絮凝剂进超滤膜有什么影响

『壹』 为什么采用微错流方式工作的超滤膜可以一定程度降低膜污染

1、概述
通常所说的膜污染是指在MBR运行过程中，细胞混合液中的微生物菌群及其代谢产物、固体颗粒、胶体粒子、溶解性大分子等由于与膜存在物理化学作用、机械作用而引起在膜表面或膜内孔吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量和分离特性的不可逆变化的现象[1]。
膜污染根据污染物与膜的作用性质和来源可分为物理污染、化学污染、微生物污染三种。物理污染指原水中的大颗粒无机物（如常见的碳酸钙和硫酸钙，还有硫酸钡、锶及硅酸等结垢性物质）和部分难降解的大分子有机物、未溶解的蛋白颗粒等在膜表面沉积而形成滤饼的可逆性膜污染；化学污染指细菌胞外聚合物EPS、溶解性有机物及蛋白、多糖类粘性物溶解形成的微细胶体等物质在膜表面与膜发生了不可逆的相互作用而形成的无法消除的膜孔变小和堵塞；微生物污染是由微生物及其代谢产物组成的粘泥（腐殖质、聚糖脂、微生物代谢产物）分层附着于膜表面，易造成膜不可逆阻塞的污染[3]。
从形态上对膜污染进行分类，使我们能更好地理解膜污染形成的空间层次。通常，膜污染从形成的形态上分为膜面凝胶层、污泥层和膜孔堵塞三种污染类型。膜面凝胶层污染（即滤饼），主要是水透过后被载留下来的部分活性污泥、胶体物质和部分浓缩的溶解性有机物，在过滤压差和透过水流的作用下，堆积在膜表面而形成的可逆性膜面污染。这类污染在闭端膜过滤中占有很大的比重（约80%~90%），且发展迅速，是膜污染水力控制的主要对象。污泥层污染是由膜表面滋生的大量的微生物及其代谢产物组成的粘泥（粘性多糖类、多肽类和蛋白质分子等），在过滤膜表面形成的一层生物膜而造成膜通量减小的污染。膜孔堵塞污染主要是溶解性大分子有机物质（多为低分子量的肽类），如溶解性微生物产物(SMP)和胞外聚合物(EPS)透过凝胶层，被膜孔内表面吸附或结晶，从而堵塞孔道，使膜通量减少的一种不可逆污染，此类污染一般发展较为缓慢。一般来说，膜污染是由上述三种形态共同构成的，膜表面污泥层的沉积，凝胶层的增厚和膜内表面微生物的滋生是膜污染的主要原因，其中污泥沉积是膜污染的主要构成部分，而污泥颗料在膜表面沉积与否，与膜面液体错流流速、膜通量和污泥浓度等MBR运行条件密切相关。
2、膜污染的影响因素
尽管目前在膜污染机制方面还没有达成共识，但对不同的具体环境下膜污染影响因素可归纳为以下3个方面：微生物特性、运行条件与膜自身的结构性质，如图1-3所示，这些都会直接影响膜污染。

