超滤说明书.docx

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1、超滤系统 操作维护手册一、 超滤技术介绍1、超滤是什么在膜分别领域，依据分别精度划分有微滤MF、超滤UF、纳滤NF、反渗透RO四种分别过程。其中，超滤Ultrafiltration：介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，使用压力通常 为0.020.3MPa，膜孔径在0.0020.1m，截留分子量约为1000500,000道尔顿左右， 超滤是一种能够将溶液进展净化、分别、浓缩的膜分别技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质。超滤膜可有效去除水中的悬浮物、胶体微粒、细菌和大局部病毒等，对有机物的去除率为2060%，对小分子有机物和无机离子几乎不

2、截留。目前在饮用水、工业用水处理、饮 料、环保、化工、冶金、食品等已得到广泛应用。尤其在海水淡化、纯水、超纯水等生产中作为反渗透的预处理，确保反渗透及后续设备运行稳定。2、超滤膜组件的构造形成目前市场上超滤膜有平板式、卷式、管式和中空纤维式四种构造型式，特点如下： 平板式，其比外表积小，处理力气偏低，不适合工程放大。卷式，不行反洗，且预处理要求高。管式，装填密度低、单位体积内膜面积小，且能耗大。中空纤维式，装填密度高，能耗低，通量大，寿命长，且可以反洗，在工程实际中用得比较多。表 1 各种构造形式膜组件之间的比较 比较工程卷式中空管式平板式填充密度m2.m-3200-80012006030-5

3、00组件构造简洁简洁简洁很简洁膜更换方式组件组件膜或组件膜膜更换本钱较高较高中低料液预处理高较高低低抗污染性中等一般格外好中等清洗效果一般至难易优良工程放大难易中中易难能耗低低投资较低低高中高较高内压式与外压式操作内外压中空纤维超滤膜应用特点中空纤维膜的操作形式分为内压式和外压式。内压式操作，即原液先进入中空纤维内部， 经过压力驱动，沿径向由内向外透过中空纤维膜成为渗透液，而浓缩液则留在中空纤维的内部，由另外一端流出；外压式操作，原液在中空纤维外侧流淌，原液在压力差作用下由外向内透过中空纤维膜进入纤维内侧成为透过液，而浓缩液则集合在中空纤维的外部。a、外压式中空纤维超滤膜适用高浊度进水较低的预

4、处理要求，本钱低适用气擦洗，更简洁清洗b、内压式中空纤维超滤膜无死角，不易结垢对进水要求较高中空纤维膜的操作形式分为内压式和外压式。内压式操作，即原液先进入中空纤维内部，经过压力驱动，沿径向由内向外透过中空纤维膜成为渗透液，而浓缩液则留在中空纤维的内部，由另外一端流出；外压式操作，原液在中空纤维外侧流淌，原液在压力差作用下由外向内透过中空纤维膜进入纤维内侧成为透过液，而浓缩液则集合在中空纤维的外部。死端过滤和错流过滤中空纤维膜的过滤模式分为死端过滤和错流过滤。在死端过滤下亦称“全流过滤”，料液中的溶剂、水分子、小于膜孔的溶质全部透过超滤膜，大于膜孔的颗粒被截留，没有浓缩液流出，而被截留的颗粒通

5、常积存在膜外表上，所以随运行时间增加，膜外表截留颗粒不断增加，造成过滤阻力增大，产水量下降、压力上升，此时需要停下来清洗膜外表的污染层或者更换膜。当原液中被分别物质浓度很低时通常固含量低于0.1% ，为了降低能耗，通常承受死端过滤。在错流过滤下，有一局部的浓缩液从超滤膜的另一端排放，与死端过滤不同的是料液流经膜面时产生的剪切力把膜面上滞留的颗粒带走，从而使污染层保持在一个较薄的水平，提高了膜的过滤性能、保持膜的通量持续稳定，以及延长膜的使用寿命，为降低用户的操作费用供给了牢靠的保障。错流过滤适合于当原液中被截留的物质浓度很高时针对固含量高于0.5%时多承受。超滤相关术语不对称膜：即各向异性的膜

