、病毒、熱源等。目前，應用於井水和地表水反滲透系統的膜元件絕大多數為卷式膜元件。與中空纖維和板框式相比較，卷式膜元件在抗污染能力、設備佔地面積、投資和運行費用等方面均具有優勢。商業用RO膜元件通常是4英寸（100mm）或8英寸（200mm）直徑，40英寸（1m）或60英寸（1.5m）長。一個加壓容器內通常可裝入1至8個這樣的膜元件。近年來，RO膜的材料從醋酸纖維素非對稱膜發展到用表面聚合技術製成的交聯芳香族聚醯胺膜。操作壓力也擴展到高壓（海水淡化）膜、中壓（醋酸纖維素膜）、低壓（復合）膜和超低壓（復合）膜。飲用水處理中應用的主要是低壓（復合）膜和超低壓（復合）膜，操作壓力為10～15kg/cm2。超低壓復合膜具有超低的運行壓力，操作壓力為10.5kg/cm2，但卻有著與其它復合膜相同的高脫鹽率和更高的水通量、更寬的水質適用范圍。因而大大節省了能源，降低了系統的運行費用，倍受用戶青睞。

1.4納濾

納濾（NF）[2]早期稱為「疏鬆」反滲透，其孔徑范圍在幾個納米左右，界於RO與UF之間。納濾膜較之反滲透膜有操作壓力低和處理水量大的特點，操作壓力僅為5～6kg/cm2。納濾膜對二價離子（例如Ca2+、Mg2+等）的去除率可在90%以上，對一價離子（Na+、Cl-等）約70%之內，根據進水中一、二價離子的組合情況總去除率約在85%左右。現在，納濾膜已製成專門去除有機物且表面帶負電荷的納濾膜，比軟化膜的產水量為高。膜本體帶電荷是它在很低壓力下仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數百的膜也可去除無機鹽的重要原因。納濾膜對單價離子和分子量低於200的有機物截留較差，而對二價或多價離子及分子量介於200～500之間的有機物有較高的去除率[3]。納濾膜不僅可以對水質軟化和適度脫鹽，而且可以去除THMFP、色度、細菌、病毒、溶解性有機污染物和鐵、錳、氨氮等。據悉，在美國已有超過40萬噸/日的納濾膜裝置用於苦鹹水淡化。納濾的操作和維護並不復雜，用於小型給水系統頗具吸引力。目前多數用於地下水的處理，可去除水中含有的硝酸鹽、有機氯、重金屬等有害雜質。在以地表水為水源時，採用微濾或超濾作為預處理的納濾系統。目前，飲用水深度處理中應用的主要為卷式芳香族聚醯胺類復合納濾膜。

2優質飲用水的概念

2.1目前市場上的桶（瓶）裝飲用水

優質飲用水的概念是在傳統水處理工藝不能滿足日益嚴重的水污染狀況，城市自來水水質不盡人意的情況下出現的。目前，我國尚無專供飲用的桶裝或管道進戶式優質飲用水水質標准。我國國家技術監督局和國家衛生部曾分別於98年4月發布了《瓶裝飲用純凈水》GB17323——1998和《瓶裝飲用純凈水衛生標准》GB17324—1998，其規定的「瓶裝飲用純凈水」指「以符合生活飲用水衛生標準的水為原料，通過電滲析法、離子交換法、反滲透法、蒸餾法及其它適當的加工方法製得的，密封於容器中且不含任何添加物可直接飲用的水」。標准中明確規定瓶裝飲用純凈水的電導率≤10us/cm，因而瓶裝飲用純凈水實際上為飲用純水，在去除原水中有毒有害物質的同時，亦將其中的礦物質一並去除了。

目前，市場上流通的桶裝飲用水可分為含有礦物質、微量元素的和基本不含有礦物質、微量元素的兩類，價格亦相差很大，這是水處理工藝本身的特點和成本等決定的。鑒於這一實際情況，上海市技術監督局將上海市場上流通的專供飲用的水分為「飲用凈水」和「飲用純水」兩種，並於97年在全國率先發布了地方標准。

上海市地方標准《飲用凈水》和《飲用純水》中對這兩類水的定義分別為：「飲用凈水」指「以符合生活飲用水衛生標準的水為原水，經過深度處理方法製得的，保留了生活飲用水中部分礦物質的可直接飲用的水」。「飲用純水」指「以符合生活飲用水衛生標準的水為原水，採用反滲透法、蒸餾法、電滲析法、離子交換法及其它適當的加工方法去除水中礦物質、有機成分、有害物質及微生物等加工製得的，且不含任何添加物，可直接飲用的水」，因而上海市地方標准規定的「飲用純水」在含義上實際等同於國家標准規定的「瓶裝飲用純凈水」。