图1-3 膜污染影响因素
Fig.1-3 Influencing factor of membrane fouling
2.1微生物特性
生物反应器中污泥质量浓度(MLSS)对膜通量有显著影响。Fane等[2]早在1981年就报道膜污染与MLSS呈线性增长的关系，而后Shmizu等[23]研究发现，通量的下降同MLSS 的增加呈对数关系的。另一些研究者却认为污泥质量浓度本身并不影响过滤特性，真正的影响因素是污泥的特性、颗粒大小、表面电荷等[1]。
新近的研究发现微生物代谢产物包括胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物产物(SMP)对膜污染有重要影响。EPS和SMP主要是微生物细胞分泌的黏性物质，成分复杂，包括多糖、蛋白质、脂类、核酸等高分子物质。一些学者认为EPS质量浓度与膜污染呈线性关系的，EPS减少40%，滤饼的流体阻力也相应地减少40%。WontaeLee等发现膜污染与蛋白质比例呈正比，同时蛋白质的表面特性能影响微生物絮体的表面特性[4]。近年来，以SMP为主要成分的溶解性物质对膜污染的影响越来越引起人们的重视。分置式膜-生物反应器中，循环泵产生的剪切力对污泥絮体有较强的破坏作用，致使污泥絮体释放出大量的SMP等溶解性物质，从而增加了膜污染，形成了很大的膜过滤阻力。Wisniewski C等用微滤膜过滤城市污水处理厂的污泥，考察不同膜面流速下污泥粒径分布和溶解性物质对膜污染的影响时，得出了溶解性物质引起的膜污染几乎构成了50%的膜过滤阻力[5]。
2.2运行条件
在一体式MBR中，曝气有两个作用：一是提供微生物所需的氧气，二是产生错流速率,减少膜面污泥层的形成。Hong S.P观察到在较高曝气量下产生的剪切力会加快污染物脱离膜的运动速度，并指出有临界曝气量存在。当超过它时，通量增加就不明显，而且太大的曝气量会提供过量的溶解氧，不利于反硝化作用[6]。Ueda等报道降低曝气量可能会增加膜过滤压差（TMP）作用，在短期运行中，降低曝气量可能会使初始通量恢复，但长期运行时，较低曝气量会导致混合液污染物质在膜面上的快速累积[7]。水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）都不是直接引起膜污染的因素，只是二者的变化会引起反应器内污泥特性的改变，从而间接的对膜污染产生影响。
间歇出水可以有效地减少污染物在膜表面的沉积，在反应器的空曝气阶段，由于对料液的抽吸作用消失，膜表面的污染物质向主体料液中的反向运动占主导因素，气液两相流可以将已经沉积在膜表面的污染物质剪切下来，从很大程度上改善膜污染状况。空曝气时间越长，缓解膜污染的效果越好，但这样会引起膜利用率的下降和运行费用的升高，因此必须根据具体的情况综合考虑经济性的因素确定最佳的出水和空曝气的时间比。
2.3膜的结构和性质
膜的性质包括膜的材质、孔径大小、孔隙率、粗糙度、疏水性等，这些都会直接影响膜污染。膜孔径对膜污染的影响与进水的颗粒大小有关，目前大多数的MBR工艺采用011~014μm的膜孔径，完全截留以微生物絮体为主的活性污泥。Shimizu等研究了膜生物反应器中膜孔分布在0.01~1.6μm 的一系列膜的过滤性能，结果表明孔径分布在 0.05~0.2μm的膜具有最大的通量[8]。常采用的膜材料有陶瓷和聚合物，陶瓷膜机械性能好，寿命长，由于制造成本较高，工程中使用较多的是聚合物膜。Choo等研究结果表明在同样运行条件下，聚偏氟乙烯膜的污染趋势明显小于聚砜膜、纤维素膜，而且膜孔径在0.1μm附近时混合液对膜的污染趋势最小[9]。膜材料的憎水性对膜污染有很重要的影响，ChangI S等比较了憎水性超滤膜和亲水性超滤膜，得出憎水性超滤膜膜面更容易吸附溶解性物质，表现出更大的污染趋势[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，但同时也增加了膜表面的扰动程度，阻碍了污染物在膜表面的沉积。因此，粗糙度对膜通量的影响是两方面因素综合作用的结果，可通过在膜表面形成动态膜来减小膜表面粗糙度，从而改善膜污染。
3、膜污染的控制方法
根据上文所提到的膜污染影响因素，目前国内外膜污染控制方法的研究主要从以下几个方面入手:
3.1 改善混合液特性
一方面，可以在工艺中增加相应的预处理组件，如预过滤去除胶体、固体悬浮物及铁锈等或改变溶液pH值等，以除去一些能与膜相互作用的溶质。另一方面，改善影响膜污染的污泥特性参数MLSS的可滤性和控制MLSS的浓度。改善MLSS的可滤性可以在混合液中投加絮凝剂如PAC，不仅可使混合液内的COD迅速降低，减轻膜的负担；还有助于污泥絮体相互聚集而形成体积更大、强度更高、黏性更小的污泥絮体，从而有效的减小EPS含量，提高混合液的可滤性、改善泥水分离性能、减缓滤饼层的形成。罗虹、顾平等[11]在投加粉末活性炭对膜阻力的影响研究中表明粉末活性炭具有改善混合液的性质和膜表面泥饼层结构的作用，投加粉末活性炭是提高和维持膜通量的有效途径，并且可以降低运行费用。赵英、于丹丹等[12]在PAC投加量对MBR混合液性质及膜污染的影响中1g/L的PAC投加量足以改善混合液性质和减缓膜污染速率，投加量2g/L时反而回引起不可逆污染，加剧膜污染。目前有关活性炭粒径大小对膜污染的影响的报道比较少，有待进一步研究。
较高的污泥浓度可提高生物反应器的容积负荷，但混合液中过多的固体物质和溶解性代谢产物(SMP)容易在膜表面沉积，导致过滤阻力增加和膜通透量降低。相反，当污泥浓度太低时，微生物对SMP的吸附和降解能力减弱，使得混合液中的SMP浓度增加，从而容易被膜表面吸附形成凝胶层，导致过滤阻力增加，膜通量下降。张军[13]等研究表明,复合型MBR能维持较低的悬浮生物量浓度且保证高生物总量,从而有效地减缓膜过滤阻力的上升和膜堵塞.
生物强化技术(Bioaugmentation)又称生物增强技术，是通过向废水处理系统中投加筛选的优势菌种和基因重组合成的高效菌种，以强化原处理系统中生物反应的能力，达到对某一种和某一类有害物质的去除或某方面性能的优化目的，庞金钊等[14]在用MBR处理洗车废水过程中发现难降解有机物在反应器内累积，混合液的COD比进水COD高几倍，投加优势菌种来实现对难降解物的去除，能够有效减轻膜截留形成的膜污染。生物强化技术不仅可以促进对目标物的降解而且某些特定菌的投加还能抑制丝状菌膨胀，降低污泥产量和污泥黏度。投加EPS黏性小的优势菌，可以减缓膜污染。
3.2 优化膜生物反应器的运行条件
控制合理的曝气强度和抽吸时间可以有效地减少颗粒物质在膜面的沉积，减缓膜污染。膜面沉积层的去除效率可以通过提高空气流率或曝气强度来提高，而空气流率对沉积层的去除效率又受到流速标准差的影响，亦即空气流的紊流程度的影响[15]。通常曝气强度越大，膜面流速越高，但N.Devereux[16]等发现，膜面流速的增加使得膜表面污泥层变薄，有可能造成不可逆污染，因此控制合理的曝气强度可以有效的减缓膜污染。如果膜面沉积较严重，应该停止出水进行空曝，空曝是去除膜面沉积层的有效方法之一。除了控制合理的曝气强度外还包括错流过滤、定期的反冲或反吹和控制混合液的温度等措施。Magra和Itoh的实验结果表明，温度的变化会引起污水粘度的变化，温度升高1℃可以使膜的通水量增加2%，但升高温度会直接影响膜本身的寿命，同时对微生物的生长也产生影响，因此如果情况允许，膜生物反应器应尽量在常温下运行[6]。
3.3 膜材料的选择
膜的亲疏水性、荷电性会影响到膜与溶质间的相互作用大小，通常应选用孔径适合，孔隙率高，带有负电，亲水性的膜，自然憎水性的膜要进行膜面改性。膜面改性是在膜表面引入亲水基团，或用复合膜手段复合一层亲水性分离层，或用阴极喷镀法在膜表面镀一层碳[17]。J.Pieracci等研究表明，改性后的膜可以增加 25%的膜通量，减少 49%的生物污染[18]。目前，膜面改性和形成动态膜的防治技术应值得注意。
3.4 膜的清洗
尽管采用合理的设计、操作等措施减缓膜污染，但长期使用后膜表面还可能产生沉积和结垢，使膜孔堵塞，膜出水量下降，因此对污染膜进行定期的清洗是必要的。常用的方法有物理清洗、化学清洗、超声波清洗以及上述方法的综合技术。物理清洗的方法主要有空曝气、高流速水冲洗、海绵球机械擦洗、反冲洗、反向脉冲和电泳等。化学清洗主要是酸洗和碱洗，酸类清洗剂（常用浓硫酸和盐酸等）可以溶解并去除矿物质和盐类，而碱洗（常用次氯酸钠和氢氧化钠等）可以有效地去除蛋白质等有机污染物及膜内微生物，一般两者结合使用效果更好。超声波能够在清洗溶液中形成极大的扰动，并伴有强大的冲击波和微射流，能与污染膜充分接触和作用，较常规的物理清洗方法更好，能够使膜通量恢复54%[19]，与超声波结合的化学清洗效果一般要优于常规化学清洗。采用曝气清洗、超声波清洗、NaClO碱洗、HCl酸洗可有效地使污染膜的通量恢复。黄霞等[20]对污染膜进行物理和化学清洗试验表明，常规物理清洗可使滤饼层大部分脱落，但对膜过滤性能的恢复效果较差，碱洗对膜过滤性能的恢复作用显著，这表明有机污染对膜阻力的贡献最大。
3.5 其他
在膜过滤设计中，还应注意减少设备结构中的水流死角，以防止滞留物在此变质，扩大膜污染。为防止污泥在中空纤维丝间淤积，中空纤维膜应制成平板状(而不是成束设计)，然后组装成矩形，且底部曝气(兼有气水剧烈冲刷膜表面的作用)，这些都可有效地防止膜污染，延长膜的清洗周期[6]。如果膜长期停止使用(5d以上)，在保养时需用0.5%甲醛溶液浸泡，膜的保养原则是保持膜的湿润并针对膜的种类采取不同的方法，如聚砜中空纤维膜须在湿态下保存，并以防腐剂浸泡。
在水资源日益短缺的今天，膜生物反应器作为一种新型的废水处理技术，特别是在污水资源化的进程中，倍受国内外的普遍关注。但是膜污染仍然是影响膜生物反应器大范围推广的主要障碍之一，因此研究膜污染，研发抗污染的膜生物反应器是目前急需的。相信随着膜污染机理及防治方面研究的不断深入，膜质量的提高，膜污染控制方法的不断完善，膜生物反应器将会更好地应用和推广。
目前，有关投加粉末活性炭控制膜污染的研究和报道较多，但投加颗粒活性炭以及活性炭的投加量的文献很少，本课题重点研究活性炭粒径大小及投加量对减缓膜污染的影响，具有很强的实用意义，对控制膜污染、促进膜生物反应器的实际应用起到较重要的作用。

