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膜分离基础结课论文
膜分离基础结课论文
大连理工大学化工学院
高分子材料与工程专业0314班
韦仕朝200200001
目录
(一),课程总结
1,概述
2,膜材料的结构与制备
3,膜分离器
4,膜分离过程:
(1)反渗透过程;
(2)超过滤过程;(3)微孔过滤过程;(4)渗析过程;(5)电渗析过程;(6)气体膜分离过程;(7)渗透蒸发过程;(8)其他膜分离过程
(二),课程论文
题目:
城市雨水的再生利用
1,前言
2,当前城市雨水利用成果归纳
3,雨水回收处理部分
4,雨水利用的发展前景
5,致谢
6,参考文献
(一)课程总结
1概述
膜的概念:
1、“膜分离”的定义:
借助于膜而实现各种分离的过程称之为膜分离。
2、“膜”的定义:
如果在一个流体相内或两个流体相之间有一薄层凝聚相物质把流体分隔开来成为两部分,则这一薄层物质就是膜。
这里所谓的凝聚相物质可以是固态的,也可以是液态或气态的。
膜本身可以是均匀的一相,也可以是由两相以上的凝聚态物质所构成的复合体。
3、膜的分类:
膜的种类繁多,大致可以按以下几方面对膜进行分类:
①、根据膜的材质,从相态上可分为固体膜和液体膜;②、从材料来源上,可分为天然膜和合成膜,合成膜又分为无机材料膜和有机高分子膜;③、根据膜的结构,可分为多孔膜和致密膜;④、按膜断面的物理形态,固体膜又可分为对称膜、不对称膜和复合膜。
对称膜又称均质膜。
不对称膜具有极薄的表面活性层(或致密层)和其下部的多孔支撑层。
复合膜通常是用两种不同的膜材料分别制成表面活性层和多孔支撑层。
⑤、根据膜的功能,可分为离子交换膜、渗析膜、微孔过滤膜、超过滤膜、反渗透膜、渗透汽化膜和气体渗透膜等。
⑥、根据固体膜的形状,可分为平板膜、管式膜、中空纤维膜以及具有垂直于膜表面的圆柱形孔的核径蚀刻膜,简称核孔膜等。
膜分离技术特点:
膜分离过程是一个高效、环保的分离过程,它是多学科交叉的高新技术,它在物理、化学和生物性质上可呈现出各种各样的特性,具有较多的优势。
与传统的分离技术如蒸馏、吸附、吸收、萃取、深冷分离等相比,膜分离技术具有以下特点:
高效的分离过程:
它可以做到将相对分子量为几千甚至几百的物质进行分离(相应的颗粒大小为纳米级)。
低能耗:
因为大多数膜分离过程都不发生相的变化,相变化的潜热是很大的。
传统的冷冻、萃取和闪蒸等分离过程是发生相的变化,通常能耗比较高。
接近室温的工作温度:
多数膜分离过程的工作温度在室温附近,因而膜本身对热过敏物质的处理就具有独特的优势。
目前,尤其是在食品加工、医药工业、生物技术等领域有其独特的推广应用价值。
品质稳定性好:
膜设备本身没有运动的部件,工作温度又在室温附近,所以很少需要维护,可靠度很高。
它的操作十分简便,而且从设备开启到得到产品的时间很短,可以在频繁的启、停下工作。
相比传统工艺可显著缩短生产周期。
连续化操作:
膜分离过程可实现连续化操作过程,满足工业化生产的实际需要。
灵活性强:
膜设备的规模和处理能力可变,易于工业逐级放大推广应用。
膜分离装置可以直接插入已有的生产工艺中,易与其它分离过程结合,方便进行原有工艺改建和上下工艺整和。
纯物理过程:
膜分离是纯物理过程,不会发生任何的化学变化,更不需要外加任何物质,如助滤剂、化学试剂等。
环保:
膜分离设备制作材质清洁、环保,工作现场清洁卫生,符合国家产业政策。
膜分离技术发展简史:
