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纳滤膜的这些性能决定了其在饮水处理中特有的广阔的应用,简述如下。
① 软化:膜软化水主要是利用纳滤膜对不同价态离子的选择透过特性而实现对水的软化。膜软化在去硬度的同时,还可以去除其中的浊度、色度和有机物,其出水水质明显优于其他软化工艺。而且膜软化具有无须再生、产生、操作简单、占地面积省等优点,具有明显的社会效益和经济效益。 膜软化在美国已很普遍,佛罗里达州近10多年来新的软化水厂都采用膜法软化,代替常规的石灰软化和离子交换过程。如今,随着纳滤性能的不断提高,纳滤膜组件的价格不断下降,膜软化法在投资、操作、维护等方面已优于或接近于常规法。
② 用于去除水中有机物:纳滤膜在饮水处理中除了软化之外,多用于脱色、去除天然有机物与合成有机物(如农药等)、三致物质、消毒副产物(三卤甲烷和卤乙酸)及其前体和挥发性有机物,饮用水的生物稳定性等。
纳米膜分离技术是近年来发展起来的膜分离技术,是指膜的纳米级分离过程。其通过截留相对分子量为300~100000(被分离物料粒径相当于0.3~100纳米)的膜进行分离、纯化,包括了纳滤和部分超滤技术所能分离的量程范围,也是一种以压力为驱动的膜分离过程。由于纳米膜分离技术的截断物质相对分子量范围比反渗透大,而比部分超滤小,因此,纳米膜分离技术可以截留能通过超滤膜的部分溶质,而让不能通过反渗透膜的物质通过,从而有助于降低目的截留溶质的损失。这种技术具有操作方便、处理、、安全和节能等诸多优点。
纳米膜发酵有机肥技术早出现于20世纪80年代的德国,是由Baden-Baden推出了一种利用功能膜作为覆盖层,将堆体与外界空气相隔绝进行好氧发酵的静态条垛堆肥方法,后期中海环境同中科院兰化所共建“固废及水环境青岛研发中心”潜心研究中国不同地区发酵条件下所需要膜材特性,将纳米膜发酵技术不断完善,终研发出NCS智能分子膜发酵系统!如今掌握成熟技术的是德国UTVAG公司,该公司成立于1996年,其核心产品名为“GoreCover(戈尔膜覆盖系统)”,设备的年生产肥能力在102~106t之间。国内对纳米膜发酵有机肥技术的研究起步较晚,但近年来,纳米膜发酵有机肥技术逐渐成为国内有机物好氧处理方向的研究热点。
纳米膜发酵有机肥技术作为一个刚刚出现新技术,次进入中国时由于国内对该技术的实践经验少,不少企业借机都打着新科技的幌子开始了忽悠,这样给用户留下了很深的负面印象。但纳米膜发酵有机肥技术的低成本、率特性的确是目前国内养殖粪便处理现状所急需。于是随着国内各大科技研究人员的努力探索,逐渐提高了国内纳米膜发酵技术的发酵成功率。
二次发酵
若需要进一步提高堆肥产物的腐熟度,可将堆体移出覆膜发酵区继续堆置15d~30d,中间翻堆1~2次。二次发酵也叫陈化或后腐熟,过程包括降温期。二次发酵过程中,严禁再次添加新鲜的堆肥原料。含水率宜控制在40%~45%。为减少养分损失,物料温度宜控制在50℃以下,可通过调节物料层高控制堆温。二次发酵周期一般为15d~30d。发酵终止时,腐熟堆肥应符合下列要求: a)外观颜色为褐色或为灰褐色、疏松、无臭味、无机械杂质; b)含水率宜小于30%; c)碳氮比(C/N)小于20:1; d)耗氧速率趋于稳定。
有了纳米膜材,那怎样发酵呢?
在充分供氧的条件下,主要利用好氧堆肥技术进行发酵。 建立纳米膜发酵区,一般选择在养殖场贮粪区或垃圾秸秆存放区附近不超过50米的地方。优选地势高、平坦、背风、铲车易作业的区域作为堆肥发酵。第二步,在纳米膜发酵技术开始之前要安装通风管道,利用稻壳、菇渣等蓬松性物料将通风管完全覆盖,形成保护层,防止粘性物料堵塞风管风口。第三步,堆肥覆膜,将粪污或者秸秆、垃圾堆成垛体,覆盖纳米膜,也就是分子膜。第四步,温度、氧气浓度等传感器插入堆体中,连接控制系统。根据设备使用要求,启动堆肥机。开始发酵,通过物联网智能监控系统远程监控。减少了养殖场多余人工成本。第五步,去除纳米发酵膜,覆膜发酵周期一般在15-28天。堆体无臭味、颜色为灰色、灰褐色或黑色。紧接着可以通过商品加工化,生成有机肥料,应符合NY525-2021的规定。其实,用了纳米膜发酵技术对养殖场来说,不仅处理了粪污达到了环保标准,还能有一笔格外的收入呢!
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