- Release date: 2022-09-06 09:24:11
- Author: 鸿泰华瑞
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- Keywords: 막 처리 기술, 원리
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막 수 처 리와 전통적인 수 처 리의 차이 점
막 법 기술을 사용하면 생산 수 수 질을 대 폭 향상 시킬 수 있다 .처리 깊이 에 따라 하 수 처 리는 1 차 처리 , 2 차 처리 및 심 층 처리 로 나 눌 수 있습니다 . 1 차 처 리의 주요 목적은 상 류 상태 의 고 체를 제거 하는 것입니다 , 종종 물리적 방법으로 , BO D 5 의 제거 율 은 일반적으로 20 ~ 30 % 입니다 ; 2 차 처 리의 목적은 하 수 에서 콜 로 이드 및 용 해 오염 물질 을 더 제거 하는 것입니다 , 종종 생물 학적 방법으로 , BO D 5 의 제거 율 은 90 % 이상 입니다 ; 더 높은 처리 및 배출 요구 사항 또는 하 수 재활 용 을 달성 하기 위해 심 층 처 리를 수행 합니다 .
막 기술은 일반적으로 2 급 처리 활성 슬 러 지 출 수를 처리 하거나 막 처리 시스템을 생 화 학 탱 크 에 직접 배치 하여 기존 의 2 차 침 전 탱 크 , flo cc ulation 침 전 탱 크 등을 대체 하는 데 사용됩니다 .막 기술을 사용하여 개 조 된 후 , 전통적인 하 수 처리 공 정은 고 품 질 의 재생 물을 직접 생산 할 수 있습니다 .
6 일반적인 막 처리 기술
미 세 여 과 (M F) 막 기술
미 세 여 과 막 은 0. 1 - 1 미 크 론 사이의 입 자를 격 리 할 수 있습니다 .
微滤膜能截留0.1-1微米之间的颗粒。미 세 여 과 막 은 대 분 자 및 용 해 성 고 체 (무 기 소 금) 등의 통과 를 허용 하지만 현 탁 물 , 박 테리아 및 대 분 자 량 콜 로 이드 와 같은 물질 을 차단 합니다 .미 세 여 과 막 의 작동 압 력은 일반적으로 0. 3 - 7 bar 입니다 .미 세 여 과 막 여 과 는 천 연 또는 인공 합 성 고 분 자 화 합 물을 막 재료 로 사용하는 세계에서 가장 초 기의 개발 및 응용 막 기술 입니다 .미 세 여 과 막 의 경우 , 그 분리 메 커 니 즘 은 주로 스크 리 닝 차단 입니다 .
2, 마이크로 여 과 막 의 응용
(1) 물 처리 산업 : 물 에서 현 류 물질 , 미 세 입 자 및 박 테리아 의 제거 ;
(2) 전자 산업 : 반 도 체 산업 초 순 수 , 집 적 회 로 세 척 용 물 단 말 기 처리 ;
(3) 제 약 산업 : 의료 용 순 수 수 살 균 , 열 원 제거 , 약물 살 균 ;
(4) 의료 산업 : 조직 액 , 항 균 제 , 혈 청 , 혈 장 단백질 등 다양한 용 액 에서 박 테리아 를 제거 합니다 .
(5) 식품 산업 : 음료 , 주 류 , 간 장 , 식 초 및 기타 식품 의 현 탁 물 , 미 생 물 및 냄새 불 순 물 , 효 모 및 곰 팡 이의 제거 , 주 스의 명확 한 여 과 .
(6) 화학 산업 : 다양한 화학 물질 의 여 과 및 명확 성 .