1748年Nollet发现水能自发地扩散到装有酒精溶液的猪膀胱内,首次揭示了膜分离现象。
人们发现动植物体的细胞膜是一种理想的半透膜,即对不同质点的通过具有选择性,生物体正是通过它进行新陈代谢的生命过程。
直到1950年,W.Juda首次发表了合成高分子离子交换膜,膜现象的研究才由生物膜转入到工业应用领域,合成了各种类型的高分子离子交换膜。
固态膜经历了50年代的阴阳离子交换膜,60年代初的一二价阳离子交换膜,以及60年代末的中空纤维膜以及70年代的无机陶瓷膜等四个发展阶段,形成了一个相对独立的学科。
具有分离选择性的人造液膜是Martin在60年代初研究反渗透脱盐时发现的,他把百分之几的聚乙烯甲醚加入盐水进料中,结果在醋酸纤维膜和盐溶液之间的表面上形成了一张液膜。
由于这张液膜的存在而使盐的渗透量稍有降低,但选择透过性却明显增大。
此液膜是覆盖在固膜之上的,因此称之为支撑液膜。
60年代中,美籍华人黎念之博士在用DuNuoy环法测定表面张力观察到皂草甙表面活性剂的水溶液和油作实验时能形成很强的能够挂住的界面膜,从而发现了不带固膜支撑的新型液膜。
这种新型液膜可以制成乳状液,膜很薄且面积大,因此处理能力比固膜和支撑性液膜大得多,这一重大技术发现奠定了液膜技术发展的基础。
随着制膜技术的发展,膜分离技术不断进.212业应用领域。
近二十年来,反渗透、超滤、微滤、电渗析、气体膜分离、无机膜分离、液膜分离等都取得很多新的进展,其应用范围也不断地扩大,遍及海水与苦咸水淡化、环保、化工、石油、生物医药、轻工食品等领域。
膜分离技术正作为分离混合物的重要方法,将在生产实践中越来越显示其重要作用。
我国50年代开始研究电渗析,66年开始研究反渗透,80年代以来对各种新型膜分离过程和制膜技术展开了全面研究与开发,目前已有多种反渗透、超滤、微滤和电渗析膜与膜组件的定型产品,在各个工业、科研、医药部门广为应用
2膜材料的结构与制备
膜是膜技术的核心,而决定膜的功能又包括膜材料的化学性质及膜的结构,因而与膜的制备过程有关。
膜材料可以是无机的也可以是有机的。
目前应用的膜材料以有机材料为主,占总量的90%以上,但是由于无机膜的耐热性好,化学稳定性好,抗微生物能力强,机械强度大,不宜污染分离体系等优点,越来越受到重视。
现在无机膜大约以二倍有机膜的速度增长,年增长率约为20%-30%。
膜的结构包括膜的形态结构,膜的结晶态和分子态结构,膜的形态结构主要研究观察膜的断面与表面;膜的结晶态和分子态结构主要研究膜表面的高分子聚集态和高分子链节的取向。
研究膜结构的目的在于了解膜结构与性能的关系,以便知道配制铸膜液,选择制膜的工艺条件,从而改进膜的性能。
膜的形态结构主要有均相和异相,对称和非对称,致密和多孔以及符合膜之分,不同的形态结构的膜,具有不同的性能和不同的用途。
膜材料在膜内呈均匀的单相存在,则称为均相膜,形成膜的膜材料在膜内不呈但相存在的膜叫异相膜;对称是指沿膜的厚度方向结构均一,同性,对称膜可以是多孔的,亦可以是致密的。
非对称膜是有同一中材料制成的,沿膜厚度方向上呈现不同的结构,一般在膜的表面是致密的或极细空的薄的表层,约为0.25-1μm,相当于膜厚的1/100左右,表层下面是大孔的支撑层,两层之间多半还存在着过度层;致密膜是指结构最紧密的膜,膜材料以分子状态排布,其膜孔径小于1.5nm,多孔膜是结构较酥松的膜,孔径范围在3-100nm之间,膜材料以聚集的胶束存在和排布;复合膜一般是指在对称的底膜上,复合上一层很薄的,致密的,有特殊功能的另一种材料的膜层,厚度为0.01-0.1μm。
