解读《净水处理中膜技术应用研究进展》新发展

  2019年1月24日,华东交通大学土木建筑学院多位博士学者发表了《净水处理中膜技术应用研究进展》一文。文中提及膜技术在城镇净水处理中具有广阔前景。目前膜市场在全球范围内预计年均增速高达8.6%,在饮用水及回用水处理方面有着广泛的应用。本文将重点摘录关于纳滤膜技术的应用研究进展。

  据《净水处理中膜技术应用研究进展》文中介绍,目前,纳滤在脱盐、水质软化和有机物去除等方面有着较为广泛的应用。

  在脱盐方面,首次利用介电排斥-Donnan孔隙模型来描述膜分离性能,研究结果表明,纳滤可以将多价离子从溶液中分离出来,同时允许一价离子渗透,实现水体脱盐。

  在水质软化方面,以黄淮地区的苦咸水为研究对象,构建了小试规模的纳滤膜软化装置,开展了进水水质对DL、DK型NF膜软化性能的影响,试验结果表明DL、DK型NF膜比通量随总溶解固体含盐量(TDS)和总有机碳(TOC)的增加呈整体下降趋势,对硬度离子(如Ca2+、Mg2+)的截留率呈明显上升趋势,可实现水体的软化。

  在有机物去除方面,采用纳滤对钱塘江原水进行有机物去除情况研究,研究结果显示,该方法对有机污染物(UV254)、总有机碳(TOC)、高锰酸盐(CODMn) 的平均去除率分别为77.83%、62.71%、67.81%,可实现对水体中有机物的有效去除。

  在新兴污染物去除方面,纳滤膜可有效去除水中天然有机物,减少三致物质和消毒副产物的生成。近年来,存在于水体中的合成药物因其种类繁多、含量低、生物积累性强、生物降解难及其对人类的毒理学影响尚未明确等特点,对自然水体造成严重威胁。如何实现对水体中此类痕量物质的有效去除,引起了研究者的高度重视。研究表明,纳滤膜对原水中卡马西平、双氯酚、酮洛芬 等药物的截留率均大于85%,由此可见,将纳滤应用于净水处理技术中,可显著提升饮用水安全性。

  以上研究数据不难发现,纳滤在饮用水深度处理工程中有着得天独厚的优势。而且,纳滤膜在低压下具有较高通量,对单价、多价离子选择性分离程度较高,运行过程中的实际能耗和成本比反渗透膜更低。对于水源条件复杂且用水有较高要求的经济较发达的地区,纳滤膜技术作为饮用水深度处理工艺可能是更为合适的选择。

  目前,纳滤在饮用水深度处理工程中已有较大规模成功应用实例,且保持着快速强劲的增长势头。比如,法国梅里河畔瓦兹的Mery-sure-Oise,采用纳滤净水工艺,出厂水符合欧盟有关消毒副产物指标要求,总有机碳(TOC)0.2~0.3mg/L,生物稳定性良好;美国佛罗里达的Clefton,采用纳滤净水技术,对TDS、硬度、硫酸盐、消毒副产物和总磷的去除率分别达到50%、80%、98%、95%和97%;我国北京密云古北水镇净水厂工程,经纳滤技术处理后,出厂水可进入直饮水水池;我国山西临汾二水厂,同样采用纳滤技术后,出水水质优于国家标准,纳滤产水与滤池出水勾兑后直接外送,水质仍然达标(原水水温为17℃)。

  为进一步提高我国纳滤膜技术的创新研发和应用水平,推动建设健全的纳滤膜产业和市场,在中国膜工业协会工程与应用专业委员会、中国土木工程学会水工业分会、北京碧水源净水科技有限公司、时代沃顿科技有限公司、金科环境股份有限公司五家单位的带领下,成立了纳滤膜产业联盟。

  纳滤膜产业联盟由行业专家、业内学者及纳滤相关的企业单位组成,重点围绕纳滤技术的推广,纳滤膜标准体系的建立以及纳滤膜在行业的交流与合作等方面展开工作,为纳滤膜产业的可持续发展提供动能。同时,作为一个行业技术促进与交流的平台,纳滤膜产业联盟也希望能够有越来越多的业内外人士参与进来,在推动纳滤膜技术发展普及的同时,让我国的纳滤膜技术再攀高峰,造福全国乃至全世界的人民。

  在聚集了全国优秀资源的基础之上,纳滤膜产业联盟必将发挥出强大的引擎推力,赋予净水行业增长新动能,加快净水技术向纳滤4.0时代迈进,助推新时代净水行业高质量发展。



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