초 여 과 (U F) 막 기술
초 과 여 과 (U F) 원칙
초 여 과 (Ul tra - filtr ation , UF) 는 용 액 을 정 화 하고 분리 하는 막 분리 기술 입니다 .초 여 과 막 시스템은 초 여 과 막 필 라 멘 트를 여 과 매 체 로 하고 막 양 쪽 의 압 력 차이를 구 동 력 으로 하는 용 액 분리 장치 입니다 .초 과 여 과 막 은 용 액 의 용 매 (예를 들어 물 분 자), 무기 소 금 및 작은 분 자 유기 물질 만 통과 할 수 있으며 , 용 액 의 현 탁 물 , 콜 로 이드 , 단백질 및 미 생 물과 같은 대 분 자 물질 을 차단 하여 정 화 및 분리 목적을 달성 합니다 .
초 과 여 과 모 공 크 기와 격 차 분 자 무게 의 범위 는 항상 모 호 하게 정의 되어 왔 으며 , 초 과 여 과 막 의 여 과 모 공 크 기는 0. 00 1 - 0. 1 미 크 론 이며 , 격 차 분 자 무게 (M W CO) 는 1, 000 - 1, 000, 000 D alt on 입니다 .엄격 하게 , 초 과 여 과 막 은 0. 00 1 - 0. 01 미 크 론 의 여 과 기 공 크 기를 가지고 있으며 , 1, 000 - 300 , 000 D alt on 의 격 차 분 자 중 량을 가지고 있습니다 . 0. 01 미 크 론 보다 큰 기 공 크 기를 여 과 하거나 300 , 000 D alt on 보다 큰 분 자 량을 가진 미 세 다 공 성 막 은 미 세 여 과 막 또는 정 밀 여 과 막 으로 정의 되어야 합니다 .
초 과 여 과 막 의 적용
초 과 여 과 막 의 응용 범위 는 매우 광범 위 하며 , 기본적으로 여 과 와 관련된 산업 은 여 과 장 비를 사용할 수 있으며 , 기본적인 여 과 산업 은 다음과 같습니다 .
순 수 및 초 순 수 제조 공정 에서 역 삼 투 전 처 리 및 초 순 수 최종 처리 ; 산업 용 물 에서 박 테리아 , 열 원 , 콜 로 이드 , 정 지 불 순 물 및 대 분 자 유기 물질 을 분리 하는 데 사용됩니다 ; 식 수 , 미 네 랄 물 정 화 ; 발 효 , 효 소 제 제 산업 , 제 약 산업 의 농 축 , 정 화 및 명확 성 ; 과일 주 스 농 축 , 분리 ; 콩 , 유 제 품 , 설탕 산업 , 주 류 , 차 주 스 , 식 초 등의 분리 , 농 축 및 명확 성 ; 산업 폐 수 및 가정 하 수 정 화 및 재활 용 ; 전기 영 동 페 인트 의 재활 용 .
초 여 과 막 분 리는 전통적인 공정 에서 자연 침 전 , 판 프레 임 여 과 , 진 공 드 럼 , 원 심 분리 , 용 매 추 출 , 수 지 정 제 , 활성 탄 탈 색 등 공 정을 대체 할 수 있습니다 .이 과정은 상 온 작동 이며 위 상 변화가 없으며 2 차 오염 이 발생 하지 않습니다 .
나 노 여 과 (N F) 막 기술
나 노 여 과 (NF) 원칙
나 노 여 과 (NF) 는 새로운 분 자 수준의 막 분리 기술 이며 현재 세계 막 분리 연구 의 핫 스 팟 중 하나입니다 . N F 막 의 기 공 은 1 nm 이상 이며 일반적으로 1 - 2 nm 입니다 ; 용 질 에 대한 캡 처 성 능 은 RO 와 UF 막 사이에 있습니다 ; RO 막 은 거의 모든 용 질 에 대한 높은 제거 율 을 가지고 있지만 N F 막 은 특정 용 질 에만 높은 제거 율 을 가지고 있습니다 . NF膜能够去除二价、三价离子,Mn
나 노 여 과 막 의 큰 특징 중 하나는 막 본 체가 전 하 를 가지고 있으며 , 이는 매우 낮은 압 력 (0. 5 M Pa) 에서 여전히 높은 탈 염 성 능 과 수백 개의 분 자 량을 가진 막 이 무기 소 금을 제거 할 수있는 중요한 이유 이며 , N F 운영 비용이 낮은 주요 원인 입니다 .