同一种膜材料使用不同的制备膜工艺,甚至使用相同的制膜方法,但工艺参数不同,制成的膜的性能就可能差别很大,因为膜的制备在膜分离技术中占有相当重要的地位。
高分子均质膜一般极少用于工业,主要是因为均质膜太薄,透量太少,而多半能用与实验室,进行膜材料性能的表征。
其制膜方式主要有溶液浇铸法,熔融挤压法;高分子对称微孔膜的制备方法主要有核径迹法,拉伸法,溶出法;高分子非对称膜的制备方法有热凝胶法,溶剂蒸发法,水蒸气吸入法,L-S法;无机膜的制备方法有溶剂-凝胶法,分相法,高温分解法,烧结法;复合膜的制备方法有聚合物涂敷,界面缩聚或聚合,就地聚合,等离子体聚合,动态形成,水上展开法;荷电膜的制备方法有热压成型法,浸涂法,含浸法,涂桨法,直接由荷电材料制备法,吸浸法,化学反应或改性法。
3膜分离器
分离膜只有组装成膜分离器,并与机,泵,过滤器阀,仪表,灌录等装配流程才能完成分离任务。
分离器选择,设计和制作的好坏,直接影响到分离过程最终完成的效果。
膜分离器制造技术的发展,制造出低成本的膜分离器是导致六十年代至七十年代膜分离过程工业化的最大突破之一。
在工业生产中主要的膜分离器有四种:
板框式,管式,螺旋卷式,和中空纤维式。
板框式膜分离器是一传统的压滤机为原型最早被设计开发的膜分离器,与其他膜分离器相比其制造成本较高。
且对密封要求极严格。
因此应用相对较少,主要用于特殊的膜分离过程中,如电渗析,渗透蒸发以及小规模的超滤和反渗透。
管式膜分离器是将管式膜和制成管状的支撑体装在一起,或者将膜直接制在支撑管上,然后用单管或管束装在壳体内制成分离器,其结构类似于式列管换热器,由于管式膜分离器填装密度太低,且成本较高,所以逐渐被螺旋卷式和中空纤维是膜分离器代替。
但是管式膜分离器有较好的物流状态和较强的抗污染能力,因此,他们任在一些超滤,纳滤过滤过程中应用。
螺旋卷式膜分离器是将两张长方形的平板膜叠合,并将其中的三个边密封,粘合成信封状的膜袋,在膜袋内夹有间隔材料或支撑材料,在将膜袋另一侧开口边与一根多孔收集管密封连接,然后,在膜袋外叠合一层间隔材料,并将膜袋和外部的间隔材料一起在收集管上缠绕成卷,装入圆柱形压力容器内,就形成了一个螺旋卷式膜分离器。
中空纤维膜分离器从广义的概念来说是管式膜分离器的一种,但中空纤维膜在分离器内不需要支撑物,是自身支撑。
中空纤维膜可以分为两种结构,一种是中空纤维束装在耐压的金属课题中,纤维素一端封闭,一端开口,原料流体走纤维外侧,在推动力的作用下,可渗透物质有纤维外侧渗透进纤维思内,并从纤维素的开口端排除。
另外一种是纤维束两端都是开口,原料流体可以走丝外,亦可以走丝内,同样渗透流体亦可以走丝外或丝内。
4膜分离过程
根据膜的应用和材料特点。
其分离过程主要有以下几种:
1)、反渗透:
反渗透是利用反渗透膜选择性地只能透过溶剂(通常是水)的性质,对溶液施加压力,克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。
反渗透可用于从水溶液中将水分离出来,海水和苦咸水的淡化是其最主要的应用,但目前也在向其它应用领域扩展。
反渗透膜均用高分子材料制成,已从均质膜发展至非对称复合膜,膜的制备技术相对比较成熟,其应用亦十分广泛。
2)超滤:
应用孔径为10Å到200Å(1Å=
