在生活污水處理設備應用的工藝中，超濾處理是一種類(lèi)似于反滲透的膜過(guò)濾形式，從液體流入源中分離出固體顆粒。該過(guò)程在顆粒捕獲尺寸去除方面介于微濾和納濾之間。它可用作其他處理過(guò)程的預過(guò)濾器，也經(jīng)常應用于生活污水處理系統中，或用作飲用水和廢水處理應用中的三級過(guò)濾。

一、在生活污水處理設備中，超濾系統是怎么運行的？

考慮到簡(jiǎn)單高效的需求，超濾處理的工作原理是使用壓力梯度迫使水通過(guò)半透膜，將較大的顆粒和礦物質(zhì)留在另一側。當然，這種膜過(guò)濾器可以以多種方式實(shí)施。因此，我們將討論和描述超濾系統的不同潛在配置。

1.流程配置

流入的原水如何相對于膜的方向流動(dòng)會(huì )影響該系統過(guò)程的運行。每種配置都有一定的優(yōu)缺點(diǎn)，需要在設計超濾處理系統時(shí)加以考慮。

2.由外向內

對于圓柱形膜，原水從外部向內流向中心軸。這種流動(dòng)模式在總懸浮固體 (TSS) 較高的情況下效果很好，而不是由內向外流動(dòng)。

3.反向

流入的原水流入膜管的中心空間，然后徑直向外流出。當需要均勻的流體動(dòng)力學(xué)時(shí)，這種流動(dòng)模式是最好的，但在更高的 TSS 應用中效果不佳。

4.橫流

進(jìn)水平行于膜的長(cháng)度流動(dòng)，但穿過(guò)膜的壓力梯度將水吸引到另一側，固體以薄層形式聚集在膜上。產(chǎn)生錯流需要更多的能量，但固體層可以在較薄的層中保持更長(cháng)時(shí)間。

5.死胡同

流動(dòng)垂直于膜表面。過(guò)濾后的水通過(guò)膜，而固體留在另一側，厚厚地粘在膜表面。產(chǎn)生死端流不需要太多能量，但固體層積聚得更快，這使得這種配置對于較低的源水污染物濃度更有用。

二、生活污水處理設備的超濾系統配置

關(guān)于如何設置整個(gè)系統的兩個(gè)主要考慮因素是基于容器類(lèi)型和膜的充氣方式。從技術(shù)上講，大多數生活污水處理設備中的超濾處理系統在膜完全被流體包圍的意義上是浸沒(méi)式的，指由裝滿(mǎn)原水的大水箱和多個(gè)膜放入其中的系統，水箱有專(zhuān)門(mén)的入水口和出水口。

1.加壓

當膜被封閉在某種加壓外殼單元內時(shí)。系統通常由并聯(lián)連接在一起的多個(gè)容器組成。每個(gè)容器都有自己的入口和出口，它們連接到一個(gè)集管，將來(lái)自所有容器的處理過(guò)的流出物合并成一個(gè)流。除了板框式膜結構的情況外，這些容器也往往是圓柱形的。

2.通風(fēng)

為了防止膜不斷在其表面聚集固體，超濾裝置實(shí)施曝氣系統，產(chǎn)生氣泡沖刷膜表面以擦去積聚的固體。在過(guò)濾裝置內設置曝氣系統有兩種選擇。

3.融合

在一個(gè)集成系統中，一切都包含在一個(gè)單元中。例如，曝氣器直接位于膜下方的浸沒(méi)式水箱?；蛘?，在容器底部帶有曝氣器的壓力容器。

4.分離

在這里，原始進(jìn)水在一個(gè)單獨的罐中充氣，然后被泵送到裝有膜的罐或容器中。

三、生活污水處理設備的類(lèi)型

1.聚合

這些膜由聚合物材料制成，例如聚砜、聚丙烯、醋酸纖維素和聚乳酸。聚合物膜因其效率和成本效益而更常用。

2.陶瓷制品

陶瓷膜的材料種類(lèi)繁多，從氧化鋁和碳化硅到二氧化鈦和二氧化鋯。它們以面對高溫或腐蝕性化學(xué)品的彈性而聞名，但價(jià)格也貴得多。

四、生活污水處理設備中膜的配置

膜的大小和形狀與系統的運行方式有很大關(guān)系。每種膜配置都有特定的優(yōu)缺點(diǎn)，因此，必須仔細選擇。

1.管狀

想象一捆吸管捆在一起，每根吸管內都卷著(zhù)一層薄膜。管子本身是可滲透的，所以當進(jìn)水被泵入時(shí)，它開(kāi)始進(jìn)入半透膜，水通過(guò)它，然后通過(guò)管子進(jìn)入容器腔。然后將腔中產(chǎn)生的滲透物送到下一個(gè)處理階段。管式系統通常僅在由內向外流動(dòng)的情況下運行，因此膜不會(huì )在管內塌陷。

2.中空纖維

這種配置類(lèi)似于管狀系統，但在管狀容器內沒(méi)有支撐膜。相反，膜本身看起來(lái)更像是中空的煮熟的意大利面條，它直接暴露在原水中。這些系統可以由內向外或由外向內運行，但細而柔韌的纖維可能容易斷裂。

3.板框

把東西放在廚房里，把它想象成一個(gè)三明治。在兩個(gè)平膜之間夾一個(gè)隔板，然后將多個(gè)隔板堆疊在一起，中間留出一些空間。進(jìn)水在相鄰的膜之間流動(dòng)，過(guò)濾后的滲透水通過(guò)膜到達隔板，該隔板具有將其輸送到滲透（處理過(guò)的）水出口的通道。

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