企業(yè)特殊行業(yè)經(jīng)營資質(zhì)信息公示
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德國MFT特種膜
草甘膦蒸余及蒸餾廢水
中試實驗報告
報告編號：MFT-20130823
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實驗日期：2013年8月18日-8月21日????
報告日期：2013年8月23日?????????????
一、實驗背景
該廢水項目業(yè)主方是一家生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品以及農(nóng)藥的企業(yè)，其產(chǎn)生的很多廢水具有高鹽，高COD的特點。同時由于工藝的需要，對現(xiàn)有的產(chǎn)品母液進行高溫蒸發(fā)濃縮后，其蒸出水變?yōu)榱藦U水，這種廢水具有含鹽量低，有機物含量高的的特點。針對上述兩種廢水：高鹽，高COD廢水現(xiàn)有的處理工藝是進行蒸發(fā)，這樣的工藝的弊端就是運行費用太高，給企業(yè)帶來沉重的經(jīng)濟負擔。由于企業(yè)自己有完整的污水生化處理系統(tǒng)，需要尋求一種減少廢水的蒸發(fā)量，而更多的廢水通過生化系統(tǒng)來處理的方法，這樣就很大的降低了廢水噸處理的運行費用成本。同時蒸出水由于具有低鹽分高COD，且水質(zhì)清澈透明的特點，可以考慮進行一定的處理使其達到冷卻水的回用標準。因此在此背景下，根據(jù)雙方交流和項目推進的需要，在該化工廠廠區(qū)內(nèi)對水樣進行現(xiàn)場膜中試試驗。?
二、實驗?zāi)康?/span>
1.使用標準膜設(shè)備，考察德國MFT特種膜SuperRO在水樣中對鹽及COD的去除效果和操作可行性，為推進項目和工程設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持；
2.考察單級膜過濾處理廢水效果；
3.考察不同膜濃縮倍數(shù)情況；
4.考察水質(zhì)情況對膜片的污染以及清洗性能恢復情況；???
三.原料來源
???? 化工車間現(xiàn)場提取用于實驗的水樣
四、實驗設(shè)備
德國MFT（美富特）移動設(shè)備MFT SM-1-1
德國MFT（美富特）標準膜設(shè)備裝置MFTSM-1-1是一款移動中試實驗設(shè)備，其中包括1支70公斤級和1支140公斤級的SUPERRO特種膜。該膜系統(tǒng)可以根據(jù)高壓管道的連接切換，實現(xiàn)單支膜（70bar或140bar）操作。此系統(tǒng)的特點是操作簡易，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定，通過改變操作條件研究SUPERRO處理不同料液的可行性，收集相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，為工程項目推進提供支持。
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SUPERModule(9m2) | |
膜片 |
|
膜片（片/支） | 119 |
膜面積（m2/支） | 9 |
膜片材料 | 改性聚酰胺復合薄膜NF或RO |
膜片形狀 | 圓形+投幣式切口 |
導流盤 |
|
導流盤（片/支） | 120 |
導流盤材料 | ABS+玻纖增強 |
導流盤形狀 | 圓形+投幣式切口 |
外殼 |
|
外殼材料 | GFK |
外殼直徑（mm） | 254 |
外殼高度（mm） | 915 |
操作重量（kg/支） | 120 |
操作條件 |
|
**操作壓力（bar） | 70（高壓） 140（超高壓） |
操作溫度（℃) | 0－45 |
進水流量（m3/h) | 0.75-1.10 |
壓力損失（bar） | 2-3 |
自由氯容忍度（ppm） | <0.1 |
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五、實驗日期
2013年8月18日——2013年8月21日
六、實驗地點
?某化工有限公司工廠
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?八.工藝流程簡介