)的超过滤膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液,使大分子或微细粒子从溶液中分离的过程称之为超滤。
与反渗透类似,超滤的推动力也是压差,在溶液侧加压,使溶剂透过膜。
超滤膜一般由高分子材料和无机材料制备,膜的结构均为非对称的。
超滤用于从水溶液中分离高分子化合物和微细粒子,采用具有适当孔径的超滤膜,可以用超滤进行不同分子量和形状的大分子物质的分离。
3)微滤:
微滤与超滤的基本原理相同,它是利用孔径大于0.02μm直到l0μm的多孔膜来过滤含有微粒或菌体的溶液,将其从溶液中除去。
微滤应用领域极其广阔。
4)渗析:
渗析是最早发现、研究和应用的一种膜分离过程,它是利用多孔膜两侧溶液的浓度差使溶质从浓度高的一侧通过膜孔扩散到浓度低的一侧从而得到分离的过程。
目前主要用于制作人工肾,以除去血液中蛋白代谢产物、尿素和其它有毒物质。
5)电渗析:
电渗析也是较早研究和应用的一种膜分离技术,它是基于离子交换膜能选择性地使阴离子或阳离子通过的性质,在直流电场的作用下使阴阳离子分别透过相应的膜以达到从溶液中分离电解质的目的。
目前主要用于水溶液中除去电解质(如盐水的淡化等)、电解质与非电解质的分离和膜电解等。
6)气体膜分离:
气体膜分离是利用气体组分在膜内溶解和扩散性能的不同,即渗透速率的不同来实现分离的技术。
目前高分子气体分离膜已用于氢的分离,空气中氧与氮的分离等,具有很大的发展前景。
无机膜也已用于超纯氢制备等领域,并有可能在高温气体分离领域获得广泛的应用。
7)渗透汽化:
渗透汽化也称渗透蒸发,它是利用膜对液体混合物中组分的溶解和扩散性能的不同来实现其分离的新型膜分离过程。
近二十年来对渗透汽化过程进行了比较广泛的研究,用渗透汽化法分离工业酒精制取无水酒精已经实现工业化,并在其它共沸体系的分离中也展示了良好的发展前景。
预计渗透汽化与气体膜分离可能成为二十一世纪化工分离过程中的重要技术。
8)其它膜分离过程:
其它膜分离过程还有:
膜蒸馏、膜萃取、膜分相、支撑液膜、生物膜分离等,均是新近发展起来的新过程,少量已在工业上应用,但大都处于研究开发阶段。
(二)课程论文
城市雨水的再生利用
大连理工大学化工学院
高分子材料与工程专业0314班
韦仕朝200200001
摘要:
改革开放的步伐越来越快,我国工业化程度也越拉越高,淡水资源的污染也越来越严重。
目前我国许多大中型城市都普遍存在着严重缺乏淡水资源的现象。
一方面我们严重缺水,另方面我们却由于城市雨水的污染而眼睁睁的看着它大量的白白浪费掉。
城市雨水利用是一个能够解决淡水资源问题的好方法。
城市雨水的利用。
涉及到雨水的收集、处理、利用技术以及城市雨水资源的科学管理等方面。
通过对国内外城市雨水利用情况的比较,为促进我国城市雨水利用的迅速发展,建立完善的雨水收集、处理和利用的综合系统,本文提出了几点希望和建议,其中主要是雨水处理部分。
城市雨水利用可以解决部分城市的水资源短缺问题,也为水资源的长期可持续发展提供了一个有效途径。
关键词:
水资源城市雨水利用分离过滤可持续发展
1前言
随着我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展,水资源短缺和水环境污染日趋严重。
对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效保护和综合治理,已成为一项重要的战略任务。
加强水资源管理,控制水资源污染,从根本上解决我国水资源短缺问题,越来越成为制约我国经济和社会发展的重要因素。
