水處理之發展現況與趨勢(下)

 

刊登日期:2017/7/19
  • 字級

蔡旻霏/工研院材化所

3. Anti-Fouling
說到水質處理膜材,在實際運用時,最常碰到的問題便是結垢(Fouling),不論原始效率有多高,只要膜材上發生結垢效率就必定會下降。 圖十九為一位水處理廠專員提供之線上水處理效率偵測狀況以及反洗或清垢處理後的效率變化圖。處理方式可以利用化學劑清洗、熱水反洗等等。每次不一定能完全反洗至如同全新膜材的處理效率,因此必須靠Sensor去監控水質和過濾量,當效率低到一定狀況時就需要更新使用的處理膜。因此,有些表面處理的做法便是針對膜面抗垢的部分,例如有人提出在表面進行銀粒子,於膜表面利用表面銀還原反應生成均勻的銀顆粒,由測試結果可以看出,抗垢效率提升約78%(圖廿一)。

圖十九、線上水處理效率偵測狀況
圖十九、線上水處理效率偵測狀況

圖廿、奈米銀粒子抗垢製備
圖廿、奈米銀粒子抗垢製備

圖廿一、奈米銀粒子抗垢結果
圖廿一、奈米銀粒子抗垢結果

另外一個作法便是阻擋結垢生成的化學物質,報告者分享到,常見的Bio-fouling生成具有連鎖效應,要將膜面塞住前,利用化學物阻斷細菌的生成路線,可以在結垢產生前阻擋其發生(圖廿二)。

另外一個新運用便是生質能源-綠藻養殖。利用工廠排放的CO2進行綠藻養殖,再利用Forward Osmosis進行綠藻濃縮,已進一步用作轉化為生質能源。此一流程不僅可以減少碳足跡,還能進一步產生新興能源(圖廿三)。

然而,綠藻非常容易在膜面上結成一塊,阻塞膜面最後導致濃縮效率下降。因此演講者設計了一套壓力變化衝擊裝置,於綠藻結垢面上進行壓力衝擊,用以去除整塊堵塞的綠藻結垢塊。其效果看起來相當好,又不需要多添加化學物質影響後續綠藻生質轉換的流程,對於平板膜FO系統不失為一項重要參考(圖廿四~圖廿五)。

RO、NF膜組實際應用之水處理廠參觀
1. Terminal Island Water Facility Tour
筆者參加了在研討會舉辦區域不遠處,終端水處理廠的工廠參觀行程。Terminal Island Water Reclamation Plant (TIWRP) 於1935年建造,離市區約 20 miles。每天可以接受約30 Million Gallons的水源。約60%來自附近區域工廠用水,剩餘40%來自其他區域---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

相關閱讀:水處理之發展現況與趨勢(上)


分享