達到進水要求的廢水收集在原水桶中，開啟進水離心泵，廢水經(jīng)過精密過濾器保安處理，進入高壓柱塞泵。經(jīng)過加壓的廢水進入膜元件過濾分離，廢水一分為二。膜透過液外排或另行收集，濃水根據(jù)需要外排或者回到原水桶進行濃縮實驗。如果進行濃縮實驗，由于廢水經(jīng)過高壓泵的摩擦擠壓受熱，溫度會累積上升。為了維持恒定溫度，流回原水桶的膜濃縮液通過板式換熱器冷卻。系統(tǒng)設(shè)置70bar和140 bar兩種規(guī)格SUPERRO膜柱，并聯(lián)排布，共用一臺**揚程為165m的柱塞高壓泵。通過管道的切換（為了安全考慮，這里不采用閥門設(shè)計）實現(xiàn)兩種膜柱不同時間段的運行操作。
當原水電導值≤25000μs/cm時，建議使用70bar等級的膜柱；當原水電導值≥25000μs/cm時，建議切換使用140bar等級的膜柱。
九.實驗過程
由于所有廢水的電導率都小于40000μs/cm，所以選用70公斤級的膜元件進行實驗。開機前，仔細檢查閥門開關(guān)狀態(tài)和軟管走向情況；啟動設(shè)備進行實驗，定時記錄實驗起始時間、壓力、溫度、流量等相關(guān)數(shù)據(jù)，**分別取樣檢測濃縮液和透過液的水質(zhì)指標。在操作開始及結(jié)束時，分別測試膜的清水通量，每次啟動設(shè)備先用清水運行10－15分鐘，記錄清水的通量、壓力、脫鹽率；停機前需用清水沖洗膜組件，直至電導降為進水電導，記錄清水的通量、壓力、脫鹽率。
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十.實驗一：蒸余廢水膜處理實驗
1.廢水的特點：此廢水顏色呈紅褐色，溫度80攝氏度左右，pH在12左右，含鹽量、COD濃度高，水體中有少量的黑色沉淀物。
2.水樣的預(yù)處理：用鹽酸調(diào)pH至6-7，然后經(jīng)過自然冷卻一夜后，再用20微米的濾袋過濾。
?? 3.實驗記錄數(shù)據(jù)
試驗數(shù)據(jù)記錄表 | ? | |||||||||||
實驗名稱： | 料液來源： | 蒸余廢水 | ? | |||||||||
實驗日期： | 預(yù)處理方法： | 濾袋過濾 | ? | |||||||||
設(shè)備型號： | □MFT-SM-1-1 | □MFT-SM-4-1 | ? | 進水流量： | 15 | lpm | 單只濃縮 | 實驗人員 | 薛雙全 | ? | ||
□70bar | ? | ? | 膜組件面積： | 9 | m2/支 | ? | ||||||
時間 | 進水 | 濃水 | 產(chǎn)水 | 回收率 | 電導截留率 | 膜通量 | 備注 | ? | ||||
溫度 | 進膜壓力 | 進水電導率 | 出水壓力 | 產(chǎn)水電導率 | 產(chǎn)水流量 | ? | ? | ? | ? | ? | ||
min | ℃ | Mpa | kg/cm2 | us/cm | kg/cm2 | us/cm | lpm | % | % | lmh | ? | ? |
29.4 | 1.9 | 15 | 699 | 17.0 | 6.6 | 210 | 99.06% | 23.33 | 清水通量 | ? | ||
9:27 | 31.8 | 3.9 | 35 | 33215 | 36.0 | 570 | 155 | 98.28% | 17.22 | ? | ? | |
9:32 | 32.0 | 3.8 | 35 | 35823 | 36.0 | 444 | 140 | 98.76% | 15.56 | ? | ? | |
9:37 | 32.2 | 3.9 | 35 | 37455 | 36.0 | 456 | 138 | 98.78% | 15.33 | ? | ? | |
9:42 | 32.4 | 3.9 | 35 | 39279 | 36.0 | 452 | 135 | 98.85% | 15.00 | ? | ? | |
9:50 | 32.4 | 4.6 | 44 | 40691 | 44.0 | 501 | 170 | 98.77% | 18.89 | ? | ? | |
9:55 | 32.5 | 4.6 | 44 | 43624 | 44.0 | 582 | 155 | 98.67% | 17.22 | ? | ? | |
10:00 | 32.8 | 4.5 | 44 | 46039 | 44.0 | 657 | 138 | 98.57% | 15.33 | ? | ? | |
10:07 | 33.0 | 4.6 | 44 | 47801 | 44.0 | 720 | 130 | 98.49% | 14.44 | ? | ? | |