2.2優質飲用水的概念

優質飲用水即健康飲用水。綜合國內外醫學界和水處理界的觀點，可認為優質飲用水應是盡最大可能地去除原水中的有毒有害物質特別是有機污染物,同時又保留原水中的微量元素和礦物質的水[4]。美國M.Fox博士認為飲用水最主要的問題是氯、有機化合物、消毒副產物和鉛，最理想的凈水器是能有效解決這些問題，並保留水中對人體健康有益的鈣、鎂之類的元素。在他的新書《健康的水》中，他認為健康飲用水應符合下列指標：硬度170mg/L左右，總溶解固體300mg/L左右並偏鹼性。

3膜技術與優質飲用水的生產

可直接用於優質飲用水生產的膜技術為微濾、超濾和納濾。由於反滲透膜對水中各種物質「一刀切」式的去除能力，其生產的飲用水可稱為「安全飲用水」，並不能稱為優質飲用水。「安全」源於其對有害物質的去除程度在所有的膜技術中是最徹底的。目前，有些廠家在反滲透法生產的純水中添加礦物離子如鈣離子、鎂離子、鋅離子、硒離子等後上市，稱為「礦物質飲品」。另加，在有機物含量不高而又必須進行脫鹽的場合，利用反滲透膜對部分原水進行脫鹽處理，再將生產出的淡水與經過適當處理的原水按一定比例混合，亦可獲得所需要的優質飲用水。

鑒於微濾和超濾不能去除有機物和重金屬、氨氮及其它的特種污染物如過量的鐵、錳、氟等，如果將微濾或超濾作為優質飲用水生產的終端處理技術，則必須在前面布置相互協調統一的預處理系統，如除濁度、除鐵除錳、除有機物、除氟等的微絮凝過濾、錳砂濾池、活性炭濾池等。

相對而言，納濾膜本身的特點決定了它既能有效去除原水中的有害物質如有機物、重金屬、細菌、病毒等，又能部分脫鹽、去硬度等，從而保留了原水中的部分礦物質。納濾可在低壓力下運行，與反滲透相比，可以節約能耗40—50%。出水的優良水質、對水中雜質的選擇性脫除作用及操作壓力低將使納濾在優質飲用水生產中愈來愈受重視。

從設備成本和運行成本來看，由於反滲透膜的操作壓力高、水通量比納濾膜小，因而，膜技術應用於飲用水處理的成本由高到低的次序是：反滲透、納濾、超濾、微濾。

卷式芳香族聚醯胺類復合納濾膜和復合反滲透膜對進水水質的要求是一樣的（表1）。納濾膜和反滲透膜前面預處理的目的在於改善進水水質，防止原水中太多的雜質對膜造成污染或在膜表面很快結垢，以確保膜的水通量和脫鹽率等指標，減少對膜的清洗，延長膜的使用壽命。在小型和中型飲水處理系統中，可選用的預處理系統包括微絮凝過濾、砂濾或錳砂過濾、活性吸附、軟水器、精濾和pH控制等。將進水的pH調整到6，可有效預防碳酸鈣、磷酸鈣等在膜表面沉積。當原水中的有機物含量過高時，還可投加粉末活性炭預處理，以增加整個系統的總有機碳和三鹵甲烷形成潛力（THMFP）的去除率。

表1反滲透和納濾對進水水質要求

項目要求值

PH2～11

濁度（NTU）<1.0，最好<0.3

SDI<5.0，最好<3.0

余氯（mg/l）<0.1

總有機炭（mg/l）<2.0

鐵（mg/l）<0.1

膜技術應用於飲用水處理時的另一個問題是微生物污染。超濾膜、納濾膜、反滲透膜及精細微濾膜被微生物污染後，會導致膜產水量和脫鹽率下降。微生物所析出的產物可吸附在膜的表面上，因此用水、氣反沖洗或簡單的化學處理方法不可能完全恢復所減少的水通量，因而會使膜提前報廢。膜被微生物污染後，亦會導致水中出現大量細菌，影響水質。日久天長，還會在其後的管道、水箱等處生成菌膠團。由於有些膜材料對余氯的氧化性敏感，且加氯可能導致有機氯化物的生成，因而加氯控制微生物應慎審採用。最方便的方法是在常規處理之後、膜濾前設置紫外線殺菌器。M.Otaki等人曾試驗了紫外線殺菌控制聚乙烯中空纖維膜微生物污染的效果[5]，結果表明，在沒有紫外線預處理的情況下，75天後膜的工作壓力從20KPa增加到100Kpa，而經紫外線預處理，160天後膜的工作壓力才增加到100Kpa。