我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。
水资源年内年际变化大,降水及径流的年内分配集中在夏季的几个月中;连丰、连枯年份交替出现,造成一些地区干旱灾害出现频繁和水资源供需矛盾突出等问题。
我国水资源总量28000多亿m3,居世界第6位,但人均水资源占有量只有2300m3,约为世界人均水平的1/4。
全国水资源的81%集中分布在长江及其以南地区,而淮河及其以北地区,水资源量仅占全国的19%。
总体来说水资源的分布是南方多于北方,东部地区多于西部地区。
由于水资源分布的差异以及我国水资源污染的日益加重,我国城市的水资源正在面临着不足和短缺等问题。
造成城市水资源不足和短缺的主要原因:
一是水资源总量先天不足,人口多,人均水资源少。
二是水源水质日趋恶化,不能满足水体正常循环使用的功能要求,大大减少了有效水资源的利用状况。
城市中的一部分污水没有经过处理直接排入江河湖海中,造成天然水体的污染,破坏了天然水体的良性循环。
目前,全国城市水源只有30%符合卫生标准,全国七大水系有一半以上被污染,流经42个大中城市的44条河流中大约有93%被污染。
要解决淡水资源缺乏的问题首要解决的就是水污染问题。
2当前城市雨水利用成果归纳
现代意义上的雨水利用尤其是城市雨水的利用是从80年代到90年代约20年时间里发展起来。
它主要是随着城市化带来的水资源紧缺和环境与生态问题而引起人们的重视。
许多国家开展了相关的研究并建成一批不同规模的示范工程。
在此基础上,城市雨水的利用首先从技术领先的国家里逐步进入到标准化和产业化的阶段。
德国可谓这个领域里的先驱。
1989年德国就出台了雨水利用设施标准(DIN1989),对住宅、商业和工业领域雨水利用设施的设计、施工和运行管理;过滤;储存;控制与监测四个方面制定了标准。
到92年已出现"第二代"雨水利用技术。
又经过近十年的发展与完善,到今天的"第三代"雨水利用技术,新的标准也正在审批中。
2001年9月10日至14日,在德国城市曼海姆召开的第十届国际雨水收集利用大会(10thIRCSAConference)期间,同时举办的城市雨水利用技术博览会上,数十家专业厂商和设计咨询公司展示了他们的各种雨水利用设备装置与系统。
中国城市雨水利用起步虽晚,但北京已进入实施推广阶段,可望成为我国城市雨水利用技术的龙头,实现城市雨水利用的标准化和产业化,这个领域也有很大的商机,已经出现一些专业化公司。
值得一提的是德国污水联合会(ATV)和1995年成立的非盈利的雨水利用专业协会(fbr)在管理城市雨水的排放和处理,组织协调雨水利用技术的研究开发,制定相关的技术指南、法规、政策,以及促进雨水利用的规范化、标准化和产业化方面起到了非常积极的作用,使德国的城市雨水利用技术几年上一个台阶,这一经验很值得我国借鉴。
第十届和第十一届国际雨水利用大会表明,今后城市雨水利用技术发展的一个突出特点就是它的国际化与集成化。
国际雨水收集利用协会(IRCSA)于1991年在台湾正式成立以来,不断地加强国际间的交流与合作,两年一度的交流大会(第11届大会将于2003年在墨西哥召开)使各国之间、发达国家与发展中国家之间的雨水利用技术和信息能很快地传播。
网络技术的发展也为雨水利用技术的国际化提供了更好的平台。
会上代表建议发达国家专业厂商应更多地利用互联网来展示他们的技术和产品。
印度目前也正在建设他们的国家雨水利用网络。
