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超滤膜的吸附污染研究

超滤膜的吸附污染研究
超滤膜的吸附污染研究

DOI:10.16159/https://www.sodocs.net/doc/043596964.html, k i.i ssn1007-8924.1997.01.007

第17卷第1期膜 科 学 与 技 术V o l.17N o.1 1997年2月M EM BRAN E SCIEN CE AN D T ECHN O LO G Y Feb.1997

超滤膜的吸附污染研究*

陆晓峰 陈仕意 刘光全 王彬芳**

(中国科学院上海原子核研究所,上海 201800)

摘 要 研究了五种不同材料、不同的亲水性、孔径相当的超滤膜及同种材料、四种

不同孔径的超滤膜受蛋白污染的情况.研究表明,亲水性好的膜受蛋白的污染小,孔

径小的膜抗污染性能好.

关键词 超滤 膜污染

分类号 TQ028.8

超滤膜技术正迅速进入工业化实用阶段,生化、食品等领域由于超滤技术的应用已收到巨大的效益,但随之而出现了人们最关注的膜污染、浓差极化等问题.膜污染引起透过膜的溶液量明显下降,由此导致设备成本上升,产品质量下降等一系列问题.目前有关超滤膜污染研究、抗污染超滤膜的研制等都已引起国内外有关专家的重视[1,2].

本文着重研究对不同膜材料、不同膜孔径对吸附蛋白质的影响,以及蛋白质溶液的pH和温度变化对膜吸附的影响,从而探讨在蛋白质物质的超滤中膜的污染规律.

1 实验方法

1.1 超滤膜制备

用相转换法制膜,各类膜都由本所制备.

1.2 通量(f)测定

用杯式或循环式四串联超滤膜评价仪,平均压力0.2M Pa,预压30min后,收集一定时间内通过膜的纯水体积.

f(m l/cm2h)=透过液体积/膜面积×时间

1.3 截留率(R)测定

用杯式超滤膜评价议,平均压力0.2M Pa,溶液分别为浓度为0.5g/L的牛血清白蛋白(BSA)、聚乙二醇(PEG).先平衡20min,再取样用TOC-10B总有机碳测定仪测定其浓度.

R(%)=(1-透过液浓度/料液浓度)×100%

收稿日期:1996-04-16 *上海市自然科学基金资助项目 **华东理工大学

第一作者:男,43岁,高级工程师

1.4 膜污染度的测定

用污染度FR 表示膜使用前后纯水通量的降低程度,其定义为:

F R =(膜使用前纯水通量T 0-膜使用后纯水通量T W )/膜使用前纯水通量T 0.

1.5 振荡吸附法

将膜面积为20cm 2的膜,膜面朝下置于盛有浓度为2g /L 的BSA 溶液的三角烧杯中,在振荡仪上振荡1h ,取出膜后测定纯水通量T W ,计算FR 值.

1.6 压滤吸附法

在杯式超滤膜评价仪上,装上膜面积为20cm 2

的膜,加入浓度为2g /L 的BSA 溶液,平均压力0.2M Pa,料液透过膜20min 后,弃去料液,加入纯水测定T W 并计算FR 值.

1.7 接触角(θ)测量

用IY -82接触角测定仪测量去离子水对膜表面的接触角θ.θ表示水对膜表面的浸润性.θ值越大,水在膜表面的张力越小,即膜表面亲水性越弱[3].

1.8 膜断面结构

用Cambridg e S-250扫描电镜,拍摄膜断面,加速电压20kV.2 结果与讨论

2.1 膜材料的特性对膜污染的影响

膜材料特性是指膜材料的物化性能,如由膜材料的分子结构决定的膜表面的电荷性、亲水性、疏水性;膜表面的孔径大小及其分布和膜的孔结构等.我们采用振荡吸附的方法来研究膜的污染情况,使在吸附发生时无压力驱动,膜的通量为零,这样就排除了因液体流动和压力梯度造成的浓差极化、蛋白质形变等影响因素.显然在此条件下,蛋白对膜污染的难易程度仅与膜材料的物化性能有关.

试验采用截留分子量同为七万的膜,膜材料分别为聚偏氟乙烯(PV DF)、聚砜酰胺(PSA )、聚醚酮(PEK )、聚丙烯晴(PAN )、聚砜(PS )五种膜.分别测试这些膜的接触角θ和振荡吸附测得的FR 值,结果如表1所示.

表1的结果表明,各种膜的污染度随接触角值的增大(即亲水性减小)而增加,也即膜表面亲水性越好其受蛋白的污染度越小.

表1 不同材料膜的F R 与θ的关系

PV D F PSA P EK PAN PSF 接触角θ/度

30.348.056.465.274.3平均污染度FR /%42.542.864.970.174.4

2.2 膜孔径对膜污染的影响

膜材料都为PEK,而膜的截留分子量分别为1万、2万、3万和7万,用振荡和压滤吸附的方法分别测定其FR 值,结果如表2所示.

表2 膜孔径与FR 的关系

膜的截留分子量

10000200003000070000振荡法测得的平均污染度FR /%

25.526.728.843.9

·38·膜科学与技术 第17卷

表2的结果表明,两种方法测得:一致结果是:随着膜孔径的增大膜的污染度增大,即孔径小的膜受蛋白污染的程度低,抗污染性能好.在振荡吸附中,如膜孔径远小于溶质的直径,污染仅发生在膜表面,污染度较小;而当膜孔径与溶质直径接近时,料液在振荡过程中频繁地拍打膜面,使少量溶质进入膜孔的机率增加,使得污染度有较大提高(如PEK-700膜).在这一过程中吸附包括:①蛋白质从溶液中传递到膜面(外扩散);②蛋白质吸附在膜表面(外吸附);③膜表面上吸附的蛋白质向膜孔中传递(内扩散);④蛋白质吸附在膜孔壁上(内吸附).这个过程中蛋白质在膜上的吸附在很大程度上具有不可逆性,膜表面上吸附的蛋白质不易脱附下来向孔内传递,即该过程的外吸附>内吸附.孔径小的膜其内吸附<孔径大的膜的内吸附.在压滤吸附中除了外吸附外,由于料液在压力驱动下通过膜,其内吸附较振荡吸附有了较大提高,再加上膜表面的浓差极化等原因,故用压滤吸附法测得的FR 值高于振荡吸附法.因此控制膜的内吸附发生可减轻膜的污染.

用两种方法测得的结果也一致表明,用方法较为简单的振荡吸附法来评估料液对膜材料的吸附污染情况是可行的.这在超滤膜应用中,可用较简单易行的方法来选择污染度最小的合适膜材料,具有一定的指导作用,从而避免膜材料选择不当引起的膜污染.

2.3 污染前后膜孔形貌的比较

通过拍摄未使用过的新膜和经蛋白污染试验的PEK -700膜截面的电镜照片,对膜的形貌作一比较,详见图1和图

2.

图1 PEK-700新膜截面的电镜照片

(放大倍数5.0K)图2 P EK-700受污染后膜截面的电镜照片(放大倍数 5.0K)

比较两张照片可以看出,新膜膜孔壁光亮;受污染后的膜孔道内已有部分堵塞物,使得膜孔壁变厚,孔道面积减小,这与前面谈到的PEK-700膜孔内部受污染的情况一致.