『贰』 工业废水纳滤膜为什么会被污染

纳滤膜污染的原因

1. 微生物污染

2. 有机物及矿物油污染

3. 絮凝剂引起的污染

4. 结垢引起的污染

5. 胶体污染

『叁』 超滤用絮凝剂堵塞该如何清洗

絮凝剂如果是铝盐的话用酸碱都可以，铁盐的话用酸，如果是有机絮凝剂的话用次氯酸钠。

『肆』 影响超滤膜运行的因素有哪些

温度对产水量的影响：

温度对超滤膜系统的水分子的活性增强，粘滞性减小，故产水量增加。反之则产水量减少，因此即使是同一超滤膜系统在冬天和夏天的产水量的差异也是很大的，温度与产水量的关系是成正比的。一般在允许的温度条件下，温度系统约为0.0215/1°C，即温度每上升一度，则相应的产水量增加2.15%，因此可以使用调节水温的方法来实现超滤系统的产水量的稳定一致。

水质变化：

一方面，进水水质经由10μ过滤后，保证浊度小于1NTV，浓度不大于百分之五，且水温应在5至40摄氏度之间，压力应不大于0.2MPa，在此基础上，保证进水回收率在80%以上，酸碱度为2至13之间。另一方面，水质异常也是影响超滤出水量的重要条件，包括在雨季，原水中所蕴含的颗粒物、悬浮物会增多，使浊度达不到相关要求。加之进水的主要来源是地表水，所蕴含的有机物较多，在压力不均衡和连接不紧密的情况下会混入一定质量的生水，被截留于超滤膜表面，致使定期的清洁难以维持，直接导致超滤出水量降低。

操作压力对产水量的影响：

在低压时超滤膜的产水量与压力成正比关系，即产水量随着压力升高而升高，但当压力值超过0.3mpa时，即使压力再升高，其产水量的增加也很小，主要是由于在高压下超滤膜被压密而增加透水阻力所致，因此在超滤系统设计应注意；

超滤过程：

原水在管道内或管道外流动，小分子溶质及溶剂穿过膜逐渐形成超滤液，并降低浓度，成为浓缩液，从而实现小分子溶质和溶剂分离和浓缩。超滤过程具有动态性，且膜不易堵塞，但会随着运行时间的增加，产生吸附作用，使超滤膜表面形成残渣等物质。因此，超滤的各项特征是保证出水量的必要条件。