4結論

膜的過濾精度、對水中有害物質的去除能力及易於實現自動化等特點已使膜技術成為飲用水深度處理中不可缺少的環節。在優質飲用水的生產中，不管是否依靠膜來去除有機物、鹽分、硬度及細菌、病毒等，最起碼也需要膜技術如微濾作為終端處理來保證優質飲用水清澈透亮。很顯然，超濾膜、納濾膜及精細微濾膜應該成為優質飲用水生產中採用的膜技術。如需要部分脫鹽或部分軟化及更進一步去除原水中的有機污染物、重金屬或鐵、錳、氨氮等，則首選納濾膜。反滲透膜可生產「安全飲用水」及「瓶裝飲用純凈水」，也可在其生產的純水中添加礦物質或在某些特殊場合部分混合未經反滲透膜的水以用於優質飲用水的生產。四、凈水順序應該如下：步驟1：前過濾：PP棉（泥沙、鐵銹）步驟2：離子交換過濾：樹脂（軟化水、調節酸鹼度、吸附重金屬離子、硝酸根離子）----飲用水還是加上它，吸附一下重金屬離子為好步驟3：活性炭過濾：（吸附氯、有機雜質、殺蟲劑）步驟4：後強化過濾PS：只有酸鹼度需要說一下，軟化水樹脂一般分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩種，分別吸附陽離子如Ca、Mg和陰離子如NO3、SO4。經陽離子處理的水呈鹼性，經陰離子處理的水呈酸性陽離子樹脂，吸附陽離子Ca、Mg，鹼性軟化水，適合飲用（弱鹼水有益健康）、洗菜（其實沒啥用，強鹼才能除農葯）、做飯、泡茶；洗衣（洗衣粉中有消滅Ca離子的軟化劑，我們再幫幫它）、澆花。陰離子樹脂，吸附陰離子NO3、SO4，酸性軟化水，適合洗臉、洗澡（因為人的皮膚PH=5.5）、清潔器皿、擦拭傢俱。PS2：如果直接用自來水管的水，在煮水時，應注意不要讓它煮沸，冒泡即可，這樣既可以將水中的細菌殺死，又不至於產生氯化物等有害物質。如果使用家用凈化器處理過的自來水，在水燒開後，揭開蓋子讓水沸騰3分鍾再熄火，這樣可以使大部分有害物質隨水蒸氣溢出。以上這些都是上網，在幾角旮旯查的，匯總了一下。樹脂的品質決定了軟化的效果，目前市場上存在3種樹脂分別用於水處理的不同行業。工業樹脂顏色銀黃色顆粒較大，這種樹脂最早用於大型鍋爐水處理設備，但是隨著鍋爐用水水平的不斷提高，現在基本已經被淘汰。第二種是食品級樹脂，這種樹脂的出水可直接用於食品工廠等水處理設備，現在大多數的軟水機還在選用這種食品級樹脂。第三種是飲用水級樹脂，這種樹脂在我國剛剛興起，這種樹脂英文名字AMBERLITESR1L是美國羅門哈斯公司開發和生產的。根據目前中國市場中的大多數離子交換樹脂，AMBERLITESR1L的突出特點是更加安全和衛生，因為AMBERLITESR1L在生產過程中不使用任何有害溶劑，嚴格按照特殊工藝製造，不含苯及其他對人體有害的溶出物，是世界上最昂貴的離子交換樹脂。同時這種樹脂也作了防偽處理咖啡色。

水質的硬度高低取決於水中鈣鎂離子的多少，AMBERLITESR1L樹脂可以最大限度的吸附硬水中的鈣鎂離子，當樹脂吸附飽和後，利用再生鹽液對樹脂進行還原再生，使樹脂恢復活性，軟水機就可以反復對硬水進行軟化。