2.4 蛋白溶液p H 变化对膜污染的影响

用HCl 或NaOH 调节浓度为2g /L 的BSA 溶液的p H 值,用振荡吸附法测定PEK -700和SPSF-700在各p H 点的F R 值,结果详见图 3.

图中,在BSA 溶液pH = 4.5时,FR 值达到最大,即在BSA 的等电点,膜的污染最严重.由文献[4]所知,BSA 是一种两性电解质,在BSA 的等电点,溶质分子间的静电排斥力为零,溶解度最小,蛋白质最易析出和聚集在膜的表面,所形成的吸附层最紧密,对流体的阻力最大,·39·第1期 陆晓峰等:超滤膜的吸附污染研究

故在该点膜的污染最严重.而在等电点的两侧,BSA 将带有不同电荷,此时溶质分子间的静电排斥力大,不易聚集,溶解度增大,不易形成浓度较高的富集层,对膜的污染减轻.在等电点以下,溶液呈酸性,BSA 带有正电荷.在等电点以上,溶液呈碱性,BSA 带有负电荷,由于PEK 和SPSF 膜都带有负电荷,两者间相互排斥,吸附层较为疏松,膜表面的污染较轻

.

图3 F R 值与蛋白溶液pH 的关系图4 不同膜的FR 与温度的关系

2.5 蛋白溶液的温度对膜污染的影响

用四串联超滤膜评价仪,分别装入PS A 、PEK 、PAN 和SPSF 膜,先测定T 0值,然后用一定温度的2g /L BSA 溶液,保持BSA 的浓度基本不变,压力为0.2M Pa,流速恒定的条件下运行30min,再换上纯水测定T w 值并计算F R 值.依次再装上未使用过的上述四种膜,测得另一温度下的FR 值,得到温度与FR 值关系曲线(见图4).

图4表明,开始时随着温度的提高膜的污染度下降,在30℃时污染度最小,再提高温度污染度反而随着温度的上升而增大.这可能由于起始温度较低,料液的粘度较大,蛋白分子的运动受阻,易在膜表面吸附;随着温度的上升,料液的粘度下降,分子易于在溶液中运动,不易在膜表面吸附.温度再提高蛋白质的构象随其体积膨胀而结构变得松散,成为不规则的球形,易于堵塞膜孔,使FR 值增大.因此,在低于30℃时,料液的粘度变化起主要作用,高于30℃时蛋白质的构象对吸附起主要作用.图4还表明这四种膜对蛋白溶液温度的敏感程度基本相同.

3 结论

1)在一般情况下,亲水性好的膜,其膜表面受蛋白的污染轻.

2)孔径小的膜内吸附污染轻,因而较孔径大的膜抗污染性能好.

3)分离蛋白质溶液时应选择合适的pH 和温度以降低污染度.

4)用振荡吸附法来反映和评估料液对膜材料的吸附污染,方法简单、可行.

·40·膜科学与技术 第17卷

参 考 文 献

1 Baker R W ,Ko ro s W J,Cussler E L.M embrane sepa ratio n sy stems.Recent dev elopments futur e direc-

tions .Park Ridg e ,New Jersey ,U .S .A :1991.360

~3942 朱长乐,刘茉娥,陈欢林.超滤过程的膜污染和浓差极化.第一届全国膜和膜过程学术报告会文集.大连:1991.33~38

3 吴和融,王彬芳.高分子物理.上海:科学出版社,1990.44~45

4 吴玲玲,刘淑秀,赵秀琴.蛋白质通过半透膜的超过滤工况及影响因素.膜分离科学与技术,1983,3(2):8~14

Study on the fouling of ultrafiltration membrane

Lu X iaof eng ,Chen Shiyi ,Liu Guangquan ,Wang Binf ang

(Shanghai Institute o f A tomic N ucleus,the Academ y of Sciences of China,Sha ng hai 201800)

Abstract The albumin fo uling of fiv e different ultrafiltra tion membrane materials with dif-ferent hydro philicity and equivalent po re diam eters ,and tha t of the same kinds of ultrafiltra-tion membrane materials with fo ur different po re diam eters w ere described.The study show s that bo th increased hy dro philicity and decreased pore diameter o f the m em branes expressed better a nti -fouling ability in the ultrafiltratio n of albumin solutions .

Key words ultrafiltration fo uling of the membrna e ·

41·第1期 陆晓峰等:超滤膜的吸附污染研究

超滤膜的吸附污染研究

DOI:10.16159/https://www.sodocs.net/doc/043596964.html, k i.i ssn1007-8924.1997.01.007 第17卷第1期膜 科 学 与 技 术V o l.17N o.1 1997年2月M EM BRAN E SCIEN CE AN D T ECHN O LO G Y Feb.1997 超滤膜的吸附污染研究* 陆晓峰 陈仕意 刘光全 王彬芳** (中国科学院上海原子核研究所,上海 201800) 摘 要 研究了五种不同材料、不同的亲水性、孔径相当的超滤膜及同种材料、四种 不同孔径的超滤膜受蛋白污染的情况.研究表明,亲水性好的膜受蛋白的污染小,孔 径小的膜抗污染性能好. 关键词 超滤 膜污染 分类号 TQ028.8 超滤膜技术正迅速进入工业化实用阶段,生化、食品等领域由于超滤技术的应用已收到巨大的效益,但随之而出现了人们最关注的膜污染、浓差极化等问题.膜污染引起透过膜的溶液量明显下降,由此导致设备成本上升,产品质量下降等一系列问题.目前有关超滤膜污染研究、抗污染超滤膜的研制等都已引起国内外有关专家的重视[1,2]. 本文着重研究对不同膜材料、不同膜孔径对吸附蛋白质的影响,以及蛋白质溶液的pH和温度变化对膜吸附的影响,从而探讨在蛋白质物质的超滤中膜的污染规律. 1 实验方法 1.1 超滤膜制备 用相转换法制膜,各类膜都由本所制备. 1.2 通量(f)测定 用杯式或循环式四串联超滤膜评价仪,平均压力0.2M Pa,预压30min后,收集一定时间内通过膜的纯水体积. f(m l/cm2h)=透过液体积/膜面积×时间 1.3 截留率(R)测定 用杯式超滤膜评价议,平均压力0.2M Pa,溶液分别为浓度为0.5g/L的牛血清白蛋白(BSA)、聚乙二醇(PEG).先平衡20min,再取样用TOC-10B总有机碳测定仪测定其浓度. R(%)=(1-透过液浓度/料液浓度)×100% 收稿日期:1996-04-16 *上海市自然科学基金资助项目 **华东理工大学 第一作者:男,43岁,高级工程师

环境污染带来的危害

环境污染带来的危害 环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。目前,全球范围内的环境污染对人体健康的危害已受到人们越来越多的关注。环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,具体包括:空气污染、水污染、噪声污染、环境激素污染等。 环境污染是指人类活动所引起的环境质量下降而对人类及其他生物的正常生存和发展产生不良影响的现象。当各种物理、化学和生物因素进入大气,水、土壤环境,如果其数量、浓度和持续时间超过了环境的自净力,以致破坏了生态平衡,影响人体健康,造成经济损失时,称为环境污染。环境污染的产生是一个从量变到质变的过程,目前环境污染产生的原因主要是资源的浪费和不合理的使用,使有用的资源变为废物进入环境而造成危害。