6、，膜是由很薄的致密皮层和比皮层厚得多的由海绵状或指状微孔层构成的支撑底层共同形成具有分别功能的高分子膜，在膜的厚度方向上呈现出不对称性。孔隙率：过滤微孔总体积在膜丝总体积中所占的比例。截留分子量：用来描述超滤膜孔径的大小。定义为膜具有 90%以上截留的最小分子量。亲水性：亲水性膜材料对水有较强的亲合力，膜的外表很自然的具有润滑的特性。疏水性：膜材料对水有排斥的特性，疏水性膜材料具有很低的吸水性能，因此在膜外表水常呈颗粒状。膜组件：安装膜的最小单元被称为膜组件，该单元是将膜、固定膜的支撑体、间隔物或管式外壳等通过确定的黏合、组装而成，工艺上应用的膜组件主要有中空纤维式、管式、螺旋卷式、平板式等四

7、种类型。原水：进入超滤系统未经过处理的水。产水：在压力驱动下，透过超滤膜的那局部水。浓水：没有透过超滤膜的那局部水，它含有比原水浓度高的悬浮物、胶体细菌等杂质。膜通量：是指在 25水温存 0.1MPa 水压下，单位时间内通过单位膜面积的滤过液体积， 单位为 LMH(为 L/m2.h 的缩写)。膜比通量：单位压力，单位时间内透过单位膜面积的产水量，单位为 L/m2.h.bar。平均跨膜压差：产水侧和原水进出口压力平均值的差值。产水压力系数：25下，产水流量与平均跨膜压差的比，单位为 m3/h.bar.25。即：平均跨膜压差标准化产水流量产水压力系数 barTMP25 /h,m3=产水压力系数常用

8、来推断超滤组件污染程度及评价化学清洗效果。全流过滤：又称死端过滤，指水全部透过超滤膜形成产品水的过滤方式，没有浓缩液排出。错流过滤：只有一局部水透过超滤膜成为产品水，另外一局部水通过浓水从另外一端排出，这种过滤方式有助于冲刷膜外表的污染物。浓差极化：在膜分别操作中，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，造成在膜外表四周浓度高于主体浓度的现象。通常提高膜丝外表液体的切向流速可以有效降低浓差极化的现象。浓差极化受操作条件(如速度、温度、压力和浓度等)影响。回收率：产水去除反洗所用水量占原水的百分比 R。正向流：排放液的循环流淌方向，对垂直安装的膜管常指向上运动。逆向流：对垂直安装的膜组件，常指向下

9、运动。反洗：超滤透过液从膜丝内侧产水侧在确定压力下透过膜流向膜丝外侧 (原水侧)， 本手册中对压力式超滤膜反洗时结合气洗。正洗：将进水从超滤膜组件的进水侧进入，从浓水侧排出，可以进一步冲洗超滤膜外表的污堵物，也能起到对膜组件灌水排气的作用。物理清洗：利用高纯水、热水等进展反洗、正洗、超声清洗，气、水混合冲洗等，将膜外表的污堵物冲洗掉。分散化学清洗：反洗时在反洗液中参与确定浓度和特别效果的化学药剂，有时也称 “增加化学反洗” 。化学清洗：利用化学药品与膜污染物进展化学反响去除污染物的清洗方法。3、压力式超滤膜1、压力式超滤产品介绍压力式超滤膜简介外压式中空纤维超滤膜组件，承受改性亲水聚偏氟乙烯(

10、PVDF)材料，可长期耐受高浓度的氧化剂，充分抑制微生物生殖。中空纤维膜有小的公称孔径，能够去除几乎全部的微粒、细菌、大多数病毒以及胶体；其极高的孔隙率使得膜组件能够获得和微滤相近的通量，因而在大多数状况下是比微滤更好的选择。该超滤膜组件承受不易堵塞的外压式构造，具有更高的截污量，更大的过滤面积，使清洗更简便、彻底。承受的流态设计以全流过滤为主，但组件也可以很便利地转换成错流过滤的模式，与错流相比，全流过滤能耗低、操作压力低，因而运行本钱更低；而错流过滤则能处理悬浮物含量更高的流体。因此具体的操作形式宜依据水中的悬浮物含量来确定。该压力式超滤膜组件通常以恒流方式运行，透膜压差将随运行时间渐渐增

11、加，流量会有下降，此时通过定期的反洗、气洗以及化学分散清洗等手段，可以去除膜面的滤饼层； 而在反洗水中参与杀菌剂则能够有效地把握膜组件内微生物生殖，更彻底的除去膜面污染物。2、压力式超滤膜特点与市场同类超滤产品比较，压力式超滤膜具有如下优点：改性 PVDF 亲水膜，不易结垢，抗污染力气强PVDF 压力式超滤膜经过特别的亲水化处理，具有永久亲水性能，可在较低压力下获得较高通量，而且抗污染力气强。单皮层构造，高通量压力式超滤膜海绵状构造内外表：海绵状支撑层，强度高，水流阻力小。 外外表：单皮层构造，孔径分布均匀，截留率高。化学稳定性好，尤其抗氧化性强，使用寿命长压力式超滤膜承受优质 PVDF 材料