N F 는 다양한 소 금 물 소 스에 적합 하며 , 물 활용 률 은 일반적으로 75 % ~ 85 % 이며 , 해 수 담 수 화 시 30 % ~ 50 % 이며 산 성 및 염 기 폐 수 배출 이 없습니다 .
물 처리 에서의 나 노 여 과 막 의 응용
(1) 음 용 수에 나 노 여 과 막 의 적용 : 나 노 여 과 작업 압 력은 작 으며 음 용 수 준비 및 심 층 정 화를 위한 선호 하는 공정 입니다 .
현재 , 대부분의 도시의 급 수 수 원은 다양한 정도의 오염 을 겪고 있으며 , 수도 공 장의 일반적인 처리 공 정은 물 에서 유기 물질 을 제거 하는 비율 이 높 지 않으며 , 염 소 살 균 소 독 을 사용하면 염 소 와 물 의 유기 물질 은 할 로 겐 부 산 물을 생성 합니다 . Pel tier 와 같은 4 년 후 속 연구에 따르면 나 노 여 과 시스템을 채택 한 후 물 의 DO C 는 평균 0. 7 mg C / L 로 감소 했으며 물 의 잔 류 염 소 함 량은 0. 35 mg / L 에서 0. 1 mg / L 로 감소 했으며 최종 네트워크 에서 트 리 할 로 메 탄 (TH Ms) 의 형 성은 나 노 여 과 시스템을 채택 하지 않았을 때 보다 50 % 감소 했습니다 .또한 , 생 분 해 성 용 해 유기 탄 소 (BC OD) 의 감소 로 인해 생산 물 의 생물 학적 안정 성이 개선 되었습니다 .
나 노 여 과 기술은 Ca , Mg 플 라 즈 마 의 대부분 을 제거 할 수 있으므로 탈 염 은 나 노 여 과 기술의 가장 많은 응용 분야 입니다 .막 수 처 리 기술은 투자 , 운영 및 유지 보수 및 가격 측면에서 전통적인 석 회 연 화 및 이 온 교 환 과정 과 비슷 하지만 슬 러 지 없음 , 재생 필요 없음 , 현 류 물질 및 유기 물질 을 완전히 제거 하고 조작 이 간 편 하고 토 지 점 유 율 을 절약 하는 장 점이 있으며 응용 사례 가 많습니다 .나 노 여 과 는 지하 수 , 지 표 수 및 폐 수의 연 화에 직접 사용될 수 있으며 역 삼 투 , 태양 광 탈 염 장치 등의 전 처 리로 사용될 수 있습니다 .
(2) 담 수 화에 나 노 여 과 막 의 적용 : 담 수 화는 35 000 mg / L 의 소 금 함 량이 있는 해 수를 500 mg / L 이하 로 담 수 화하는 것을 의미합니다 .
(3) 폐 수 처 리에 나 노 여 과 막 의 적용 :
1 생활 하 수 : 생활 하 수는 일반적으로 생 분 해 / 화학 산 화 법을 결합 하여 처리 하지만 산 화 제의 양 은 너무 크고 잔 류 물이 많 으며 초 과 여 과 물 수 질 은 호텔 화장 실 씻 기 , 녹 화 등의 물 요구 사항 에 도달 할 수 있으며 나 여 과 물 수 질 은 생활 식 수 위 생 표준 (GB 57 4 9. 8 5) 에 도달 할 수 있으며 호텔 세 탁 , 목 욕 및 기타 물 요구 사항 에 더 높은 링크 에 재활 용 할 수 있습니다 .
섬 유 , 인쇄 및 염 색 폐 수 : 섬 유 폐 수에 포함 된 염 료 는 생물 학적 방법으로 제거 하기가 어렵 지만 산 성 , 활성 , 직접 및 분 산 염 료 용 액 의 농 도 , 압 력 , 총 용 해 성 고 체 및 무기 소 금 함 량은 나 노 여 과 막 격 리 성 능 에 영향을 미칠 수 있습니다 .