环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。 环境污染的主要类型有一下几种: (一)大气污染 人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸入空气达15~20立方米。因此,被污染了的空气对人体健康 有直接的影响。大气污染主要是指大气的化学性污染。大气中化学性 污染物的种类很多,对人体危害严重的多达几十种。我国的大气污染 属于煤炭型污染,主要的污染物是烟尘和二氧化硫,此外,还有氮氧 化物和一氧化碳等。这些污染物主要通过呼吸道进入人体内,不经过 肝脏的解毒作用,直接由血液运输到全身。所以,大气的化学性污染 对人体健康的危害很大。这种危害可以分为慢性中毒、急性中毒和致 癌作用三种。大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸 道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。

超滤膜污染预防与控制技术

超滤膜污染预防与控制技术 发表时间:2019-04-19T15:02:55.820Z 来源:《基层建设》2019年第5期作者:谢鹏伟[导读] 摘要:以超滤技术为核心的组合工艺作为微污染水源水处理的一项新技术,引起了人们越来越多的关注,成为给水处理领域研究的热点,也大量应用于电厂锅炉补给水除盐系统中,但超滤膜污染一直是超滤技术在实际工程推广应用中所面临的一大障碍。 天津膜天膜科技股份有限公司 300000 摘要:以超滤技术为核心的组合工艺作为微污染水源水处理的一项新技术,引起了人们越来越多的关注,成为给水处理领域研究的热点,也大量应用于电厂锅炉补给水除盐系统中,但超滤膜污染一直是超滤技术在实际工程推广应用中所面临的一大障碍。总结了近年来超滤膜污染预防与控制方面的新进展,包括膜污染的成因及机理、膜污染防治以及膜清洗方法,为电厂除盐系统超滤膜污染预防和控制提供 思路。 关键词:超滤膜;污染预防;控制技术 1 引言 目前,超滤技术已被广泛应用于市政、工业、特种分离等领域的水处理系统中,也大量应用于火力发电厂的锅炉补给水除盐系统中。超滤膜是膜集成技术的重要组成部分,一般安装于反渗透装置的前级,它能非常有效地减少反渗透膜的污堵,保障反渗透装置的安全稳定运行,提高反渗透系统的产水率,减少浓水量。但在实际应用的过程中,超滤膜污染情况时有发生,如果处理不当就会严重影响制水量,甚至影响电厂机组安全运行。因此,掌握正确的预防、控制超滤膜污染的措施和清洗方法是电厂锅炉补给水除盐系统中非常重要的技术。 2 膜污染的形成 2.1膜污染定义 膜污染是指被处理物料中的微粒、胶体粒子和大分子溶质由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用,而引起的膜表面或膜孔内吸附、堵塞,使膜产生透过通量与分离特性的不可逆变化的现象。包括膜的孔道被大分子溶质堵塞引起膜过滤阻力增加;溶质在孔内壁吸附;膜面形成凝胶层增加传质阻力。组分在膜孔中沉积将造成膜孔减小甚至堵塞,实际上减小了膜的有效面积。组分在膜表面沉积形成的污染层所产生的额外阻力可能远大于膜本身的阻力,而使渗透流率与膜本身的渗透性无关。膜污染程度同膜材料、保留液中溶剂以及大分子溶质的浓度、性质、溶液的 pH 值、离子强度、电荷组成、温度和操作压力等有关,污染严重时能使膜通量下降80%以上。 2.2超滤膜污染的成因及机理 超滤膜污染过程一般可分为三个阶段:第一阶段,超滤开始过滤时,大颗粒物质在溶液不断透过膜的过程中被带至并吸附在膜的表面,使膜面的大颗粒物质浓度高于主体溶液的浓度形成浓差极化层,浓差极化层所引起的传质阻力较小,对膜的选择性和过滤影响不明显。第二阶段,随着大颗粒物质不断在膜表面吸附积累,边界层的浓度不断增加,当其浓度达到饱和浓度时形成凝胶层。这层污染层形成后,压力增加厚度增加,所增加的压力与增厚的凝胶层阻力相抵消,以致透水通量不再增加。第三阶段,小于膜孔径的颗粒污染物在孔道内吸附形成搭桥式堵塞,同时略大于孔径的颗粒物在压力作用下进入膜孔内形成堵塞,由此造成膜的孔隙率逐渐下降,超滤膜的过滤及分离特性严重被破坏。 3超滤膜污染的防控措施及清洗方法任何膜分离技术在应用中,纵使选择了较合适的膜和运行工艺,膜的污染问题也必定发生,就必须采取一定方法以去除膜表面或膜孔内的污染物,以达到恢复产水量,延长膜寿命的目的。本文以电厂常用的中空纤维超滤组件为例,展开分析。如提高进入超滤的进水水质,选择合适的膜组件,优化操作条件和运行工艺,从而有效防控膜污染。 3.1超滤膜污染的防控措施 3.1.1选择合适的膜组件 根据电厂产水特点,多选择结构紧凑的中空纤维超滤膜组件,其具有单位体积内膜的填装密度高,比表面积大,料液流动状态好,浓差极化倾向易于控制,能耗较低,投资费用相对较低的特点。中空纤维膜有单皮层和双皮层两种,目前单皮层好于双皮层中空纤维膜,单皮层空纤维膜外表面孔径比内表面孔径大几个数量级,透过内表面孔的大分子不会被外表面孔截留,因而抗污染能力强。 其次,超滤膜有外压组件和内压组件,通过应用对比,外压组件比内压组件有着更好的抗污染性能,尤其是原水为微污染的地表水,更适合选用外压超滤组件。 最后就是膜丝材质,现在超滤产品材质有PES、PS、PVC、PVDF等多种材质,由于PVDF的优异的抗污染性能和化学稳定性,已经成为了微污染水源条件下的较好选择。 3.1.2提高原水品质 原水在进入超滤前应进行足够时间的混合、絮凝、沉淀、粗过滤等预处理,以提高原水品质,减少污染物进入超滤膜。在采用超滤原水的试验中,发现在超滤前使用混凝可以提高渗透通量和延缓膜通量衰减;在使用高锰酸盐和加氯预处理对控制藻类污染的研究中发现,联合使用高锰酸盐和加氯可以降低超滤膜污染的速率。 3.1.3优化操作条件 在膜运行过程中采取一定的操作策略,如采用气水反冲洗的方式,反洗时在中空纤维超滤膜丝外侧采用连续切向空气流,在膜表面产生气/液两相流,可产生高剪切力和流体不稳定性,以减少颗粒物在膜表面上沉积,同时气泡的擦洗也使滤胶层膨松,即使在较低气体流速下超滤通量也会有明显提高。另外,对PVDF材质膜表面做垂直作用电场试验时,发现膜通量大大提高,在高pH值下,通量甚至超过纯水,随着电场强度的增加膜透过量也增加;此外,研究报道,利用超声波照射超滤膜组件也可一定程度上提高膜的透过性能。 3.2膜污染的清洗方法 膜污染的清洗方法包括物理清洗法和化学清洗法。物理清洗方法中最为常用的是水力清洗技术和气水冲洗联合技术,化学清洗法是指加入了药物辅助清洗的方法,包括加酸、杀菌剂等药剂。在选择清洗方法前,要弄清楚污染物的种类和性质,采取针对性的清洗方法。通常系统应设置合理的清洗方法,多用物理法冲洗,只有在物理法冲洗达不到理想效果时,再考虑用化学清洗法。当正常出力下,产水量减少,还会选择人工干预清洗的方法。 3.2.1物理清洗