12、，耐酸、耐碱、耐油脂性能超群；抗氧化性强。均一的膜孔径，分别效率高，水质稳定对细菌和病毒具有高去除率可以死端过滤或者错流过滤压力式超滤膜承受的流态设计以全流过滤为主，但组件也可以很便利地转换成错流过滤的模式，具体要看原水水质。外压式过滤模式，适合于高浊度进水，抗污染力气强，易清洗反洗和气擦洗能有效的除去结垢层，恢复膜通量内外表：海绵状支撑层，强度高，水流阻力小。外外表：单皮层构造，孔径分布均匀，截留率高。 化学稳定性好，尤其抗氧化性强，使用寿命长压力式超滤膜承受优质PVDF材料，耐酸、耐碱、耐油脂性能超群；抗氧化性强。 均一的膜孔径，分别效率高，水质稳定 对细菌和病毒具有高去除率 可以死端过滤

13、或者错流过滤压力式超滤膜承受的流态设计以全流过滤为主，但组件也可以很便利地转换成错流过滤的模式，具体要看原水水质。 外压式过滤模式，适合于高浊度进水，抗污染力气强，易清洗反洗和气擦洗能有效的除去结垢层，恢复膜通量压力式超滤膜在出厂前100%经过完整性检验，确保在运行中稳定，无泄漏，经过大量工程使用，证明性能稳定，使用寿命长，赢得了业内始终好评。3、压力式超滤膜主要应用领域各种纯水供水处理工艺钢铁厂、化工厂、发电厂、医药厂、电子厂等。反渗透和纳滤的前处理工艺城市饮用水制成工艺随着工业进展，水质污染状况日益严峻，同时淡水资源不断缺少，城市污水经过超滤处理，不仅可以作为工业用水，甚至可以作为饮用水来

14、使用。海水淡化工艺世界上很多沿海地区淡水资源比较缺乏，解决的方法是将海水淡化回用，最早人民通常承受蒸馏技术，从十九世纪 60 年年月，膜技术被广泛应用，超滤膜作为海水淡化反渗透系统预处理，为反渗透系统供给高质量的进水，从而保证反渗透系统的稳定运行。中水回用工艺半导体、纸浆造纸业、纺织业、印染业和农业等各行业的中水回用。冷却循环水深度处理及回用工业废水处理回收电泳涂漆废水中的涂料，已广泛用于世界各地的电泳涂漆自动化流水线上。特别行业处理利用超滤能截留大分子的性能，可进展浓缩处理，如酿酒、食品加工、中药提取、血液透析等。压力式超滤膜在出厂前 100% 经过完整性检验，确保在运行中稳定，无泄漏，经过

15、大量工程使用，证明性能稳定，使用寿命长，赢得了业内始终好评四、 物理清洗物理清洗主要包括：正洗、反洗、气洗主要包括气擦洗、气水洗。周期物理清洗，主要是指设定系统运行一段时间，进展短暂的正洗、反洗及气洗，或者将这三种方式结合起来的清洗方式。1、正洗：正洗是通过翻开进液阀，关闭产水阀，让冲洗液高流速全部从浓水上排阀流出，从而对膜外表进展高速冲刷，降低膜外表的污染物富集。反洗：此操作与过滤逆向，即反洗水从清液侧进入超滤纤维中透过膜流向浓水侧， 通过大流量的反洗水，将膜孔道和中空纤维膜外表的污染物冲洗掉，并通过下排阀将被冲洗掉的污染物排出。2、气擦洗：通过气体摇荡膜丝来去除膜外表的污染物。3、气水洗：

16、反洗水经超滤反洗泵送从超滤膜管的清液侧进入浓缩侧排出，同时从超滤膜管过滤进水口间歇通入压缩空气，气水结合进展反洗能有效的造成剪切力从而更有效的剥离污染在膜外表的颗粒，并把局部颗粒带出超滤膜管。通过 PLC 对每个过程进展把握，运行一段时间后协作确定正洗、反洗、气洗， 能准时有效的去除膜外表的污染物，不仅保证系统稳定运行，还延长了化学清洗周期。4、分散化学清洗反洗中参与化学药剂本系统中也称“分散药洗”或“化学增加反洗” 系统设定每套系统累计运行确定时间后将进展加药反洗，即在反洗液中通过加药泵参与确定比例的反洗药剂，对膜进展短时间浸泡的清洗方式，该过程的操作为自动，但需要确认加药箱内的药剂充分。参