『柒』 哪些因素會影響超濾膜的產水量

影響超濾膜產水量的因素溫度對產水量的影響：溫度對超濾系統的產水量影響是比較明顯的，溫度升高，產水量增加。反之則產水量減少，因此即使是同一超濾系統在冬天和夏天的產水量的差異也是很大的。操作壓力對產水量的影響：在低壓段時超濾膜的產水量與壓力成正比關系，即產水量隨著壓力升高隨著增加，但當壓力值超過0.3MPa時，即使壓力再升高，其產水量的增加也很小。進水水質對產水量的影響：進水濁度越大時，超濾膜的產水量越少，而且進水濁度大更易引起超濾膜的堵塞，在確定超濾膜產水量時也應考慮進水濁度的影響。流速對產水量的影響：流速的變化對產水量的影響雖不像溫度和壓力那樣明顯，流速過大時反而會導致膜組件的產水量下降，這主要是因為由於流速加快增加了組件壓力損失而造成的，流速太慢影響超濾分離質量，容易形成濃差極化，太快則影響產水量。

『捌』 影響微濾和超濾膜水通量的因素有哪些

膜通量是膜分離過程中重要的一項工藝參數，是指單位時間內通過單位膜面積上的流體量，影響膜通量的因素主要有四點：

1.壓力：在超濾中膜兩側壓力差△P對通量和截留率的影響，在超濾中，壓力升高引起膜面濃縮升高，則透過膜的溶質也增大，因而截留率減小。

2.濃度：當以微濾過濾菌體時，通量與濃度的關系不同於超濾，在谷氨基酸發酵液的微濾中：開始通量下降很快，可能是由於膜面的污染；然後通量變化較小，可能由於管狀收縮效應引起通量的增加和濃度增大引起的降低互相對消，最後通量急劇降低。

3.流速：根據濃差極化，凝膠層模型，流速較大，可使通量增大。對於超濾，通常在略低於極限通量的條件下操作。雖然增大流速可以加大通量，但需考慮：只有當通量為濃差極化控制時，增大流速才會使通量增加；增大流速會使膜兩側壓力差減小，因為流經通道的壓力將增大；增大流速，使剪切力增加，對某些蛋白質不利；動力消耗增加。

4.溫度：在超濾或微濾中，一般來說，溫度升高都會導致通量增大，因為溫度升高使粘度降低和擴散系數增大。所以操作溫度的選擇原則是：在不影響料液和膜的穩定范圍內，盡量選擇較高的溫度。由於水的粘度每升高1℃，約降低2.5%，所以，一般可認為，每升高1℃，通量約增加3%。