进水浑浊度对产水量的影响：

进水浊度越大时，超滤膜受到影响的产水量越少，而且进水浊度大更易引起超滤膜的堵塞，在确定超滤膜产生量时也应考虑进水浊度的影响，一般可采用以下方法降低浊度的影响；

A、 增加前级预处理降低原水浊度；

B、 使用错流过滤方式，并降低系统回收率；

流速对产水量的影响：

流速的变化对产水量的影响虽不像温度和压力那样明显，流速过大时反而会导致膜组件的产水量下降，这主要是因为由于流速加快增加了组件压力损失而造成的，因此在设计超滤系统流速时，一定要控制在给定的流速范围内，流速太慢影响超滤分离质量，容易形成浓差极化，太快则影响产水量。

『伍』 超滤膜进水前砂滤器加絮凝剂是PAM吗

最好用无机絮凝剂，聚合氯化铝 或 铁，PAM容易造成膜污染，凝结在超滤膜表面。

『陆』 超滤净水器可以滤除农药吗

自己好好看看吧

一、但是超滤膜对有机物的去除效果很差，不能有效去除总有机碳和消毒副产物及其母体。

立升泉来得净水器就是超滤机，都有个排废水口，过滤精度超滤0.01(µm)，是无法过滤金属离子的，ro机时0.00001(µm)才可以过滤掉金属离子，超滤机的出水量很大的。

超滤不能去除有机物和重金属、氨氮及其它的特种污染物如过量的铁、锰、氟等，如果将微滤或超滤作为优质饮用水生产的终端处理技术，则必须在前面布置相互协调统一的预处理系统，如除浊度、除铁除锰、除有机物、除氟等的微絮凝过滤、锰砂滤池、活性炭滤池等。二、由于反渗透膜对水中各种物质“一刀切”式的去除能力，其生产的饮用水可称为“安全饮用水”，并不能称为优质饮用水。“安全”源于其对有害物质的去除程度在所有的膜技术中是最彻底的。目前，有些厂家在反渗透法生产的纯水中添加矿物离子如钙离子、镁离子、锌离子、硒离子等后上市，称为“矿物质饮品”。另加，在有机物含量不高而又必须进行脱盐的场合，利用反渗透膜对部分原水进行脱盐处理，再将生产出的淡水与经过适当处理的原水按一定比例混合，亦可获得所需要的优质饮用水三、

以下是一篇论文,很通俗地介绍了膜技术在饮用水生产中的应用!

摘要由于环境的原因及自来水厂传统净水工艺和给水管网本身存在的实际问题，导致城市自来水的现状不容乐观，因而导致了饮用水产业的飞速发展。本文论述当前桶装或瓶装饮用水生产中应用膜技术的现状、优质饮用水的概念及优质饮用水生产中膜技术的选用和使用等问题。

关键词饮用水膜技术优质饮用水近几十年来，随着现代化工业的迅速发展，环境污染日益加剧，各种有机化合物通过各种不同的途径进入了人类环境特别是水环境。同时，由于自来水厂传统给水工艺和给水管网本身存在的实际问题，导致城市自来水的现状是：感官质量差、有机物含量高、常常具有致突变性。这一现状刺激并加速了我国饮用水产业及给水深度处理技术的发展。与常规饮用水处理工艺相比，膜技术具有少投甚至不投加化学药剂；占地面积小；便于实现自动化等特点[1]，已大量应用于城市自来水的深度处理上。本文论述当前桶装或瓶装饮用水生产中应用膜技术的现状、优质饮用水的概念及优质饮用水生产中膜技术的选用和使用等问题。

1膜技术在饮用水深度处理中的应用范围及概况

1.1微滤

微滤(MF)也可以称为精过滤。可去除微米（10-6m）级的水中杂质，其滤膜的孔径为0.05～5.00mm，凡大于孔径的颗粒均可被截留，但孔径增大则出水浊度随之增加。根据原水水质，可经过预过滤以去除大颗粒防止膜过快堵塞，亦可视情况投加混凝剂或粉末活性炭，以生产有机物含量低的饮用水。但在生产高质量饮用水时，通常作为超滤、反渗透或纳滤的预处理设施。而在生产高纯水时，微滤常作为纯水或超滤水生产时的末端处理，以去除剩余在水中的痕量杂质。

目前，市场上的微滤膜多为平板膜折叠式滤芯，膜材料为聚丙烯（PP）或聚砜（PS）、尼龙等。聚砜膜的孔径经常为0.45mm、0.2mm或更小，其孔径分布均匀，水通量大，不易堵塞。而聚丙烯膜的过滤精度范围广，价格便宜，但精度差。

另外,无机精滤膜亦是应用在饮用水深度处理上的重要微滤技术之一，如陶瓷膜和预涂膜过滤。同济大学开发成功的预涂膜过滤技术已成功应用于优质饮用水的生产。预涂膜过滤即先预涂成膜后，再靠膜的过滤作用使水澄清和净化。预涂膜过滤器构造简单、运转费用低、预涂和反冲方便，是一种适用于饮用水深度净化的经济有效的精滤装置。该过滤技术的特点包括：（1）采用天然无机矿物滤料,过滤精度高，滤后水的浊度可达到0Ntu，出水清澈透亮;（2）精滤膜可即时形成,即时反冲洗掉,操作压力低;（3）膜孔径、膜厚度和成膜材料可根据源水水质和滤后水质要求随时调整，以满足特殊源水水质和特殊要求。上述特点是其它膜滤技术难以做到的。