10:14 | 33.0 | 4.6 | 44 | 50371 | 44.0 | 790 | 120 | 98.43% | 13.33 | ? | ? | |
10:19 | 33.0 | 5.2 | 50 | 55485 | 50.0 | 970 | 125 | 98.25% | 13.89 | ? | ? | |
10:27 | 33.2 | 5.7 | 56 | 61053 | 56.0 | 839 | 130 | 98.63% | 14.44 | ? | ? | |
10:32 | 33.2 | 5.9 | 56 | 66212 | 56.0 | 1164 | 110 | 98.24% | 12.22 | ? | ? | |
10:35 | 33.2 | 6.7 | 65 | 68790 | 65.0 | 952 | 140 | 98.62% | 15.56 | ? | ? | |
10:40 | 33.2 | 6.6 | 65 | 72091 | 65.0 | 1419 | 120 | 98.03% | 13.33 | ? | ||
10:43 | 33.4 | 6.7 | 65 | 74410 | 65.0 | 1365 | 110 | 98.17% | 12.22 | ? | ? | |
10:45 | 33.2 | 6.6 | 65 | 76464 | 65.0 | 1527 | 90 | 98.00% | 10.00 | ? | ? | |
10:47 | 33.2 | 6.7 | 65 | 78602 | 65.0 | 1939 | 85 | 97.53% | 9.44 | ? | ? | |
10:48 | 33.2 | 6.7 | 65 | 80032 | 65.0 | 2055 | 75 | 97.43% | 8.33 | ? | ? | |
? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | 13.99 | 平均通量 | ? | |||
32.6 | 1.9 | 15 | 728 | 15.0 | 7.3 | 200 | 99.00% | 22.22 | 清水通量 | ? | ||
6.數(shù)據(jù)
? | COD(mg/l) | PH | 體積(L) | TP(mg/l) | CL-(mg/l) | TN(mg/l) |
進水 | 7485 | 7.83 | 233 | 112.2 | 12214 | 112 |
濃水 | 14035 | 7.54 | 70 | 340 | 33770 | 131.7 |
產(chǎn)水 | 5939 | 8.37 | ? | 0.21 | 718.52 | 1.22 |
回收率 | ? | ? | 70% | ? | ? | ? |
濃縮倍數(shù) | ? | ? | 3.3 | ? | ? | ? |
去除率 | 20.65% | ? | ? | 99.81% | 94.12% | 98.91% |
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7.分析，結(jié)論及建議
1）從膜的運行上來看，本次實驗使用70公斤的單只膜元件進行循環(huán)濃縮實驗，共運行時間81分鐘。**壓力升至67公斤，接近膜元件能承受的**壓力，同時在保持壓力基本不變，進水電導升高的情況下，通量的損失很緩慢，且**膜的平均通量為12.99LMH，遠超膜元件要求的**通量。
2）從膜的清水通量來看，實驗結(jié)束后，通過實驗前后的通量數(shù)據(jù)對比可知，其通量變化不大，說明該廢水對膜元件的污染情況較小。
3）從膜的出水水質(zhì)來看，盡管COD的截留效果不理想，但是本廢水的主要目的是對該廢水進行鹽分的濃縮，使其濃水含鹽量盡可能的高，產(chǎn)水含鹽量達到進生化系統(tǒng)的要求。因此從電導截留率達到97%來看，其產(chǎn)水水質(zhì)達到了本廢水處理的目的。
4）結(jié)論：從以上對膜運行及數(shù)據(jù)分析來看，此廢水的膜實驗達到本次實驗的目的，因此SUPERRO膜可用于此廢水的處理。
十一.實驗二：蒸餾廢水的處理
1.廢水特點：此廢水無色透明，溫度60攝氏度左右，pH在12左右，COD高，由于是蒸餾廢水，其COD組成主要是一些有機物小分子物質(zhì)。
2.水樣的預(yù)處理：用鹽酸調(diào)pH至7-8，然后通過自然冷卻一夜后，用膜實驗設(shè)備自帶的保安過濾器來做過濾處理
3.實驗記錄數(shù)據(jù)