中国入世后会有更多的市场开放,不少专业公司和厂商都表示出对中国市场的浓厚兴趣。
德国"第三代"雨水利用技术的特征就是设备的集成化。
从屋面雨水的收集、截污、储存、过滤、渗透、提升应用到控制都有一系列的定型产品和组装成套设备。
各专业厂商都开发出自己的产品。
与缺水地区农村雨水收集利用工程不同,城市雨水的利用不是狭义的利用雨水资源和节约用水,它还包括减缓城区雨水洪涝和地下水的下降、控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。
因此,城市雨水利用是一种多目标的综合性技术。
目前应用的技术可分为以下几大类:
分散住宅的雨水收集利用中水系统;建筑群或小区集中式雨水收集利用中水系统;分散式雨水渗透系统;集中式雨水渗透系统;屋顶花园雨水利用系统;生态小区雨水综合利用系统(屋顶花园、中水、渗透、水景)等,在德国都有较多的工程应用。
上述系统几乎都涉及雨水的污染控制、截污和储存,这也是各系统的技术关键。
德国的技术标准(DIN1989)和集成化技术主要限于前两类。
雨水渗透和净化只有类似行业标准的ATV技术手册与指南。
生态小区雨水利用系统根据小区的总体布置、面积的大小、园林、道路、建筑与水景设计等,可能是上述多种类型的组合,很难有统一的标准。
德国已建或在建的一批生态小区雨水利用系统都各具特色,其它一些国家也有应用。
日本和德国的建筑师还设计建造出集太阳能和雨水利用为一体的花园式生态型建筑,这也代表建筑界的一个新思潮。
城市雨水利用将和城市环境和生态建设更紧密地结合,北京城市雨水利用也基本是向多目标的综合性技术趋势发展。
城市雨水的利用要特别注意国家与国家之间、城市与城市之间各种条件(气候、地质、水资源、雨水水质、建筑……)的差异。
甚至在一个城市内的不同区域或项目之间,各种因素和条件的不同都能决定应采用完全不同的方案。
德国目前采用的屋面雨水收集利用系统和标准就不能照搬北京。
第一,虽然有接近的年均降雨量(600㎜左右),但德国的降雨在一年中分配均匀,少暴雨,其储存容器较小。
而北京的降雨多以暴雨形式集中在6~9月份,导致储存容积过大,而整个系统的设备在一年中的大部分时间里闲置,代价太高。
第二,德国的屋面雨水经过截污装置和简单的过滤就能满足杂用水的要求。
北京的屋面雨水水质用这种系统就很难达到回用标准。
包括中国在内的发展中国家应特别重视雨水的污染与控制。
比较一下北京和德国城市的雨水水质,无论屋面雨水还是路面雨水都有很大的差别。
这也决定了我国城市雨水利用的复杂性和风险性,不可掉以轻心。
总而言之,城市雨水利用技术应避免生搬硬套,应该充分体现因地制宜、针对性强、灵活多样的特点。
正确的设计思想是最重要的。
近两届国际雨水利用大会对雨水利用的相关法规和政策进行了专题讨论,交流一些发达国家与发展中国家的经验。
少数国家或地区建立了有关法规和政策。
但更普遍的是缺乏法规政策,这对城市雨水利用的推广是很大的阻碍。
德国目前没有城市雨水利用的统一法规或政策,各州的发展也不平衡。
汉堡是最早(1988)颁布对建筑雨水利用系统的资助政策,在以后的7年里有1500多个私有住宅的雨水利用系统得到州政府的资助。
1992年黑森州开始征收地下水税,并以此资助包括雨水利用在内的节水项目。
93年又颁布了新的建筑法规,给市政当局或地方团体以权利来强制性地推行雨水利用。
接下来巴登州、萨尔州、不莱梅、汉堡等都修改了他们涉及到雨水利用的建筑法规。