1.2超滤

超滤可以去除纳米（10-9m）级或更大一些的颗粒杂质，可直接制取优质饮用水，也可作为反渗透或纳滤的预处理设施。即使地表水浊度高到25Ntu，经超滤处理后的浊度可降低到0.04Ntu。由于细菌的尺寸通常为1～3mm，最小的病毒尺寸为0.03mm，因而超滤膜已经基本上可以完全去除细菌、病毒、贾第虫和其它微生物，某种情况下可代替消毒工艺。但是超滤膜对有机物的去除效果很差，不能有效去除总有机碳和消毒副产物及其母体。

超滤膜一般为中空纤维膜或卷式膜。膜材料为聚砜或聚丙烯晴（PAN）。如日本东丽公司生产的PAN中空纤维膜，由于选择了亲水性强的膜材料，膜表面相对而言不易变脏，0.01mm的极小细孔复合构造能保证细菌、病毒等杂质的去除。

1.3反渗透

反渗透(RO)技术是电子、医药、化工等工业部门制备纯水的主要技术之一，近年来却被大量用于饮用水的深度处理。反渗透膜的孔径仅约1～10埃，可以去除水中的几乎一切物质包括各种悬浮物、胶体、无机盐、有机物、细菌、病毒、热源等。目前，应用于井水和地表水反渗透系统的膜元件绝大多数为卷式膜元件。与中空纤维和板框式相比较，卷式膜元件在抗污染能力、设备占地面积、投资和运行费用等方面均具有优势。商业用RO膜元件通常是4英寸（100mm）或8英寸（200mm）直径，40英寸（1m）或60英寸（1.5m）长。一个加压容器内通常可装入1至8个这样的膜元件。近年来，RO膜的材料从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。饮用水处理中应用的主要是低压（复合）膜和超低压（复合）膜，操作压力为10～15kg/cm2。超低压复合膜具有超低的运行压力，操作压力为10.5kg/cm2，但却有着与其它复合膜相同的高脱盐率和更高的水通量、更宽的水质适用范围。因而大大节省了能源，降低了系统的运行费用，倍受用户青睐。

1.4纳滤

纳滤（NF）[2]早期称为“疏松”反渗透，其孔径范围在几个纳米左右，界于RO与UF之间。纳滤膜较之反渗透膜有操作压力低和处理水量大的特点，操作压力仅为5～6kg/cm2。纳滤膜对二价离子（例如Ca2+、Mg2+等）的去除率可在90%以上，对一价离子（Na+、Cl-等）约70%之内，根据进水中一、二价离子的组合情况总去除率约在85%左右。现在，纳滤膜已制成专门去除有机物且表面带负电荷的纳滤膜，比软化膜的产水量为高。膜本体带电荷是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可去除无机盐的重要原因。纳滤膜对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差，而对二价或多价离子及分子量介于200～500之间的有机物有较高的去除率[3]。纳滤膜不仅可以对水质软化和适度脱盐，而且可以去除THMFP、色度、细菌、病毒、溶解性有机污染物和铁、锰、氨氮等。据悉，在美国已有超过40万吨/日的纳滤膜装置用于苦咸水淡化。纳滤的操作和维护并不复杂，用于小型给水系统颇具吸引力。目前多数用于地下水的处理，可去除水中含有的硝酸盐、有机氯、重金属等有害杂质。在以地表水为水源时，采用微滤或超滤作为预处理的纳滤系统。目前，饮用水深度处理中应用的主要为卷式芳香族聚酰胺类复合纳滤膜。

2优质饮用水的概念

2.1目前市场上的桶（瓶）装饮用水

优质饮用水的概念是在传统水处理工艺不能满足日益严重的水污染状况，城市自来水水质不尽人意的情况下出现的。目前，我国尚无专供饮用的桶装或管道进户式优质饮用水水质标准。我国国家技术监督局和国家卫生部曾分别于98年4月发布了《瓶装饮用纯净水》GB17323——1998和《瓶装饮用纯净水卫生标准》GB17324—1998，其规定的“瓶装饮用纯净水”指“以符合生活饮用水卫生标准的水为原料，通过电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法及其它适当的加工方法制得的，密封于容器中且不含任何添加物可直接饮用的水”。标准中明确规定瓶装饮用纯净水的电导率≤10us/cm，因而瓶装饮用纯净水实际上为饮用纯水，在去除原水中有毒有害物质的同时，亦将其中的矿物质一并去除了。

目前，市场上流通的桶装饮用水可分为含有矿物质、微量元素的和基本不含有矿物质、微量元素的两类，价格亦相差很大，这是水处理工艺本身的特点和成本等决定的。鉴于这一实际情况，上海市技术监督局将上海市场上流通的专供饮用的水分为“饮用净水”和“饮用纯水”两种，并于97年在全国率先发布了地方标准。

上海市地方标准《饮用净水》和《饮用纯水》中对这两类水的定义分别为：“饮用净水”指“以符合生活饮用水卫生标准的水为原水，经过深度处理方法制得的，保留了生活饮用水中部分矿物质的可直接饮用的水”。“饮用纯水”指“以符合生活饮用水卫生标准的水为原水，采用反渗透法、蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其它适当的加工方法去除水中矿物质、有机成分、有害物质及微生物等加工制得的，且不含任何添加物，可直接饮用的水”，因而上海市地方标准规定的“饮用纯水”在含义上实际等同于国家标准规定的“瓶装饮用纯净水”。

2.2优质饮用水的概念

优质饮用水即健康饮用水。综合国内外医学界和水处理界的观点，可认为优质饮用水应是尽最大可能地去除原水中的有毒有害物质特别是有机污染物,同时又保留原水中的微量元素和矿物质的水[4]。美国M.Fox博士认为饮用水最主要的问题是氯、有机化合物、消毒副产物和铅，最理想的净水器是能有效解决这些问题，并保留水中对人体健康有益的钙、镁之类的元素。在他的新书《健康的水》中，他认为健康饮用水应符合下列指标：硬度170mg/L左右，总溶解固体300mg/L左右并偏碱性。