17、与的反洗药剂视处理水质而定，具体状况可询问凯膜公司。5、化学清洗化学清洗：在正常运行一段时间后，由于超滤膜组件被废水中的悬浮颗粒、有机物等物质的污染，使得产水流量下降，膜压差上升(即“产水压力系数”下降)。 且这种现象通过物理方法、及分散化学清洗均不能恢复。为了使膜组件恢复原来的性能，必需定期进展化学清洗。具体清洗方案应由污染物特性及污染程度打算。5.1 化学清洗前预备5.1.1 清洗方案的选择酸洗方案： 承受酸性溶液对超滤装置进展清洗。该清洗方案适用于，由于当进水中无机盐含量超过设计标准，或者超滤膜组件的进水中悬浮物特别高等，而对膜的进水侧造成的非有机物污染。碱洗方案： 承受碱性氧化剂溶液对

18、超滤装置进展清洗。当进水中有机物含量高，可能引起滤膜受到有机物污染。并且当条件有利于生物生存时，一些细菌和藻类也将在超滤膜组件中产生，由此引起生物污染。5.1.2 化学清洗药剂的质量要求柠檬酸、次氯酸钠和氢氧化钠均为工业级。5.1.3 安全留意事项1) 避开与NaOH、NaClO这些药剂直接接触，该类药剂具有程度不同的腐蚀性，而NaClO还是一种强氧化剂。2) 清洗时应把握管线的压力，以免压力过高引起化学药品喷溅。5.2 化学清洗过程5.2.1 化学清洗时留意事项1) 超滤装置进展化学清洗前都必需先进展气水反洗。2) 超滤装置的整个清洗过程至少24个小时。3) 假设清洗后超滤装置停机时间超过三

19、天，必需依据长时间关闭的要求进展维护。4) 清洗液必需使用超滤产水或者更优质的水配制。5) 清洗剂在循环进膜组件前必需经过50m的滤芯过滤，以除去清洗剂中可能存在的污染物。6) 清洗液温度把握在2540，提高清洗液温度能够提高清洗的效率，但严禁pH超过12。7) 必要时可承受多种清洗剂清洗，但清洗剂和杀菌剂不能对膜和组件材料造成损伤。且每次清洗后，应排尽清洗剂，用超滤产水将系统冲洗干净，才可再用另一种清洗剂清洗。8) 用化学清洗液进展清洗时最初的10-15%比较脏的清洗液不进展循环，通过膜框架上排阀排出。5.2.2 酸洗操作步骤1-2 %柠檬酸溶液并用氨水调整pH值为24或0.3% HCl溶液

20、，适用于铁污染及碳酸盐结晶污堵等。1) 预备工作a) 按关闭程序关闭超滤系统。b) 关闭超滤系统全部阀门。c) 在清洗溶液箱中配制好 1-2%的柠檬酸并加氨水调整 pH值为24或0.3% HCl溶液，并充分搅拌使其混合均匀。2) 清洗a) 启动清洗水泵，缓慢翻开清洗水泵出口阀、超滤装置清洗液进出阀， 把握每个膜组件46m3/h的流量让清洗溶液进入膜组件，并返回清洗溶液箱中。循环清洗时间为30min。b) 关闭清洗泵，静置浸泡60min。c) 将清洗溶液箱和清洗过滤器放空,并用超滤产水冲洗干净。清洗完毕后，需用超滤产水对超滤膜组件进展冲洗，冲洗的目的是将超滤装置中剩余的化学溶液除去。5.2.3

21、碱洗操作步骤0.1% NaClO + 0.05% NaOH溶液, 用于清洗由有机物及活性生物引起的超滤膜组件的污染。参考酸洗步骤。5.3 评价化学清洗的效果评价化学清洗效果，主要观测产水压力系数，假设产水压力系数能恢复到上次化学清洗后的95%以上，即为化学清洗到达抱负效果，否则需延长化学清洗剂浸泡时间或者增加化学清洗剂的有效浓度。5.4 压力式超滤系统定期杀菌为防止超滤膜上的微生物污染，需对超滤系统定期投加杀菌剂，投加杀菌剂类型需依据工艺条件而定。比较常用的是承受次氯酸钠。一般设两周进展一次，投加方式可以在预处理前进展冲击性投加，投加浓度为50ppm 左右，投加时间为 2.0 小时，也可以通过长期连续少量投加方式进展。