NF膜分离需要的跨膜压差一般为0.5~2.0MPa,比用反渗透膜达到同样的渗透能量所施加的压差低0.5~3MPa。在同等的外加压力下,纳滤的通量要比反渗透大得多,而在通量一定时,纳滤所需的压力则比反渗透的低很多。所以用纳滤代替反渗透时,“浓缩”过程可更有效、快速地进行,并达到较大的“浓缩”倍数。一般来讲,在使用纳滤膜进行的膜分离过程中,溶液中各种溶质的截留率有如下规律:
① 随着摩尔质量的增加而增加;
② 在给定进料浓度的情况下,随着跨膜压差的增加而增加;
③ 在给定压力的情况下,随着浓度的增加而下降;
④ 对于阴离子来说,按NO3ˉ、CIˉ、OHˉ、SO42ˉ、CO32ˉ 顺序上升。
⑤ 对于阳离子来说,按H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cu2+ 顺序上升。
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。
利用堆肥设备调控堆肥参数,过程控制参数包括通风、温度以及氧气浓度。
1.温度控制。发酵过程中,测定堆层温度的变化情况。堆体发酵温度应控制在55℃~70℃,当堆体温度超过75℃时,应进行翻堆或强制通风;堆层各测温度均应保持在55℃以上,且持续时间不得少于7d,发酵温度不宜大于75℃,而且在65℃~70℃的高温期维持3d以上。覆膜发酵周期内,堆肥温度达到60℃以上,保持7d~10d可翻堆1次。翻堆时需均匀,应尽量将底层物料翻入堆体中上部,以便充分腐熟。注:在堆肥发酵第10天建议翻堆1次,提高发酵效果,收益。
2.水分控制。随着堆肥发酵含水率逐渐下降,到覆膜发酵结束时含水率应在35%~45%。
3.氧气浓度控制。发酵过程中,应进行氧气浓度的测定。通过强制通风使堆体内氧气浓度保持在8%以上,宜控制在10%~15%。跟踪耗氧速率,及时调整通风量,标准状态下的风量宜为0.05Nm3~0.20Nm3/min·m3;风压可按堆层物料每增加1m,风压增加1.0KPa~1.5KPa选取。通风次数和时间应发酵在适宜条件下进行。注:发酵初期,通风量以膜鼓起且膜可压住为主,但后期以长时间通风去水为主。
其实,纳米膜也叫e-PTFE分子膜。发酵过程中产生的水蒸气和二氧化碳能够从膜的微孔结构扩散出去,而臭气分子如氨气,则溶于膜内层水气,然后滴落回堆体,被进一步分解,既减少了臭气的排放,又提高了堆肥的氮含量。外界雨雪无法渗入膜内,因此可以实现露天运行,减少投资。
纳米膜发酵技术可以有效的解决畜禽粪污、农作物秸秆、市政污泥等多种城乡有机废弃物资源化利用过程中出现的投资高、成本高的难题。鸡粪发酵的有机肥当肥料的应用范围十分的广泛,在日常生活中,经常见到果农用于苹果、梨树、葡萄等,种庄稼的常用于玉米、小麦、谷子等,市政方面用于花卉、园林植物等。今天我们来了解一下鸡粪有机肥,与发酵鸡粪有机肥的环保新科技——纳米膜有机肥发酵设备。