3膜技术与优质饮用水的生产

可直接用于优质饮用水生产的膜技术为微滤、超滤和纳滤。由于反渗透膜对水中各种物质“一刀切”式的去除能力，其生产的饮用水可称为“安全饮用水”，并不能称为优质饮用水。“安全”源于其对有害物质的去除程度在所有的膜技术中是最彻底的。目前，有些厂家在反渗透法生产的纯水中添加矿物离子如钙离子、镁离子、锌离子、硒离子等后上市，称为“矿物质饮品”。另加，在有机物含量不高而又必须进行脱盐的场合，利用反渗透膜对部分原水进行脱盐处理，再将生产出的淡水与经过适当处理的原水按一定比例混合，亦可获得所需要的优质饮用水。

鉴于微滤和超滤不能去除有机物和重金属、氨氮及其它的特种污染物如过量的铁、锰、氟等，如果将微滤或超滤作为优质饮用水生产的终端处理技术，则必须在前面布置相互协调统一的预处理系统，如除浊度、除铁除锰、除有机物、除氟等的微絮凝过滤、锰砂滤池、活性炭滤池等。

相对而言，纳滤膜本身的特点决定了它既能有效去除原水中的有害物质如有机物、重金属、细菌、病毒等，又能部分脱盐、去硬度等，从而保留了原水中的部分矿物质。纳滤可在低压力下运行，与反渗透相比，可以节约能耗40—50%。出水的优良水质、对水中杂质的选择性脱除作用及操作压力低将使纳滤在优质饮用水生产中愈来愈受重视。

从设备成本和运行成本来看，由于反渗透膜的操作压力高、水通量比纳滤膜小，因而，膜技术应用于饮用水处理的成本由高到低的次序是：反渗透、纳滤、超滤、微滤。

卷式芳香族聚酰胺类复合纳滤膜和复合反渗透膜对进水水质的要求是一样的（表1）。纳滤膜和反渗透膜前面预处理的目的在于改善进水水质，防止原水中太多的杂质对膜造成污染或在膜表面很快结垢，以确保膜的水通量和脱盐率等指标，减少对膜的清洗，延长膜的使用寿命。在小型和中型饮水处理系统中，可选用的预处理系统包括微絮凝过滤、砂滤或锰砂过滤、活性吸附、软水器、精滤和pH控制等。将进水的pH调整到6，可有效预防碳酸钙、磷酸钙等在膜表面沉积。当原水中的有机物含量过高时，还可投加粉末活性炭预处理，以增加整个系统的总有机碳和三卤甲烷形成潜力（THMFP）的去除率。

表1反渗透和纳滤对进水水质要求

项目要求值

PH2～11

浊度（NTU）<1.0，最好<0.3

SDI<5.0，最好<3.0

余氯（mg/l）<0.1

总有机炭（mg/l）<2.0

铁（mg/l）<0.1

膜技术应用于饮用水处理时的另一个问题是微生物污染。超滤膜、纳滤膜、反渗透膜及精细微滤膜被微生物污染后，会导致膜产水量和脱盐率下降。微生物所析出的产物可吸附在膜的表面上，因此用水、气反冲洗或简单的化学处理方法不可能完全恢复所减少的水通量，因而会使膜提前报废。膜被微生物污染后，亦会导致水中出现大量细菌，影响水质。日久天长，还会在其后的管道、水箱等处生成菌胶团。由于有些膜材料对余氯的氧化性敏感，且加氯可能导致有机氯化物的生成，因而加氯控制微生物应慎审采用。最方便的方法是在常规处理之后、膜滤前设置紫外线杀菌器。M.Otaki等人曾试验了紫外线杀菌控制聚乙烯中空纤维膜微生物污染的效果[5]，结果表明，在没有紫外线预处理的情况下，75天后膜的工作压力从20KPa增加到100Kpa，而经紫外线预处理，160天后膜的工作压力才增加到100Kpa。