大气污染的危害主要有以下几个方面

大气污染的危害主要有以下几个方面: 令狐采学 (1)对人体健康的危害:人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸入空气达15~20立方米。因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。 大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。 大气中污染物的浓度很高时,会造成急性污染中毒,或使病状恶化,甚至在几天内夺去人的生命。其实,即使大气中污染物浓度不高,但人体成年累月呼吸这种污染了的空气,也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。 (2)对植物的危害:大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。 (3)对天气和气候的影响:大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的,可以从以下几个方面加以说明: ① 减少到达地面的太阳辐射量:从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒,使空气变得非常浑浊,遮挡了阳光,使得到达地面的太阳辐射量减少。据观测统计,

在大工业城市烟雾不散的日子里,太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的日子减少近40%。大气污染严重的城市,天天如此,就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。 ② 增加大气降水量:从大工业城市排出来的微粒,其中有很多具有水气凝结核的作用。因此,当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候,就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区,降水量更多。 ③ 下酸雨:有时候,从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸,随自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏,能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎,能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用,还会腐蚀、污染建筑物。 ④ 增高大气温度:在大工业城市上空,由于有大量废热排放到空中,因此,近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做"热岛效应"。 ⑤ 对全球气候的影响:近年来,人们逐渐注意到大气污染对全球气候变化的影响问题。经过研究,人们认为在有可能引起气候变化的各种大气污染物质中,二氧化碳具有重大的作用。从地球上无数烟囱和其他种种废气管道排放到大气中的大量二氧化碳,约有50%留在大气里。二氧化碳能吸收来自地面的长波辐射,使近地面层空气温度增高,这叫做"温室效应"。 (1)工业:工业是大气污染的一个重要来源。工业排放到大气中的污染物种类繁多,性质复杂,有烟尘、硫的氧化物、氮的

超滤膜污染的机理和控制_张原

研究与探索 超滤膜污染的机理和控制 张 原 (深圳市自来水集团有限公司,广东 深圳 518031) 摘要 文章介绍了超滤膜污染的机理和模型,然后试验证明引起膜污染的主要因素包括:膜材料的性能、膜材料与所处理液的相互配合、处理液的浓度与流速等。通过改善膜材料的性能、合理处理好膜与所处理液之间的各种参数匹配,可以有效地解决膜的污染问题。 关键词 超滤膜 范德华力 双电层 吉布氏吸附方程 弗雷德里希方程 Mechanism and Control of the Pollution of Ultrafiltration Membrane Zhang Yuan (Shenzheng Water S upply (Group )Co .Ltd .,Guangdong Shenzheng 518031) A bstract In this paper ,mechanism and model of the pollution of ultra -filtration membrane are in -trouduced and then the main facto rs including the characteristics of the materials membrane m ade of ,m atching of the membrane and the liquid to be treated ,make the mem brane polluted were approved .To improre the char -acteristics of the membrane and match well the parameters related to the membrane may be solved . Keywords ultra -fillration membrane van der weals force electric double layer Gibb 's adsorption e -quation freundlich isotherm 1 膜技术在给排水行业的应用 由于在给排水领域内,超滤膜应用较广,而系统在运行过程中,特别是废水处理领域内,因膜污染而引起的过滤阻力不断增加,膜过滤通量严重衰减,是阻碍该项技术应用推广的关键所在。本文拟通过对超滤膜污染的实验,总结污染的控制因素,提高膜技术在给排水领域内有效应用的认识。2 超滤膜污染机理与模型2.1 污染的机理与模型 从宏观理论上讲,溶液在膜表面的吸附过程比 较复杂,因为在吸附过程中,溶质和溶剂之间,或者吸附剂混合物(膜)各组分之间始终存在着竞争吸附,所以溶液的吸附等温线必须在测量表观等温吸附线后,加上适当的蒸气吸附数据进行计算才能得到。但在实际上,从定性的角度可以认为,膜对溶质的吸附与两者之间的极性密切相关,极性材料的膜倾向于强烈的吸附极性物质,对非极性物质的吸附就弱得多。相反,非极性材料的膜则更容易吸附非 另据试验表明,2%浓度的稳定性ClO 2,由于浓度低,活化后转化率不高,ClO 2含量低,如能采用高纯ClO 2发生器(如上海技源科技有限公司的产品),ClO 2转化率在95%以上,效果更佳。 参考文献 1 王升坤:《Cl O 2用于油田采出水处理的研究》,工业水处理,1999,3. 2 陈雷等:《石油开采废水处理技术的现状与展望》,中国给水排水, 1999,11. 3 唐晓东等:《含硫气油水的综合治理技术》,工业水处理,1999,4.4 李佐东等:《稳定性ClO 2在油田解堵中的应用》,资料,1999,4.5 李超等:《关于大庆地区净化水处理中应用稳定性ClO 2的可行性 研究》,资料,1997,5. 6 陆柱、郑士忠等:《油田水处理技术》,石油工业出版社,1990,2. 第一作者简介:项成林 上海吴泾化工有限公司副总工程师,教授级高级工程师,上海市净水技术学会副理事长,中国工业水处理学会理事 收稿日期:2001年7月 11  净水技术Vol .20NO .42001

大气污染的危害

大气污染的危害 空气污染是大气科学的一个新分支,它是研究在不同气象条件下,进入大气的污染物在大气中输送、扩散稀释、转化和移除的规律及应用的科学。本学科萌芽于20世纪20年代, 1921年英国人便进行大气扩散试验,但只是到了50年代后,现代工业的发展和城市人口高度集中,相继出现了严重的城市或工业区污染事件,以1952年12月的伦敦烟雾事件为例,夺去了四千多人的生命,这些促使人们对大气污染的广泛关注和研究,到60 年代便逐渐形成这门独立的新学科。 空气污染气象学研究的内容主要有: ①污染源和污染物的种类和特性。 ②污染物在大气中的风输送、湍流扩散过程与规律。 ③污染物浓度观测与计算技术方法。 ④空气污染防治方法。 ⑤空气污染的危害及对人类生存环境的影响等。空气污染气象学对环境保护、城市规划和能源、化工、冶金、卫生、国防等部门都有极其重要的意义。空气污染气象学的研究方法有: 野外测量、实验室(如风洞试验)和数值模拟研究等。 1) 空气污染