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試驗數(shù)據(jù)記錄表 | |||||||||||
實驗名稱： | 料液來源： | 潤豐蒸餾廢水 | |||||||||
實驗日期： | 預(yù)處理方法： | ? | |||||||||
設(shè)備型號： | □MFT-SM-1-1 | □MFT-SM-4-1 | ? | 進水流量： | 15 | Lpm | 單只濃縮 | 實驗人員： | 薛雙全 | ||
□ 70bar | □ 140bar | ? | 膜組件面積： | 9 | m2/支 | ||||||
時間 | 進水 | 濃水 | 產(chǎn)水 | 回收率 | 電導截留率 | 膜通量 | 備注 | ||||
溫度 | 進膜壓力 | 進水電導率 | 出水壓力 | 產(chǎn)水電導率 | 產(chǎn)水流量 | ||||||
min | ℃ | Mpa | kg/cm2 | us/cm | kg/cm2 | us/cm | lpm | % | % | lmh | ? |
31.4 | 1.9 | 15 | 689 | 17.0 | 7.5 | 210 | 98.91% | 23.33 | 清水通量 | ||
8:40 | 34.5 | 1.3 | 10 | 126 | 17.0 | 86 | 180 | 31.75% | 20.00 | ? | |
8:44 | 34.4 | 1.9 | 15 | 129 | 17.0 | 84 | 230 | 34.88% | 25.56 | ? | |
8:48 | 34.3 | 1.9 | 15 | 133 | 17.0 | 82 | 230 | 38.35% | 25.56 | ? | |
8:53 | 34.1 | 1.9 | 15 | 138 | 17.0 | 83 | 230 | 39.86% | 25.56 | ? | |
8:57 | 34.2 | 1.9 | 15 | 144 | 17.0 | 83 | 230 | 42.36% | 25.56 | ? | |
9:05 | 34.1 | 1.9 | 15 | 157 | 17.0 | 71 | 230 | 54.78% | 25.56 | ? | |
9:07 | 34.3 | 1.9 | 15 | 140 | 17.0 | 71 | 230 | 49.29% | 25.56 | ? | |
9:13 | 34.0 | 1.9 | 15 | 152 | 17.0 | 67 | 230 | 55.92% | 25.56 | ? | |
9:18 | 34.0 | 1.9 | 15 | 161 | 17.0 | 66.5 | 230 | 58.70% | 25.56 | ? | |
9:28 | 34.2 | 1.9 | 15 | 191 | 17.0 | 70 | 230 | 63.35% | 25.56 | ? | |
9:36 | 34.3 | 2.0 | 15 | 230 | 17.0 | 72 | 225 | 68.70% | 25.00 | ? | |
9:42 | 34.2 | 2.0 | 15 | 278 | 17.0 | 75 | 225 | 73.02% | 25.00 | ? | |
? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | 25.00 | 平均通量 | |||
33.0 | 1.9 | 15 | 710 | 17.0 | 7.3 | 220 | 98.97% | 24.44 | 清水通量 | ||
5.數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)表1
? | COD(mg/l) | PH | 體積(L) | TN(mg/l) | NH3-N(mg/l) |
進水 | 2800 | 9.82 | 270 | 80.85 | 48.6 |
濃水 | 4960 | 9.55 | 50 | 110.64 | 67.16 |
產(chǎn)水 | 2080 | 10.14 | 220 | 67.02 | 47.04 |
回收率 | ? | ? | 81% | ? | ? |
濃縮倍數(shù) | ? | ? | 5.4 | ? | ? |
去除率 | ? | ? | ? | 17.11% | ? |
數(shù)據(jù)表2
? | COD(mg/l) | PH | TP(mg/l) | TN(mg/l) | CL-(mg/l) |
進水 | 1189 | 8.77 | 1.8 | 22.34 | 359.26 |