『玖』 原水預處理的膠體污染的防治

膠體是具有1nm到1μm粒徑，像粘土一樣很難自然沉降的微粒子。在水中通常帶負電。因此膠體粒子間由於靜電斥力的作用，不會發生聚合。 絮凝是加入絮凝劑中和膠體粒子表面的電荷，使得膠體粒子間的排斥力變弱，最終導致微粒子之間變的更容易聚集。絮凝通過以下三個方式起作用：
（1）膠體間的引力和反作用力；
（2）粒子和粒子的接觸、沖撞；
（3）化學作用（金屬氫氧化物的溶解度）。
多數常用絮凝劑與水中的鹼成分反應易生成金屬氫氧化物，如果加入絮凝劑的量過多，會導致生成的氫氧化物析出並對膜元件造成污染。常用絮凝劑見右圖表格。
影響絮凝的因素，除了絮凝劑的注入量以外，還有pH 值、攪拌條件、共存離子以及水溫等。在實際設計中，必須預先對這些絮凝條件進行預測。最適合的條件要用測試器進行測試，由生成的絮凝體特性狀態決定設計條件，當然最終還需要用實際的溶液來決定確切的絮凝條件。 按照過濾的速度可分為緩速過濾和急速過濾兩個大類。右圖中列出了不同過濾方式的不同特徵：介質過濾可以有效的去除反滲透和納濾給水中的懸浮物，降低濁度和SDI 值。僅靠絮凝、砂濾無法把原水中的粒子有效捕捉時，還可以配合使用絮凝沉澱和氣浮組合。但是，添加過濾輔助葯劑或者絮凝劑，有可能會導致反滲透和納濾膜污染。因此需要做小型燒杯實驗，以確認葯劑的添加是否對反滲透和納濾系統有影響。
在選擇濾速時，依據原水水質的不同可以有所變化。通常對於地下水水源，由於水中的膠體、懸浮物含量較少，可以選擇較高的濾速；對於污染較嚴重的地表水，濾速的設定一定不能太高，以免對反滲透和納濾系統造成嚴重污染
從工程實際經驗上，對於受污染的地表水，過濾速度應盡量小於8 米/小時，有條件的可以接近6 米/ 小時，最高也不要超過10 米/小時。 活性炭可以用來吸附溶解性有機物以及游離氯和臭氧等氧化劑，用活性炭作為反滲透和納濾膜系統的預處理已經被廣泛使用。通常被採用的活性炭有兩種類型：
顆粒活性炭（Granular Activated Carbon，縮寫：GAC）
粉末活性炭（PowderedActivated Carbon，縮寫：PAC）
他們的特徵如右圖所示： 微濾（MF）和超濾（UF）是近幾年才大規模應用的反滲透和納濾預處理工藝。 同絮凝、沉澱以及砂濾比較，其過濾的水質穩定、設備管理比較簡單，也不會產生過濾殘渣或絮凝污泥等廢棄物。
作為預處理，微濾和超濾膜的使用幾乎可以完全去除不溶解的物質，降低顆粒物的污染風險，使得反滲透的設計水通量可以適當增加約10 – 20 %。但是微濾和超濾也不能包治百病，並非採用了微濾和超濾就可以排除一切對反滲透和納濾產生污染的物質。
一方面是由於微濾以及用於反滲透和納濾預處理的超濾膜都屬於篩分過濾，過濾孔徑大約在0.02 – 0.05 微米之間，雖然大部分不溶解的物質都會被截留，但是很多溶解在水中的有機物同樣會對反滲透和納濾系統產生污染，而這恰恰是微濾和超濾預處理不能解決的。
另一方面，微濾和超濾預處理系統經常要伴隨著葯劑的加入，例如：絮凝劑、阻凝劑、氧化劑、酸和鹼等，這些化學物質有可能在微濾和超濾的產水中存留，進而導致反滲透和納濾膜的污染和劣化。其中尤其要注意的是絮凝劑和氧化劑，從目前大量的雙膜法（MF/UF+RO）案例來看，大多數微濾和超濾系統會在線投加絮凝劑，種類以鐵鹽和鋁鹽為主，這是為了在原水中造成微絮凝以提高微濾和超濾的產水水質，部分絮凝劑未能充分反應並透過微濾和超濾膜進入產水側，由於在產水水箱中有一定的停留時間，導致這些透過的絮凝劑發生二次絮凝，這對反滲透和納濾膜會造成嚴重的污染。
氧化劑的投加主要是為了殺滅水中的微生物，在微濾和超濾的反洗步驟中也經常使用，但是殘留的氧化劑如果沒有充分的還原，就會造成反滲透和納濾膜的氧化，導致不可恢復的破壞。
因此，在選擇微濾和超濾作為預處理時，一定要嚴格控制葯劑的投加量、嚴格按照微濾和超濾製造商提供的設計參數設計，雖然微濾和超濾系統自動化程度高、運行操作簡單，但也同樣要做好維護工作，確保系統穩定的運行。 在有的井水中含有還原態的Fe2+和Mn2+ 。這種水在氧化後或者當水中的氫氧根超過5 mg/L 時，Fe2+會轉變為Fe3+，生成膠體的氫氧化物。
4 Fe（HCO3）2 + O2 + H2O → 4 Fe（OH）3 + 8 CO2
鐵比錳更容易造成反滲透和納濾膜的污染。用反滲透系統來處理這樣的水時，重要的是不要接觸空氣。在進入反滲透裝置前對原水進行氧化，然後使用過濾器脫除，也可以防止鐵和錳帶來的污染。 對鐵和錳的進水要求可參見預處理方法目錄下的「RO和NF系統進水水質要求」表格。

『拾』 影響微濾和超濾膜水通量的因素有哪些

影響超濾膜運行的因素有：
1、料液流速
將料液流速進行大幅度提高，較少實際中損耗，降低使用費用。
2、操作壓力
超濾膜對於水的透過通量主要與操作壓力有關,如果膜透過通量與壓力成正比的話，這個膜透過通量就被很多公司稱為臨界透過通量。在一般的實際使用中一般都是在臨界透過通量附近來進行，減少流體損失。
3、溫度
操作溫度與物理性質和化學性質都有一定關系，如果溫度高的話就會降低料液的黏度，透過通量在一定程度上也就提高了。
4、操作時間
隨著超濾過程不斷反應中，在濃度極化的現象中會出現一種凝膠層，而且影響透過通量，這種影響還會持續影響，時間越長通量越大，所以隨時進行清洗非常有必要。
5、進料濃度
反應在不斷進行中，隨著濃度的升高，邊界層厚度不斷擴大，導致經濟利益受損，所以對於濃度有一個限制值。
6、料液的預處理
很多廠商為了將超濾膜的透過通量提高，正式進入工作時要進行必要的預處理，這里主要介紹幾種重要的預處理方法：過濾、化學絮凝、PH調節、消毒。