由于人类活动或自然过程,向大气中排进了一些有害物质(称污染物),当排入量够多(污染物浓度达一定限度),则使原来洁净空气的品质下降,若这种情况维持时间够长,便会对人类、动物、植物和大气中的物品产生危害和不良影响,这种大气状态称为空气污染。组成空气污染有三个要素:污染源、污染物浓度、对人和生物有危害。 洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一,一个人在五个星期内不吃饭或5天内不喝水,尚能维持生命,但超过5分钟不呼吸空气,便会死亡,人体每天要吸10—12立方米的空气。由此可见,消除空气污染或保持污染浓度低于某个限度之下,是何等重要。 大气有一定的自净能力,现代大工业发展以前,因自然过程等排进大气的污染物,与由大气自净过程而从大气移除的量基本平衡。但是20世纪五、六十年代以后,现代大工业迅速发展,人类排进大气的污染物量大大超过了大气的自净能力,致使目前全球大气都遭到不同程度的污染。这引起了各国的关注,我国已把保护环境(大气环境、水环境等)作为国家的基本国策。 2)污染源与污染物 向大气排入有害物质的源地称污染源,进入大气的有害物质称污染物。大气污染源分人工源和自然源, 自然源包括火山喷发、森林着火、风吹扬尘等,它们每年向大气排入约5.5亿吨污染物,人工源包括工业污染源、农业污染源、城乡

主要大气污染物及其危害

主要大气污染物及其危害 大气污染物的种类很多,已经产生危害,受到人们注意的污染物有数十种。大气中有害物质主要通过下述三个途径侵入人体造成危害:①通过人的直接呼吸而进入人体;②附着在食物或溶解于水,随饮水、饮食而侵入人体;③通过接触或刺激皮肤进入到人体,尤其是脂溶性的物质更易从完整的皮肤渗入人体。其中通过呼吸而侵入人体是主要的途径,危害也最大。这是因为,第一,一个成年人每天要吸入12立方米的空气,数量很大;第二,在55~70平方米的肺泡面积上进行气体交换,其浓缩作用很强;第三,整个呼吸道富有水分,对有害物质粘附、溶解、吸收能力大、感受性强。目前对环境质量有较大影响的有粉尘、硫氧化如、氮氧化物、碳氢化合物和光化学烟雾等,下面介绍几种主要的大气污染物的性质、来源及其危害。 1.粉尘 粉尘分落尘和漂尘两种。能很快在中立作用下降落到地面的为落尘,长时间漂浮的则为漂尘。粉尘的主要来源是工业用煤、水泥厂、石棉厂、冶金厂和碳墨厂。落尘因空中停留时间短,不易被人吸入,故危害不大。而漂尘能通过呼吸道吸入人体,沉积于肺泡内或被吸收到血液及淋巴液内,从而危害人体健康。更严重的是漂尘具有很强的吸附能力,很多有害物质包括一些致病菌等都能吸附在微粒上,吸入人体后,会导致急性或慢性病症的发生。 2.硫氧化物 硫氧化物主要指二氧化硫和三氧化硫。大气中的硫氧化物主要是有燃烧含有硫的煤和石油等燃料产生的,此外金属冶炼厂、硫酸厂等也排放相当数量的硫氧化物气体。一般1吨煤中含硫5-50Kg,1吨石油中含硫5-30Kg,这些硫在燃烧时将产生2倍于硫重量的硫氧化物排入大气。 二氧化硫、硫酸雾(二氧化硫在空气中可被氧化成三氧化硫,遇水蒸汽时形成硫酸雾)等能消除上呼吸道的屏障功能,使呼吸道阻力增加;同时,在二氧化硫长期作用下,粘膜表面粘液层增厚变稠,纤毛运动受阻,从而导致呼吸道抵抗力减弱,有利于烟尘等的阻留、溶解吸收和细菌生长繁殖,引起上呼吸道发生感染产疾患。 受二氧化硫污染的地区常出现酸性雨雾,其腐蚀性很强。能直接影响人体健康和植物生长,并能腐蚀金属器材和建筑物表面。 3.氮氧化物 氮氧化物是一氧化氮、二氧化氮、四氧化二氮、五氧化二氮等的总称,但造成大气污染的主要是前二者。 氮氧化物主要来自重油、汽油、煤炭、天然气等矿物燃料在高温条件下的燃烧。此外生产和使用硝酸的工厂也排放一定数量的氮氧化物。高浓度的氮氧化物呈棕黄色,当含大量氮氧化物的气体排出时,看上去象一条黄龙腾空,故也有人称之为“黄龙”。 一氧化氮会使人的中枢神经受损,引起痉挛和麻痹。二氧化氮是一种刺激性气体,其毒性是一氧化氮的4-5倍,可直接进入肺部,削弱肺功能,损害肺组织,引起肺水肿和持续性、阻塞性支气管炎,降低机体对传染性细菌的抵抗能力。二氧化氮被吸收后变为硝酸与血红蛋白结合变性血红蛋白,可降低血液输送氧气的能力,同时对心、肝、肾和造血器官也有影响。

超滤膜污染的原因危害及处理办法

超滤膜污染的原因危害及处理方法 一、超滤膜污染的原因分析 超滤膜的污染主要是内膜材料及溶液溶质的化学特性所导致的,膜与溶质之问相互作用而产生的后果。无论是在何种应用场合,超滤处理所分离的对象大多为溶解态或胶体态的大分子量有机物质,当这些物质和由人工合成的有机高分子材料制成的超滤膜相接触时,在溶质与膜材料之间会产生较为强烈的附着、吸附乃至结合的倾向,从而在膜表面上形成吸附污垢层,造成膜的污染。此外,膜的污染还包括料液中悬浮物在膜表面的沉积。 超滤膜一旦被污染,将引起膜透水通量的下降,并且这种通量的衰减通常是不可逆的,这样就会导致超滤过程无法进行较长时间的稳定操作,影响超滤效率的充分发挥。 二、膜污染的控制措施有: ①通过有效的清洗将膜的透水性能得到恢复; ②采取过滤、混凝沉降等措施对料液进行预处理; ③增加膜面的切向流速,降低边界层厚度,提高传质系数; ④选择适宜的操作压力,避免增加沉淀层密度及厚度; ⑤研制开发具有较优抗污染性能的制膜材料。 三、如何选择超滤膜的清洗 膜的清洗效果在规定的操作条件下,超滤膜的使用寿命通常为12~18个月。由于超滤过程中溶质与超滤膜之间的相互作用,会使膜表面形成吸附积淀层而导致膜的污染,因而必须对膜进行定期的清洗,以恢复和保持膜的透水通量,延长膜的寿命。膜的清洗方法有水力清洗、药剂清洗和机械清洗等方式,通常应根据膜及处理料液的性质以及膜组件的形式进行确定。 由于超滤工艺中处理对象多为大分子和胶体溶液,膜极易被污染,超滤膜需要定期清洗。清洗溶液的配方一般根据膜的性质和污染物的种类来确定。例如加洗剂对蛋白质、多糖类及胶体污染有较好的清洗效果;乳化油废水,例如机加工企业的冷却液、羊?加工行业的洗废水,多采用表面活性剂和碱性水溶液对膜面进行清洗;乳胶污染常采用低分子醇及丁酮;纤维油剂污染除用温水清洗外,还定期用工业酒精清洗;用膜工艺处理生活污水时常采用次氯酸钠溶液等。如果有现成的资料,其清洗配方和清洗周期需通过试验确定。

