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重金属废水处理,MBR工艺用膜、膜组件、系统设计、案例分析等先容

返回列表发布人:tianrenhn   发布时间:2018-04-11  10:42:23

MBR工艺在重金属废水水处理领域扮演者重要的角色,今天,大家就以下几个问题对其进行详细的阐述:



1
MBR工艺概况
2
MBR工艺用膜、膜组件
3
MBR系统设计
5
MBR案例先容




MBR用膜先容



高分子有机膜材料

材质:聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等

优点:成本相对较低,造价便宜,膜的制造工艺较为成熟,膜孔径和形式也较为多样,应用广泛.

不足:运行过程易污染、强度低、使用寿命短


无机膜

材质:金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等

优点(陶瓷膜为例):耐酸 、抗压、抗温,其通量高、能耗相对较低

不足:造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难

河南工业废水处理


MBR用膜先容


目前MBR膜组件中使用量较大的只有聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)和聚丙稀(PP)。其中聚偏二氟乙烯(PVDF)由于其优良的物理和化学性能(强度和耐腐蚀性)在国内和国外用量均**。


MBR 工艺中用膜一般为微滤膜( MF )和超滤膜( UF ),大都采用 0.1 ~ 0.4 μ m 膜孔径


微滤常用的聚合物材料有:聚碳酸酯、纤维素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等 .


超滤常用聚合物材料有:聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚酰胺、聚丙烯腈( PAN )、聚偏氟乙烯、纤维素酯、聚醚醚酮、聚亚酰胺、聚醚酰胺等 .


PVDF(聚偏氟乙烯)材质中空纤维膜,PVDF是一种氟化聚合物,具有300万~400万的分子量,有很强的物理强度和化学稳定性.



陶瓷膜主要是A12O3,Zr02,Ti02和Si02等无机材料制备的多孔膜,其孔径为0.1-50μm。具有化学稳定性好,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂:机械强度大,可反向冲洗:抗微生物能力强:耐高温:孔径分布窄,分离效率高等特点 。陶瓷膜与同类的有机高分子膜相比具有许多优点:它坚硬、承受力强、耐用、不易阻寨,对具有化学侵害性液体和高温清洁液有更强的抵抗能力,其主要缺点就是价格昂贵目,制造过程复杂。在重金属废水处理应用广泛。





MBR膜组件

1
中空纤维


中空纤维具有高压下不变形的强度,勿需支撑材料。把大量(多达几十万根)中空纤维膜装入圆筒型耐压容器内。纤维束的开口端用环氧树脂铸成管板。  外径一般为 40 ~ 250 μm ,内径为 25 ~ 42μm 。在 MBR 中,常把组件直接放入反应器中,不需耐压容器,构成浸没式膜 - 生物反应器。一般为外压式膜组件。河南工业废水处理



优点:装填密度高,一般可达16000-30000 m2/m3 ;造价相对较低;寿命较长;可以采用物化性能稳定,透水率低的尼龙中空纤维膜;膜耐压性能好 ,不需要支撑材料。 

缺点:对堵塞敏感,污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响,压力降较大;再生清洗困难;原料的前处理成本高。



2
板框式


板框式是MBR 工艺*早应用的一种膜组件形式,外形类似于普通的板框式压滤机。





优点:制造组装简单,操作方便,易于维护、清洗、更换。

缺点:密封较复杂,压力损失大,装填密度小。 



3
管状膜


由膜和膜的支撑体构成,有内压型和外压型两种运行方式。实际中多采用内压型,即进水从管内流入,渗透液从管外流出。膜直径在 6~24mm 之间。管状膜被放在一个多孔的不锈钢、陶瓷或塑料管内,每个膜器中膜管数目一般为4-18根。管状膜目前主要有烧结聚乙烯微孔滤膜、陶瓷膜、多孔石墨管等,价格较高,但耐污染且易清洗。尤其对高温介质适用。

河南工业废水处理


优点:料液可以控制湍流流动,不易堵塞,易清洗,压力损失小。
缺点:装填密度小 ,一般低于300m2/m3 。



4
螺旋卷式膜组件


主要部件为多孔支撑材料,两侧是膜,三边密封,开放边与一根多孔的中心产品水收集管密封连接,在膜袋外部的原水侧垫一层网眼型间隔材料,把膜袋-隔网依次迭合,绕中心集水管紧密地卷起来,形成一个膜卷,装进圆柱形压力容器内,就制成了一个螺旋卷式膜组件。



优点:膜的装填密度高;膜支撑结构简单;浓差极化小;容易调整膜面流态。
缺点:中心管处易泄漏;膜与支撑材料的粘结处膜易破裂而泄漏;膜的安装和更换困难。



三种常见的MBR膜组件

A
中空纤维帘状浸入式膜组件

河南工业废水处理

以MitsubishiRayon(Japan)企业为代表,它具有膜面积大,易于安装,清洗方便等特点





B
中空纤维柱状浸入式膜组件


以GE的Zenon企业为代表,它具有膜面积大,占地面积小等特点。




C
平板型帘状浸入式膜组件

河南工业废水处理

以Kubota企业为代表,具有膜通量大,易于组装,清洗方便等特点。





MBR案例先容




GE-MBR中国项目


设计参数




渗滤液处理应用项目



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