제 革 폐 수 : 제 革 폐 수는 고 농 도 유기 물질 , 황 산 염 및 염 화 물을 함 유 하고 있으며 산 성 세 척 공정 의 폐 액 전도 도 값 은 75 m S / cm 에 도달 합니다 .
도 금 폐 수 : 도 금 공 장은 종종 산 성 화 , 화학 무 해 화 , 침 착 및 슬 러 지 분리 등의 복잡한 처리 단계 에도 불구하고 많은 양의 폐 액 을 생성 하며 , 물 의 소 금 함 량이 높 으며 재 사 용 할 수 없습니다 .
제 지 폐 수 : 펄 프 및 제 지 산업 에서는 균 질 화 , 표 백 및 제 지 공 정을 위한 많은 물이 필요합니다 . 물 시스템의 (반) 밀 폐 순 환 을 달성 하는 것은 펄 프 공장 과 제 지 공 장이 수 자 원을 절약 하고 배출 량을 줄 이는 가장 좋은 방법입니다 .전통적인 활성 슬 러 지 방법은 또한 일부 유 색 화 합 물 , 미 생 물 , 항 체 및 소 량의 생 분 해 물 , 현 탁 고 체 등을 함 유 하고 있으며 포장 용 지를 제조 하는 데 만 사용할 수 있으며 더 높은 수준의 종이 생산 에 사용할 수 없습니다 .또한 , 이 법 은 무기 소 금 의 함 량을 줄 일 수 없습니다 .
역 삼 투 (RO) 막 기술
역 삼 투 (RO) 의 원칙
역 삼 투 는 압 력을 추진 력 으로 사용하는 막 분리 공정 이며 , 역 삼 투 압 력을 생성 하기 위해 펌 프를 사용하여 소 금 용 액 또는 폐 수에 압 력을 가 하여 자연 삼 투 압 력 및 막 저항 을 극복 하여 물을 역 삼 투 막 을 통과 하여 물 에서 용 해 된 소 금 또는 오염 불 순 물을 역 삼 투 막 의 다른 쪽 에서 차단 합니다 .
물 처리 에서의 역 삼 투 막 의 적용
(1) 물 처리 에서의 일반적인 응용
물 은 사람들이 생존 하고 생산 활동을 수행 하는 데 필수 적인 물질 적 조건 입니다 . 담 수 자 원의 부족 으로 인해 세계 역 삼 투 물 처리 장비 의 용 량은 하루에 수백만 톤 에 도달 했습니다 .
(2) 도시 하 수 에서의 응용
현재 , 도시 하 수 심 층 처리 , 특히 하 수 처리 장의 2 차 하 수 재활 용 및 중 수 재활 용 에 대한 역 삼 투 막 의 응용 은 높은 관심을 받았습니다 .
(3) 중 금 속 폐 수 처 리에 적용
중 금 속 이 온 을 포함하는 폐 수의 전통적인 처리 방법은 오염 전달 , 즉 폐 수에 용 해 된 중 금 속 을 침 전 물 또는 처리 하기 쉬운 형태로 변환 하고 최종 처 리는 종종 매 립 지 이며 지하 수 및 지 표 수 환경에 대한 중 금 속 의 2 차 오염 의 위험 은 장기 적으로 남아 있습니다 .
(4) 기름 함 유 폐 수에 적용
기름 함 유 폐 수는 광범위한 산업 폐 수의 한 종류 이며 , 수 체 에 직접 배출 되면 , 물 표 면에서 산 소를 방해 하는 기름 필 름을 생성 하여 산 소 결 핍 , 생물 사망 , 악 취 , 생태 환경을 심각 하게 오염 시키고 , 막 처리 기술을 사용하여 , 기름 필 드의 물을 채 굴 하여 보일 러 수 질 에 처리 하고 , 처리 된 물 은 발전 소 보일 러 에 다시 사용됩니다 .