超滤膜的清洗

超滤膜污染是指被处理液体中的微粒、胶体例子、有机物和微生物等大分子溶质与膜产生物理和机械作用而引起在膜表面或膜孔内吸附、沉淀使膜孔变小或堵塞,导致膜的透水量或分离能力下降的现象。膜污染形式包括膜表面和微孔孔壁上吸附了过多的截留物而发生的覆盖污染和膜孔内被胶体例子、有机物和微生物等大分子溶质阻塞。 1)超滤膜的表层较厚(约1cm),孔隙孔径在之间。膜表面污染层大致呈双层结构,上层为较大颗粒的松散层,紧贴于膜面上的是小粒径的细腻层,因为污染层的存在,有大量的膜孔被覆盖。而且,有机物和微生物等大分子溶质及其他杂质之间长时间的相互作用极易在膜表面结块,阻碍水的透过。 2)膜孔内被胶体例子、有机物和微生物等大分子溶质阻塞或者孔内壁因吸附蛋白质等杂质形成沉淀而使膜孔变小或者完全阻塞。污染物质包括胶体、有机物、菌类以及钙铁的无机盐垢。含有这些污染物质的水源通过超滤膜时,大量污染物被膜截留而积聚于膜表面,长期的连续运行,被膜截留下来的微粒容易形成凝胶层,阻塞流水通道。 二、判断超滤膜是否需要清洗的原则如下: (1)根据超滤装置进出口压力降的变化,多数情况下,压力降超过初始值时,说明流体阻力已经明显增大,作为日常管理可采用等压大流量冲洗法冲洗,如无效,再选用化学清洗法; (2)根据透水量或透水质量的变化,当超滤系统的透过水量或透水质量下降到不可接受程度时,说明透过水流路被阻,或者因浓度极化现象而影响了膜的分离性能,此种情况,多采用物理——化学相结合清洗法,即进行物理方法快速冲洗去大量污染物质,然后再用化学方法清洗,以节约化学药品。 (3)定时清洗,运行中的超滤系统根据膜被污染的规律,可采用周期性的定时清洗。可以是手动清洗,对于工业大型装置,则宜通过自动控制系统按顺序设定时间定时清洗。 三、超滤膜的污染及清洗再生技术 由于超滤膜的功能是去除原液中所含有的杂质,性能优良与截留分子量较低的中空纤维超滤膜,被杂质污染堵塞可能更快,膜表面会被截留的各种有害杂质所覆盖,甚至膜孔也会被更为细小的杂质堵塞而使其分离性能下降。原水预

超滤各种膜材料比较

各种膜材料之间的比较 1.中空纤维超滤膜的主要材料有聚丙烯腈(PAN)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)、 聚氯乙烯(PVC)等 2.聚氯乙烯(PVC)湿膜机器里面的芯要用酒精浸泡来保持湿润状态,保持滤芯的性能 3.聚偏氟乙烯(PVDF)膜是抗高温最高140度的温度,过滤开水都可以,还有耐酸碱强酸强碱都不 怕(新加坡美能) 4.安达康用的材质是UPAN ,是最好的一种 膜材料PAN/PVDF/PES/PS比较 1. 材料:PAN为亲水性材质,PVDF,PES与PS为疏水性材质;所以做成超滤膜,PVDF与PES、PS的跨膜压差要远高于PAN,PVDF与PES、PS更容易污堵; 2. PES与PS的抗氧化能力非常强,PVDF次之,PAN再次之; 3. PES与PS材料属于刚性材料,比较容易破损,断丝。所以PES与PS通常设计成内压式,如 Norit,Hydracap,Koch 等,PES与PS对进水的要求相对较高,需要进水更干净。另外,PES与PS的超滤通常不设计风机气洗,更重要的原因是造成断丝(刚性材料)。若有厂家宣称设计风机气洗或者外压式,工程公司或业主需要小心; 4. 就跨膜压差(TMP-Transfer Membrane Pressure)来说,越低的跨膜压差意味着清洗越容易; 5. 就抗污染能力而言,PAN比较好;PES与PS次之; 6. 就材料的抗拉伸强度而言,PVDF,PES及PS比较好,PAN次之; 7. PAN与PVDF通常都可以设计成外压式,配风机气洗;但Omexell例外,以前的设计没有风机气洗,最近据说有风机的设计,但是否稳定,还需要时间考验; 8. 就价格而言,PAN比PVDF、PES及PS要便宜很多; 综合来讲,不管经济成本上,还是技术层面上,PAN的优势是在地表水及非重度污染的水处理中;PVDF,PES及PS更适合于废水处理。 每种材料膜的生产厂家都竭力避免材料的缺点,尽可能进行材料的改性。如PAN的强度及抗氧化性能力,PVDF,PES,PS的亲水性改性,PES,PS的刚性特性的设计考量等。 重要的是选择合适自己的超滤膜,有时候贵点意味着好点,有时候并不尽然。 聚苯乙烯塑料(PS)的缺点 ①无延伸拉力强度,冲击强度低,脆性大,当冲击外力作用时,玻璃态的聚苯乙烯分子不能 ②由链段旋转产生形变而起缓冲作用,从而引起制品破坏;②表面硬度低,不能与硬物摩擦;耐热 ③性较差,使用时最高温度不能超过90-95 ’C,否则会产生变形损坏;③价格高昂,成本高。 ④聚苯乙烯塑料(PS)的应用 ⑤聚苯乙烯可用作盛装食品或酸碱的容器。聚苯乙烯泡沫塑料常用作仪器、仪表、电视机和

大气污染与危害及防治对策研究文献综述

大气污染与危害及防治对策研究文献综述 、尸■、亠 前言 随着社会经济的高速发展,人民生活水平的不断提高,人们对环境的要求不断提高,人们在追求生活完美的同时,却带来了新的问题——大气污染。空气质量的好坏与人们的健康和生活质量有着极为密切的联系。本文的目的,即是通过对空气污染的危害及其防治对策的研究,并经过大量资料调查,吸收国内外空气检测方面和防治对策的有益经验,找到符合我国解决空气污染及防治对策的有效方法。 正文 室外是现代人类的主要生存场所之一。提高室外空气质量,对于缓解大气污染带来的身体健康问题将起到十分积极的作用。 我国大气环境中的污染物主要有传统煤烟型与机动车尾气型污 染共存的复合型特征。颗粒物(PM)仍为我国绝大部分城市的首要大气污染物, 但是我国部分地区霾和光化学烟雾频繁, 区域性的大气污染污染问题愈加明显。 随着工业化、机动化步伐的加快, 上海、北京等中国东部发达地区城市的空气质量受到来自本地排放和区域输送的双重影响, 工业活动中煤等化石燃料的燃烧以及城市机动车保有量的急剧增加, 致使大气污染物含量增加以至大气能见度显著降低是亟待解决的环境问题。大气颗粒物中的非水溶性有机成分, 如多环芳烃、脂肪酸等;水溶性有