濃水 | 1230 | 7.6 | 3.12 | 23.08 | 359.26 |
產(chǎn)水 | 1148 | 8.03 | 0.01 | 4.26 | 35.26 |
去除率 | 3.45% | ? | ? | 80.93% | 90.19% |
說明：數(shù)據(jù)表二是在數(shù)據(jù)表一基礎(chǔ)上僅改變進水PH的條件下再次做的過膜實驗，主要是排除數(shù)據(jù)不準確性的干擾，同時測試pH的改變是否能改變其截留效果
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6.分析，結(jié)論及建議
1）從膜的運行上來看，本次實驗使用70公斤的單只膜元件進行循環(huán)濃縮實驗，共運行時間62分鐘。**壓力升至20公斤，遠未達到膜元件能承受的**壓力，同時在保持壓力基本不變，進水電導升高的情況下，通量的損失很緩慢，且**膜的平均通量為25LMH，遠超本膜元件要求的**通量。
2）從膜的清水通量來看，實驗結(jié)束后，通過實驗前后的通量數(shù)據(jù)對比可知，其通量變化不大，說明膜元件污堵狀態(tài)較理想。
3）從膜的出水水質(zhì)來看，雖然實驗數(shù)據(jù)有一定的問題，但是還是可以看出其對COD的去除效果很差，原因在于廢水中COD組成部分大多數(shù)都是有機小分子物質(zhì)，不容易膜攔截。而本廢水的實驗?zāi)康木褪且髲U水達到回用標準，因此COD太高而達不到本廢水的實驗?zāi)康摹?/p>
4）結(jié)論：從以上的分析可以看出，雖然本膜元件的運行時沒有任何問題，但是由于廢水中有機小分子物質(zhì)太多，而不能被反滲透級別的膜所攔截，使其出水COD不能達到回用水的要求本，因此本膜工藝對于此廢水的處理并不合適。
5）建議：根據(jù)本廢水的一些特點，可以考慮用一些**氧化技術(shù)進行處理。比如臭氧等
十三.實驗三合成廢水
1.廢水特點：此廢水無色透明，溫度60攝氏度左右，pH在14左右，由于此水樣的來源不清楚，水質(zhì)情況不明，僅在取樣過程中發(fā)現(xiàn)水體中有不能很好的溶解于水中的有機溶劑，但是在攪動過后憑肉眼不能觀察出此現(xiàn)象。但在PH=6-10時，廢水中有大量的白色沉淀物析出，此沉淀不易被20微米的濾袋攔截。在PH小于6時，白色沉淀物再次溶解，水體變得清澈透明。
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2.水樣的預(yù)處理：用鹽酸調(diào)pH至5，然后通過自然冷卻一夜后，用膜實驗設(shè)備自帶的保安過濾器來做過濾處理
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3.實驗記錄數(shù)據(jù)
試驗數(shù)據(jù)記錄表 | |||||||||||
實驗名稱： | 料液來源： | ? | |||||||||
實驗日期： | 預(yù)處理方法： | 合成廢水 | |||||||||
設(shè)備型號： | □MFT-SM-1-1 | □MFT-SM-4-1 | ? | 進水流量： | 15 | lpm | 單只濃縮 | 實驗人員： | 薛雙全 | ||
□ 70bar | □ 140bar | ? | 膜組件面積： | 9 | m2/支 | ||||||
時間 | 進水 | 濃水 | 產(chǎn)水 | 回收率 | 電導截留率 | 膜通量 | 備注 | ||||
溫度 | 進膜壓力 | 進水電導率 | 出水壓力 | 產(chǎn)水電導率 | 產(chǎn)水流量 | ? | ? | ? | ? | ||
min | ℃ | Mpa | kg/cm2 | us/cm | kg/cm2 | us/cm | lpm | % | % | lmh | ? |
30.0 | 1.9 | 15 | 750 | 15.0 | 10 | 200 | 98.67% | 22.22 | 清水通量 | ||
9:30 | 31.4 | 4.6 | 44 | 36588 | 44.0 | 4423 | 160 | 87.91% | 17.78 | ? | |
9:35 | 31.9 | 4.6 | 44 | 38815 | 44.0 | 3787 | 150 | 90.24% | 16.67 | ? | |
9:41 | 32.3 | 4.6 | 44 | 41906 | 44.0 | 3740 | 138 | 91.08% | 15.33 | ? | |