4结论

膜的过滤精度、对水中有害物质的去除能力及易于实现自动化等特点已使膜技术成为饮用水深度处理中不可缺少的环节。在优质饮用水的生产中，不管是否依靠膜来去除有机物、盐分、硬度及细菌、病毒等，最起码也需要膜技术如微滤作为终端处理来保证优质饮用水清澈透亮。很显然，超滤膜、纳滤膜及精细微滤膜应该成为优质饮用水生产中采用的膜技术。如需要部分脱盐或部分软化及更进一步去除原水中的有机污染物、重金属或铁、锰、氨氮等，则首选纳滤膜。反渗透膜可生产“安全饮用水”及“瓶装饮用纯净水”，也可在其生产的纯水中添加矿物质或在某些特殊场合部分混合未经反渗透膜的水以用于优质饮用水的生产。四、净水顺序应该如下：步骤1：前过滤：PP棉（泥沙、铁锈）步骤2：离子交换过滤：树脂（软化水、调节酸碱度、吸附重金属离子、硝酸根离子）----饮用水还是加上它，吸附一下重金属离子为好步骤3：活性炭过滤：（吸附氯、有机杂质、杀虫剂）步骤4：后强化过滤PS：只有酸碱度需要说一下，软化水树脂一般分为阳离子树脂和阴离子树脂两种，分别吸附阳离子如Ca、Mg和阴离子如NO3、SO4。经阳离子处理的水呈碱性，经阴离子处理的水呈酸性阳离子树脂，吸附阳离子Ca、Mg，碱性软化水，适合饮用（弱碱水有益健康）、洗菜（其实没啥用，强碱才能除农药）、做饭、泡茶；洗衣（洗衣粉中有消灭Ca离子的软化剂，我们再帮帮它）、浇花。阴离子树脂，吸附阴离子NO3、SO4，酸性软化水，适合洗脸、洗澡（因为人的皮肤PH=5.5）、清洁器皿、擦拭家俱。PS2：如果直接用自来水管的水，在煮水时，应注意不要让它煮沸，冒泡即可，这样既可以将水中的细菌杀死，又不至于产生氯化物等有害物质。如果使用家用净化器处理过的自来水，在水烧开后，揭开盖子让水沸腾3分钟再熄火，这样可以使大部分有害物质随水蒸气溢出。以上这些都是上网，在几角旮旯查的，汇总了一下。树脂的品质决定了软化的效果，目前市场上存在3种树脂分别用于水处理的不同行业。工业树脂颜色银黄色颗粒较大，这种树脂最早用于大型锅炉水处理设备，但是随着锅炉用水水平的不断提高，现在基本已经被淘汰。第二种是食品级树脂，这种树脂的出水可直接用于食品工厂等水处理设备，现在大多数的软水机还在选用这种食品级树脂。第三种是饮用水级树脂，这种树脂在我国刚刚兴起，这种树脂英文名字AMBERLITESR1L是美国罗门哈斯公司开发和生产的。根据目前中国市场中的大多数离子交换树脂，AMBERLITESR1L的突出特点是更加安全和卫生，因为AMBERLITESR1L在生产过程中不使用任何有害溶剂，严格按照特殊工艺制造，不含苯及其他对人体有害的溶出物，是世界上最昂贵的离子交换树脂。同时这种树脂也作了防伪处理咖啡色。

水质的硬度高低取决于水中钙镁离子的多少，AMBERLITESR1L树脂可以最大限度的吸附硬水中的钙镁离子，当树脂吸附饱和后，利用再生盐液对树脂进行还原再生，使树脂恢复活性，软水机就可以反复对硬水进行软化。

『柒』 哪些因素会影响超滤膜的产水量

影响超滤膜产水量的因素温度对产水量的影响：温度对超滤系统的产水量影响是比较明显的，温度升高，产水量增加。反之则产水量减少，因此即使是同一超滤系统在冬天和夏天的产水量的差异也是很大的。操作压力对产水量的影响：在低压段时超滤膜的产水量与压力成正比关系，即产水量随着压力升高随着增加，但当压力值超过0.3MPa时，即使压力再升高，其产水量的增加也很小。进水水质对产水量的影响：进水浊度越大时，超滤膜的产水量越少，而且进水浊度大更易引起超滤膜的堵塞，在确定超滤膜产水量时也应考虑进水浊度的影响。流速对产水量的影响：流速的变化对产水量的影响虽不像温度和压力那样明显，流速过大时反而会导致膜组件的产水量下降，这主要是因为由于流速加快增加了组件压力损失而造成的，流速太慢影响超滤分离质量，容易形成浓差极化，太快则影响产水量。

『捌』 影响微滤和超滤膜水通量的因素有哪些

膜通量是膜分离过程中重要的一项工艺参数，是指单位时间内通过单位膜面积上的流体量，影响膜通量的因素主要有四点：

1.压力：在超滤中膜两侧压力差△P对通量和截留率的影响，在超滤中，压力升高引起膜面浓缩升高，则透过膜的溶质也增大，因而截留率减小。

2.浓度：当以微滤过滤菌体时，通量与浓度的关系不同于超滤，在谷氨基酸发酵液的微滤中：开始通量下降很快，可能是由于膜面的污染；然后通量变化较小，可能由于管状收缩效应引起通量的增加和浓度增大引起的降低互相对消，最后通量急剧降低。

3.流速：根据浓差极化，凝胶层模型，流速较大，可使通量增大。对于超滤，通常在略低于极限通量的条件下操作。虽然增大流速可以加大通量，但需考虑：只有当通量为浓差极化控制时，增大流速才会使通量增加；增大流速会使膜两侧压力差减小，因为流经通道的压力将增大；增大流速，使剪切力增加，对某些蛋白质不利；动力消耗增加。

4.温度：在超滤或微滤中，一般来说，温度升高都会导致通量增大，因为温度升高使粘度降低和扩散系数增大。所以操作温度的选择原则是：在不影响料液和膜的稳定范围内，尽量选择较高的温度。由于水的粘度每升高1℃，约降低2.5%，所以，一般可认为，每升高1℃，通量约增加3%。