机成分, 如二元羧酸中的草酸;硝酸盐、铵盐等含氮营养盐及相关物质以及典型的大气污染气体二氧化氮及二氧化硫是大气中的典型人为污染物。 然而,我国大气污染与健康的研究起步较晚,开展得较少,尤其缺乏对多个城市同时开展研究多中心流行病学研究, 难以反映我国复合 型大气污染的健康危害特征 我国大气环境污染现状及防治措施有:2012 年开始实施的火电厂污染排放新标准大幅下调了氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放限值针对重点地区制定了更加严格的特别排放限值, 增设了汞的排放限值。新标准的实施将有利于控制电力行业污染物排放, 促进我国大气环境质量的改善。现阶段, 治理大气污染应构建包括目标协同、政策协同、主体协同、区域协同、技术协同在内的五大协同机制。从具体策略来看, 要调整大气污染物控制战略, 完善大气污染综合治理政策体系;完善大气污染评价制度, 建立科学的大气质量标准体系;加强大气污染防治法律法规建设, 强化惩罚和监督力度; 完善信息公开制度, 提高公民参与积极性; 创新大气污染治理的融资模式, 拓展融资渠道。 当前粒物成为我国大气污染最主要的污染物, 且成为城市环境质量达标的关键指标, 而目前大气环境质量管理体制和政策不能有效地 解决颗粒物污染问题。因此,必须以保护人民身体健康为出发点, 以改善城市和区域大气环境质量为目标, 以削减一次颗粒物排放量为主线 以控制PM10 PM2.5以及其他污染物为重点,以科学的环境政策和产业与能源战略优化经济发展, 综合运用法律、经济、信息、行政、技术

大气污染危害及防治措施

大气污染危害及防治措施

大气污染危害及防治措施 摘要:利用自组前浓缩(preconcentration)仪配合GC-FID,在夏季与秋末冬初两个季节时段於中坜市中央大 学校园内针对由排放因素主导浓度变化的物质异戊间二烯(isoprene)进行量测工作,量测结果证实夏季 isoprene和辐射强度与温度有高度相依性,主要来源以植物排放为大宗,秋冬则因辐射减弱植物排放大量 减少且空气稳定性不佳,与辐射强度相关性不如夏季.吾人并在都市地区观察到isoprene由交通排放贡献 的事实. 关键字:非甲烷碳氢化合物(NMHC),异戊间二烯(2-methyl-1,3-butadiene; Isoprene),日夜周期性变化(Diurnalcycle) 空气污染是大气科学的一个新分支,它是研究在不同气象条件下,进入大气的污染物在大气中输送、扩散稀释、转化和移除的规律及应用的科学。本学科萌芽于20世纪20年代,1921年英国人便进行大气扩散试验,但只是到了50年代后,现代工业的发展和城市人口高度集中,相继出现了严重的城市或工业区污染事件,以1952年12月的伦敦烟雾事件为例,夺去了四千多人的生命,这些促使人们对大气污染的广泛关注和研究,到60年代便逐渐形成这门独立的新学科。 空气污染气象学研究的内容主要有: ①污染源和污染物的种类和特性。 ②污染物在大气中的风输送、湍流扩散过程与规律。 ③污染物浓度观测与计算技术方法。 ④空气污染防治方法。 ⑤空气污染的危害及对人类生存环境的影响等。空气污染气象学对环境保护、城市规划和能源、化工、冶金、卫生、国防等部门都有极其重要的意义。空气污染气象学的研究方法有:野外测量、实验室(如风洞试验)和数值模拟研究等。 1)空气污染 由于人类活动或自然过程,向大气中排进了一些有害物质(称污染物),当排入量够多(污染物浓度达一定限度),则使原来洁净空气的品质下降,若这种情况维持时间够长,便会对人类、动物、植物和大气中的物品产生危害和不良影响,这种大气状态称为空气污染。组成空气污染有三个要素:污染源、污染物浓度、对人和生物有危害。 洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一,一个人在五个星期内不吃饭或5天内不喝水,尚能维持生命,但超过5分钟不呼吸空气,便会死亡,人体每天要吸10—12立方米的空气。由此可见,消除空气污染或保持污染浓度低于某个限度之下,是何等重要。 大气有一定的自净能力,现代大工业发展以前,因自然过程等排进大气的污染物,与由大气自净过程而从大气移除的量基本平衡。但是20世纪五、六十年代以后,现代大工业迅速发展,人类排进大气的污染物量大大超过了大气的

造成浸没式超滤膜污染的因素分析

造成浸没式超滤膜污染的因素分析 超滤是以压力为驱动将水质进行净化的技术,是重要的膜分离技术之一。通过超滤技术处理过的水质较好,可超过现代饮用水标准对浊度、杆菌以及病毒的要求,因此,超滤技术成为当今水处理领域的研究热点。 低压膜过滤技术已得到全世界范围的广泛认可,其在水处理领域的应用具有巨大的潜力。运行条件对于实际的膜过滤系统非常重要,适合的操作参数可以很好地控制膜污染。提高整个膜系统的过滤性能和膜的寿命。对于长期运行的膜过程,膜运行条件的选择十分重要,应尽量减少膜污染,从而使膜系统在较长的时间内保持稳定运行。通过中试试验,系统考察运行条件对浸没式超滤膜过滤过程中膜污染的影响,以优化膜系统的运行条件。 1 材料与方法 1.1 原水水质 试验用原水取自苏州内河的一条支流,由于受生活污水影响,该原水受到一定污染。 1.2 试验材料与装置

聚氯乙烯(PVC)超滤膜的主要参数:类型为中空纤维,过滤方式为外压,截留相对分子质量100,接触角67°,内径0.85m m,外径1.45mm。该试验中浸没式超滤膜的中试装置主要由进水系统、预吸附池、混凝反应池、污泥回流系统、平流沉淀池和浸没式超滤膜系统构成。浸没式超滤膜系统中设有曝气、反洗及自控装置,可实现气洗和水洗的自动控制,膜池进水为原水或沉淀池出水,出水方式为泵抽吸,通过设置在浸没式超滤膜组件出水管上的真空压力表检测跨膜压力。该装置的设计处理水量为 5m3/h,混凝反应池分为4格,可以调节混凝时间,平流沉淀池水力停留时间约1.5h。浸没式超滤膜池的尺寸为170c m×100c m×180cm,按照长度方向平均分为5格。浸没式PVC中空纤维超滤膜的帘式膜组件垂直装于膜池内,膜丝有效长度1.36m,单帘膜面积约8.03m2,一个膜组件中装有3帘膜,膜面积约为24.1m2。 1.3 运行条件 运行条件包括曝气、过滤方式、混凝预处理及反冲洗,分别考察了间歇曝气、间歇过滤、间歇过滤间歇曝气和混凝等在短期或长期膜过滤过程中对浸没超滤膜污染的影响。在用超滤膜直接过滤原水,考察混凝预处理对膜污染影响的试验中,混凝剂采用聚合氯化铝,投加量为10~15mg/L。膜通量均采用20L/ (m2·h)。采取的运行方式中,间歇曝气为曝气1min,停止9min;间歇过滤