9:47 | 32.3 | 5.3 | 50 | 45540 | 50.0 | 3349 | 160 | 92.65% | 17.78 | ? | |
9:54 | 32.4 | 5.3 | 50 | 49355 | 50.0 | 3791 | 140 | 92.32% | 15.56 | ? | |
9:59 | 32.5 | 5.3 | 50 | 52368 | 50.0 | 3990 | 120 | 92.38% | 13.33 | ? | |
10:01 | 32.6 | 5.9 | 57 | 54972 | 57.0 | 3788 | 150 | 93.11% | 16.67 | ? | |
10:06 | 32.7 | 6.0 | 57 | 60080 | 57.0 | 4205 | 125 | 93.00% | 13.89 | ? | |
10:16 | 33.0 | 6.6 | 63 | 70558 | 63.0 | 5205 | 120 | 92.62% | 13.33 | ? | |
10:11 | 32.7 | 6.4 | 62 | 65006 | 62.0 | 4470 | 130 | 93.12% | 14.44 | ? | |
10:21 | 33.0 | 6.6 | 63 | 74939 | 63.0 | 5694 | 100 | 92.40% | 11.11 | ? | |
10:23 | 33.0 | 6.6 | 63 | 77808 | 63.0 | 5677 | 60 | 92.70% | 6.67 | ? | |
10:24 | 33.0 | 6.6 | 63 | 78228 | 63.0 | 6030 | 60 | 92.29% | 6.67 | ? | |
? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | 13.79 | 平均通量 | |||
32.0 | 1.9 | 15 | 770 | 15.0 | 30 | 170 | 96.10% | 18.89 | 清水通量 | ||
31.4 | 2.0 | 15 | 780 | 15.0 | 11 | 180 | 98.59% | 20.00 | 堿洗通量 | ||
?
5.數(shù)據(jù)
?
? | COD(mg/l) | PH | 體積(L) | TN(mg/l) | CL-(mg/l) |
進水 | 2296 | 2.52 | 171 | 228.83 | 13651 |
濃水 | 3940 | 3.27 | 51 | 300.96 | 37722.3 |
產(chǎn)水 | 196 | 2.56 | ? | 15.96 | 9700.02 |
回收率 | ? | ? | 70% | ? | ? |
濃縮倍數(shù) | ? | ? | 3.4 | ? | ? |
去除率 | 91% | ? | ? | 93% | 29% |
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6.分析結(jié)論及建議
1）從膜的運行上來看，本次實驗使用70公斤的單只膜元件進行循環(huán)濃縮實驗，共運行時間56分鐘。**壓力升至66公斤，已接近膜元件能承受的**壓力，同時在保持壓力基本不變，進水電導升高的情況下，膜的通量在實驗前階段較為緩慢，但是在實驗后階段其通量衰減較快速。且**膜的平均通量為13.79LMH，遠超膜元件要求的**通量。
2）從膜的清水通量來看，實驗結(jié)束后，通過實驗前后的通量數(shù)據(jù)對比可知，其通量變化較大，說明本膜元件在運行中有一定的污堵。由于對水質(zhì)來源不清楚，不好判斷污堵原因，但是從**濃水水面上漂浮的有點像油狀的物質(zhì)來看，可能是有機溶劑達到過飽和析出，而浮于水面上，造成污堵的原因之一。
3）從膜的出水水質(zhì)來看，不管是電導還是COD都達到了一個良好的截留狀態(tài)，且本廢水實驗的目的是對廢水進行脫鹽處理，其產(chǎn)水進入生化，而節(jié)省蒸發(fā)廢水的運行費用，因此僅從這方面講此SUPERO膜是完全能夠處理好此廢水的。
4）結(jié)論及建議：從以上的分析可以看出，SUPER膜元件對廢水處理的效果無太大問題，主要是膜在運行中出現(xiàn)一定的污堵現(xiàn)象，有些有機溶劑在膜在工程長期運用時，會對產(chǎn)生破壞作用，因此此廢水處理與否，需要了解清楚此廢水來源及性質(zhì)后，再做決定。
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