V . 침 투 막 기술
1, 다양한 투 석 막 기술 원칙
(1) 투 석 : 투 석 (D) 은 자체 농 도 그 라 데 이션 에 의해 용 질 이 막 의 상 류 에서 막 의 하 류 로 전달 되는 과정 입니다 .투 석 은 발견 되고 연구 된 막 분리 기술 중 가장 먼저 지만 신체 계의 제한 으로 인해 투 석 과정은 느 리고 효율 성이 낮 으며 투 석 과정 의 선택 성이 높 지 않기 때문에 투 석 과정은 주로 혈액 투 석 과 같은 다양한 용 질 용 액 을 포함하는 저 분 자 량 성 분을 제거 하는 데 사용됩니다 . 즉 , 신 장을 대체 하여 투 석 막 으로 요 소 , 크 레 아 티 닌 , 인 산 염 및 요 산 과 같은 독 성 저 분 자 량 성 분을 제거 하여 신 부 전 과 요 독 증 환자의 상태를 완 화 합니다 .
(2) 전기 투 석 : 전기 투 석 (ED) 은 DC 전기 장의 작용 하 에 전 위 차이를 추진 력 으로 사용하여 용 액 의 음 양 이 온 에 대한 이 온 교 환 막 의 선택 성을 사용하여 용 액 에서 전 해질 을 분리 하여 용 액 의 농 축 , 담 수 화 , 정 제 및 정 제를 달성 합니다 .
(3) 역 전 극 전 투 석 (ED R): 역 전 극 전 투 석 은 ED 의 원 리에 따라 일정 시간 마다 (일 반 적으로 15 ~ 20 분), 양 과 음 의 전 극 극 성이 서로 교환 되며 , 이 온 교 환 막 과 전 극 표 면에 형성 된 먼 지를 자동 으로 씻 어 이 온 교 환 막 의 장기 적인 안정 성과 담 수의 수 질 수 량을 보장 합니다 . 1980 년 대 후 반 , 역 극 전기 투 석 기의 사용 은 전기 투 석 작동 전 류 와 물 회 수 율 을 크게 향상 시키고 운영 주 기를 연 장 했습니다 . ED R 은 특히 폐 수 처리 에서 독특 하며 농 수 순 환 과 최대 95 % 의 물 회 수 율 을 제공합니다 .
(4) 액 체 막 전기 투 석 (ED LM): 액 체 막 전기 투 석 은 동일한 기능을 가진 액 체 막 으로 고 체 이 온 교 환 막 을 대체 하는 것이며 , 실험 모델 은 반 투 과 성 글 라스 포 지 로 액 체 막 용 액 을 얇 은 층 으로 포장 한 다음 전기 투 석 기에 넣어 실행 하는 것입니다 .추 출 제를 액 체 막 전기 투 석 으로 사용하는 액 체 막 은 귀 금 속 , 중 금 속 , 희 금 속 등의 농 축 및 추 출 을 위한 효율 적인 분리 방법을 찾을 수 있는데 , 이는 특정 형태의 이 온 에 대한 특별한 선택 성을 가진 막 을 찾는 것이 전기 투 석 의 추 출 효율 성을 향상 시키는 것과 관련이 있기 때문이다 .전기 투 석 의 분리 효율 을 향상 시키고 액 체 막 과 직접 결합 하는 것은 매우 유 망 한 발전 입니다 .예를 들어 , 고 체 이 온 교 환 막 은 백 금 금 속 (오 스 미 움 , 루 테 늄 등) 의 소 금 용 액 에 대한 전기 투 석 을 수행 할 때 , 막 에 금 속 이 산 화 물 침 전 물을 형성 하여 막 의 조 기 손실 을 초래 하고 전체 프로세 스를 파괴 하며 액 체 막 의 적용 은 단 점이 없습니다 .
(5) 충 전 침 대 전기 투 석 (ED I): 충 전 침 대 전기 투 석 (ED I) 은 전기 투 석 과 이 온 교 환 법을 결합 하는 새로운 물 처리 방법입니다 .
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