(完整版)大气污染对人体的危害

研究性学习课题———大气污染对人体健康的危害 班级:丰台中学高一年级5班 组长:刘璐 组员:何君李军利孙立彤张伟旺李桐 指导教师:齐志乐 一、研究意义: 随着社会的进步与发展,污染问题也越来越严重。甚至一些污染就存在我们的身边,在学校经常会问到刺鼻难闻的气味,身体颇感不适。而且天空总是灰白色的。这说明我市存在大气污染问题,而且大气污染已经对我们的生活造成了影响。因此我们决定研究我市大气污染的原因以及其对我们身体健康的影响。 研究方向主要为大气中各种污染成分,以及对身体的危害。 通过此次研究,了解我市大气污染的主要来源,大气污染的状况。提高我们的环保意识。锻炼我们的研究能力等 二、研究方法 实地访问、小组讨论、问卷调查 三、具体分工 收集资料:何君 实地访问:李军利孙立彤刘璐 问卷调查:张伟旺李桐 资料分析:何君 四、调查步骤 1.所谓“大气污染”是指有害物质进入大气,对人类和生物造成危害的现象。如果对它不加以控制了防治,将严重地破坏生态系统和人类生存环境。 大气污染有的是由森林火灾、火山爆发等自然因素造成的;有的则是由汽车尾气、工业废气、烟尘、爆炸等人为因素造成的。其中人为因素对大气的污染是主要的,尤其是现代交通运输和工业生产对城市大气造成的污染更为严重。大气污染不仅与气象条件有关,而且还是个热门的环保问题,所以,人们对大气污染问题越来越关注。 2.造成大气污染的物质主要有:一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、臭氧以及烟尘、盐粒、花粉、细菌、孢子等。距地面几十米的大气层,是人类和生物的生存空间。这一层空气质量的好坏直接影响着人类的生产和生活。近年来,由于交通运输业和工业的发展,排放出的大量汽车尾气、工业废气、烟尘等与空气中的一些物质成分发生化学反应,生成对人体十分有害的一氧化氮、臭氧、乙醛等新物质。 悬浮在大气中的各种气溶胶粒子,按其大小可分为降尘和飘尘。其中降尘的粒子较大,直径大于10微米,且自然沉降率较快。飘尘粒子较小,直径0.1—1.0微米,自然沉降率通常小于0.3微米的飘尘能直接吸入肺泡,如长期积累,会损害呼吸机能,引起哮喘、肺气肿、矽肺和肺癌等严重疾病。 3.由于人类活动或自然过程,向大气中排进了一些有害物质(称污染物),当排入污染物浓度达一定限度,则使原来洁净空气的品质下降,若这种情况维持时间够长,便会对人类、动物、植物和大气中的物品产生危害和不良影响,这种大气状态称为空气污染。洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一,一个人在五个星期内不吃饭或5天内不喝水,尚能维持生命,但超过5分钟不呼吸空气,便会死亡,人体每天要吸10.12m3的空气。由此可见,消除空气污染或保持污染浓度低于某个限度之下,是何等重要。

大气污染对人体的危害

研究性学习课题———大气污染对人体健康的危害班级:丰台中学高一年级5班 组长:刘璐 组员:何君李军利孙立彤张伟旺李桐 指导教师:齐志乐 一、研究意义: 随着社会的进步与发展,污染问题也越来越严重。甚至一些污染就存在我们的身边,在学校经常会问到刺鼻难闻的气味,身体颇感不适。而且天空总是灰白色的。这说明我市存在大气污染问题,而且大气污染已经对我们的生活造成了影响。因此我们决定研究我市大气污染的原因以及其对我们身体健康的影响。 研究方向主要为大气中各种污染成分,以及对身体的危害。 通过此次研究,了解我市大气污染的主要来源,大气污染的状况。提高我们的环保意识。锻炼我们的研究能力等 二、研究方法 实地访问、小组讨论、问卷调查

三、具体分工 收集资料:何君 实地访问:李军利孙立彤刘璐 问卷调查:张伟旺李桐 资料分析:何君 四、调查步骤 1.所谓“大气污染”是指有害物质进入大气,对人类和生物造成危害的现象。如果对它不加以控制了防治,将严重地破坏生态系统和人类生存环境。 大气污染有的是由森林火灾、火山爆发等自然因素造成的;有的则是由汽车尾气、工业废气、烟尘、爆炸等人为因素造成的。其中人为因素对大气的污染是主要的,尤其是现代交通运输和工业生产对城市大气造成的污染更为严重。大气污染不仅与气象条件有关,而且还是个热门的环保问题,所以,人们对大气污染

问题越来越关注。 2.造成大气污染的物质主要有:一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、臭氧以及烟尘、盐粒、花粉、细菌、孢子等。距地面几十米的大气层,是人类和生物的生存空间。这一层空气质量的好坏直接影响着人类的生产和生活。近年来,由于交通运输业和工业的发展,排放出的大量汽车尾气、工业废气、烟尘等与空气中的一些物质成分发生化学反应,生成对人体十分有害的一氧化氮、臭氧、乙醛等新物质。 悬浮在大气中的各种气溶胶粒子,按其大小可分为降尘和飘尘。其中降尘的粒子较大,直径大于10微米,且自然沉降率较快。飘尘粒子较小,直径0.1—1.0微米,自然沉降率通常小于0.3微米的飘尘能直接吸入肺泡,如长期积累,会损害呼吸机能,引起哮喘、肺气肿、矽肺和肺癌等严重疾病。

室内空气污染及造成危害的12种表现

室内空气污染及造成危害的12种表现 一、室内空气污染的主要来源: 造成室内空气污染的原因很多,涉及的面也很广。主要可以分为:化学污染、物理污染、生物污染三个方面。 1、化学污染主要来源于室内进行装饰装修使用的装饰材料,如:人造板材、各种油漆、涂料、粘合剂及家具等,其主要污染物是甲醛、苯、二甲苯等有机物和氨、一氧化碳、二氧化碳等无机物; 2、物理污染主要来源于建筑物本身、花岗岩石材、部分洁具及家用电器等,其主要污染物是放射性物质和电磁辐射; 3、生物污染主要是由居室中较潮湿霉变的墙壁、地毯等产生的,主要污染物为细菌和病菌。 二、空气污染的危害有哪些? 室内空气污染与高血压、胆固醇过高症及肥胖症等共同列为人类健康的十大威胁。室内环境污染已经引起35.7%的呼吸道疾病,22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌。室内空气污染已经成为对公众健康危害最大的五种环境因 素之一。来自我国的检测数据表明,近年来我国化学性、物理性、生物性污染都在增加。我国每年由室内空气污染引起的超额死亡可达11.1万人,超额门诊数22万人,超客急诊数430万人,严重的室内空气污染也造成了巨大的经济损失。 三、为什么夏季的污染更严重? 1、夏季普遍使用空调来降低温度,房间门窗封闭比较严密,室内空气换气率比较低。 2、一些有毒有害气体在夏季温度高和湿度大的情况下,释放量增加。日本室内环境专家研究证明,室内温度在30摄氏度时,室内有毒有害气体释放量最高。 3、夏季天气变化的影响。夏季一般空气中温度较大,气压比较低,使室内空气与室外空气的对相应减少,容易造成污染气体的滞留。 4、夏季人体自身的新陈代谢及各种生活废弃物的挥发成分增加,更加重了室内空气污染,从室内环境监测中心近两年来在北京地区进行的家庭和写字楼室内环境检测结果发现,夏季的室内空气污染比其它季节超出20%以上。 四、几种主要有害气体超标的表现: 甲醛:甲酫是世界上公认的潜在致癌物,它刺激眼睛和呼吸道黏膜等,最终造成免疫力功能异常、肝、肺损伤及神经中枢系统受到影响,而且还能致使胎儿畸形。 苯:主要来源于胶、漆、涂料和黏合剂中,是强烈的致癌物,人在短时间内吸收高浓度的苯,会出现中枢神经系统麻醉的症状,轻者头晕、头痛、恶心、乏力、意识模糊,重者会出现昏迷以至呼吸循环衰竭而死亡。 氨:氨是一种无色面有强列刺激性臭味的气体,由于氨气的

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