这被称为城市规划与建设的一个新纪元的开始。
到90年代后期,又有一些州或市政府出台了对雨水利用的资助和鼓励政策。
这些都有利地促进了德国城市雨水利用技术的应用与发展。
日本也有不少地方政府对雨水利用设施给予财政资助,95年以来还在不断增加。
新的欧共体饮用水指令(EuropeanDrinkingWaterDirective)从2003年1月1日开始成为法律,其中就包括私人住宅雨水利用的有关条款。
可见,无论从技术或法律角度,城市雨水利用近年来在欧洲水工业领域都是一个很热门的话题。
对一项新的技术或一个新的领域,像非市场化的城市雨水利用技术,初期的鼓励政策和资助,以及相关的法规尤为重要。
我国山东的长岛县1995年出台了雨水利用的地方规定,有力地促进当地的雨水利用项目的实施与推广。
北京也组织制定了雨水利用的相关文件。
与节水措施和垃圾分类一样,城市雨水的利用与市民的生活息息相关,也必须有民众的广泛参与和支持才可能取得成效。
因此,需要通过各种方式进行教育,来提高人们的理解和自觉的参与意识,如组织对示范工程的参观、公益性广告、展览及社区活动等。
中国水网这一次的专题宣传就很有意义。
尽管城市雨水利用近二十年来有了很大的发展并逐步形成水业的一个分支领域和市场。
但在许多方面还不成熟,需要更多的关注和深入研究,在应用中不断总结完善。
对新建城市小区或建筑易于实施,效益高,对已建城区建筑则难度较大,代价高,应该力争在规划和建设过程中妥善解决。
3雨水回收处理部分
对于雨水的利用工程可分为三个部分:
雨水的收集、雨水的处理和雨水的使用。
这里主要对收集和处理部分进行讨论。
雨水的收集利用,广义的范围内,包括了大型水库的建设,河川径流的取用等。
雨水收集的方式有许多种型式,例如屋顶集水、地面径流集水、截水网等。
其收集效率会随着收集面材质、气象条件(日照、温湿度等)以及降雨时间的长短等因素而有所差异。
建筑工程中的雨水收集有三种方式:
如果建筑物屋顶硬化,雨水应该集中引入绿地、透水路面,或引入储水设施蓄存;如果是地面硬化的庭院、广场、人行道等,应该首先选用透水材料铺装或建设汇流设施,将雨水引入透水区域或储水设施中;如果地面是城市主干道等基础设施,应该结合沿线绿化灌溉建设雨水利用设施。
此外,居民小区安装简单的雨水收集和利用设施,雨水通过这些设施收集到一起,经过简单的过滤处理,就可以用来建设观赏水景、浇灌小区内绿地、冲刷路面,或供小区居民洗车和冲洗马桶,这样不但节约了大量自来水,还可以为居民节省大量水费。
雨水收集后的处理过程,与一般的水处理过程相似,唯一不同的是雨水的水质明显的比一般的工厂回收水水质好,依据试验研究显示,现在雨水除了pH值较低(平均约在5.6左右)以外还含有微量的重金属,酸性物质等等。
雨所带入的污染物如泥砂,树叶等可经由筛分,沉淀及过滤的处理过程加以去除。
但是重金属和酸性物质通过一般的处理方法是难以排除掉的。
本人通过对膜分离基础的学习设想了一些方法,有可能直接得到可以饮用的纯净水。
我们可以在雨水收集槽的排水口处安装上一些具有选择透过性的高分子膜设备,利用膜材料的选择性,把金属和酸性物分离出来得到可以用于饮用的高纯水。
其具体方法如下:
1根据各个地区的污染情况不同,检测出当地雨水所含物质,选择合适的膜材料;2由于地理情况的差异,雨水回收系统也会有不同,我们可以根据雨水的贮存情况来选择分离
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