膜技术用于两类水的生产:制造工业的过程水和饮用水。
一、超滤在过程水生产中的主要应用有反渗透的预处理,超纯水的末端处理,生产无热原水和油田注水。
1、 反渗透的预处理:在超纯水制造系统中,供水进入反渗透组件前需进行适当的机械和化学预处理,以去除悬浮固体、细菌、有机大分子和回用水残留的生物活性物。为此,传统采用凝聚,砂滤和加亚硫酸盐去氯(保护对氯敏感的反渗透膜)。
目前,超滤已取代此传统方法用作反渗透的前处理。它有下述优点:①超滤能完全除浊,故与凝聚—过滤相比,反渗透膜的污染—极化明显下降。
②免除凝聚剂,无污泥生成,无需排水处理设备。目前,该预处理超滤组件多采用外压式中空纤维组件。
2、超纯水终端处理:超纯水制造系统中的终端超滤起作微粒子最终“抛光”过滤的作用。
3、生产无热原水:热原是注入人体内引起发烧、恶心、呕吐、休克的物质。因此,医药工业中的输液和注射用水必须无热源,其检测允许极限为0.01~0.1ng/mL。热原为细菌细胞壁分泌的脂肪多糖物,其分子小的分子量约为20000Da(Da:道尔顿,1Da=1.66*10-27Kg)大的尺寸大至为0.1um。采用MWCO=10000的超滤膜可有效地去除热原。
超滤与离子交换结合生产无热原水已被普遍接受且实用化。
4、油田注水:油田注水旨在增加含油地层压力,驱赶原油,维持采油稳产高产,其与采油并列为油田生产的两大环节。注水水质需符合下述要求。
①在运行条件下不结垢。
②对水处理设备,注水设备和输水管线腐蚀性小。
③为防止油层堵塞,注水不携带超标悬浮物、有机淤泥和油;虑及油藏孔隙结构和喉道直径,对悬浮固体颗粒粒径需严加限制。
④注水注入油层后不使黏土发生膨胀和移动。
⑤严格限制细菌总数,防止其繁殖形成的絮状物堵塞油层;严格限制硫酸盐还原菌,防止其繁殖后将水中SO42-还原成H2S造成腐蚀。
二、饮用水
1、水质要卫生、安全。
2、饮用水在保证卫生安全的基础上还应力求成为可口甘醇,利于健康的好水。