『玖』 原水预处理的胶体污染的防治

胶体是具有1nm到1μm粒径，像粘土一样很难自然沉降的微粒子。在水中通常带负电。因此胶体粒子间由于静电斥力的作用，不会发生聚合。 絮凝是加入絮凝剂中和胶体粒子表面的电荷，使得胶体粒子间的排斥力变弱，最终导致微粒子之间变的更容易聚集。絮凝通过以下三个方式起作用：
（1）胶体间的引力和反作用力；
（2）粒子和粒子的接触、冲撞；
（3）化学作用（金属氢氧化物的溶解度）。
多数常用絮凝剂与水中的碱成分反应易生成金属氢氧化物，如果加入絮凝剂的量过多，会导致生成的氢氧化物析出并对膜元件造成污染。常用絮凝剂见右图表格。
影响絮凝的因素，除了絮凝剂的注入量以外，还有pH 值、搅拌条件、共存离子以及水温等。在实际设计中，必须预先对这些絮凝条件进行预测。最适合的条件要用测试器进行测试，由生成的絮凝体特性状态决定设计条件，当然最终还需要用实际的溶液来决定确切的絮凝条件。 按照过滤的速度可分为缓速过滤和急速过滤两个大类。右图中列出了不同过滤方式的不同特征：介质过滤可以有效的去除反渗透和纳滤给水中的悬浮物，降低浊度和SDI 值。仅靠絮凝、砂滤无法把原水中的粒子有效捕捉时，还可以配合使用絮凝沉淀和气浮组合。但是，添加过滤辅助药剂或者絮凝剂，有可能会导致反渗透和纳滤膜污染。因此需要做小型烧杯实验，以确认药剂的添加是否对反渗透和纳滤系统有影响。
在选择滤速时，依据原水水质的不同可以有所变化。通常对于地下水水源，由于水中的胶体、悬浮物含量较少，可以选择较高的滤速；对于污染较严重的地表水，滤速的设定一定不能太高，以免对反渗透和纳滤系统造成严重污染
从工程实际经验上，对于受污染的地表水，过滤速度应尽量小于8 米/小时，有条件的可以接近6 米/ 小时，最高也不要超过10 米/小时。 活性炭可以用来吸附溶解性有机物以及游离氯和臭氧等氧化剂，用活性炭作为反渗透和纳滤膜系统的预处理已经被广泛使用。通常被采用的活性炭有两种类型：
颗粒活性炭（Granular Activated Carbon，缩写：GAC）
粉末活性炭（PowderedActivated Carbon，缩写：PAC）
他们的特征如右图所示： 微滤（MF）和超滤（UF）是近几年才大规模应用的反渗透和纳滤预处理工艺。 同絮凝、沉淀以及砂滤比较，其过滤的水质稳定、设备管理比较简单，也不会产生过滤残渣或絮凝污泥等废弃物。
作为预处理，微滤和超滤膜的使用几乎可以完全去除不溶解的物质，降低颗粒物的污染风险，使得反渗透的设计水通量可以适当增加约10 – 20 %。但是微滤和超滤也不能包治百病，并非采用了微滤和超滤就可以排除一切对反渗透和纳滤产生污染的物质。
一方面是由于微滤以及用于反渗透和纳滤预处理的超滤膜都属于筛分过滤，过滤孔径大约在0.02 – 0.05 微米之间，虽然大部分不溶解的物质都会被截留，但是很多溶解在水中的有机物同样会对反渗透和纳滤系统产生污染，而这恰恰是微滤和超滤预处理不能解决的。
另一方面，微滤和超滤预处理系统经常要伴随着药剂的加入，例如：絮凝剂、阻凝剂、氧化剂、酸和碱等，这些化学物质有可能在微滤和超滤的产水中存留，进而导致反渗透和纳滤膜的污染和劣化。其中尤其要注意的是絮凝剂和氧化剂，从目前大量的双膜法（MF/UF+RO）案例来看，大多数微滤和超滤系统会在线投加絮凝剂，种类以铁盐和铝盐为主，这是为了在原水中造成微絮凝以提高微滤和超滤的产水水质，部分絮凝剂未能充分反应并透过微滤和超滤膜进入产水侧，由于在产水水箱中有一定的停留时间，导致这些透过的絮凝剂发生二次絮凝，这对反渗透和纳滤膜会造成严重的污染。
氧化剂的投加主要是为了杀灭水中的微生物，在微滤和超滤的反洗步骤中也经常使用，但是残留的氧化剂如果没有充分的还原，就会造成反渗透和纳滤膜的氧化，导致不可恢复的破坏。
因此，在选择微滤和超滤作为预处理时，一定要严格控制药剂的投加量、严格按照微滤和超滤制造商提供的设计参数设计，虽然微滤和超滤系统自动化程度高、运行操作简单，但也同样要做好维护工作，确保系统稳定的运行。 在有的井水中含有还原态的Fe2+和Mn2+ 。这种水在氧化后或者当水中的氢氧根超过5 mg/L 时，Fe2+会转变为Fe3+，生成胶体的氢氧化物。
4 Fe（HCO3）2 + O2 + H2O → 4 Fe（OH）3 + 8 CO2
铁比锰更容易造成反渗透和纳滤膜的污染。用反渗透系统来处理这样的水时，重要的是不要接触空气。在进入反渗透装置前对原水进行氧化，然后使用过滤器脱除，也可以防止铁和锰带来的污染。 对铁和锰的进水要求可参见预处理方法目录下的“RO和NF系统进水水质要求”表格。

『拾』 影响微滤和超滤膜水通量的因素有哪些

影响超滤膜运行的因素有：
1、料液流速
将料液流速进行大幅度提高，较少实际中损耗，降低使用费用。
2、操作压力
超滤膜对于水的透过通量主要与操作压力有关,如果膜透过通量与压力成正比的话，这个膜透过通量就被很多公司称为临界透过通量。在一般的实际使用中一般都是在临界透过通量附近来进行，减少流体损失。
3、温度
操作温度与物理性质和化学性质都有一定关系，如果温度高的话就会降低料液的黏度，透过通量在一定程度上也就提高了。
4、操作时间
随着超滤过程不断反应中，在浓度极化的现象中会出现一种凝胶层，而且影响透过通量，这种影响还会持续影响，时间越长通量越大，所以随时进行清洗非常有必要。
5、进料浓度
反应在不断进行中，随着浓度的升高，边界层厚度不断扩大，导致经济利益受损，所以对于浓度有一个限制值。
6、料液的预处理
很多厂商为了将超滤膜的透过通量提高，正式进入工作时要进行必要的预处理，这里主要介绍几种重要的预处理方法：过滤、化学絮凝、PH调节、消毒。