NORIT公司膜技术手册

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1、NORIT 膜技术手册 NORIT 超滤系统 1 荷兰 Norit 公司 XIGATM NORIT 膜技术手册 NORIT 超滤系统 2 目目 录录 目目 录录 2 诺瑞特诺瑞特 XIGA 系列超滤膜技术综述系列超滤膜技术综述 3 XIGA 超滤膜的特点和优点超滤膜的特点和优点 5 8寸标准设计 5 膜组件的可互换性 5 方便采购 5 施工建设方面的优势 5 施工现场要求低 5 运行方便 6 高通量 低压力节省能源 6 相同出水量条件下 所需膜面积小 6 膜清洗费用低 6 高耐化学腐蚀 6 智能系统保证方便稳定的运行 6 在线测试系统保证运行可靠 7 持续提供高品质供水 7 诺瑞特诺瑞特 XI

2、GATM 超滤过程超滤过程 8 技术综述 9 诺瑞特诺瑞特 XIGA 超滤过程的应用超滤过程的应用 13 饮用水处理 13 地表水处理 14 海水淡化 15 污水回用 15 结论结论 16 附件附件 1 XIGA 超滤膜技术参数超滤膜技术参数 17 附件附件 2 XIGA 超滤膜组件参数超滤膜组件参数 19 附件附件 3 诺瑞特诺瑞特 X FLOW 超滤在中国的应用工程实例超滤在中国的应用工程实例 21 NORIT 膜技术手册 NORIT 超滤系统 3 诺瑞特诺瑞特 XIGA 系列超滤膜技术综述系列超滤膜技术综述 诺瑞特 XIGA 系列超滤膜技术是诺瑞特公司专门针对大型水处理工程开发的膜过滤技

3、 术 它采用了诺瑞特的子公司 X FLOW生产的高性能超滤膜 这种膜采用标准的 8 寸设 计 其平均孔径为 10nm 这样充分保证了尺寸水中大于 10nm的颗粒 如胶体 固体颗 粒 病菌 隐性孢子等被完全过滤掉 因此保证了通过诺瑞特 X FLOW过滤后的出水 不含任何悬浮物 长期保持高质量 可以直接使用 或者作为反渗透等深度处理的入水 X FLOW超滤膜具有优异的耐化学腐蚀的性能 因此可以在广泛的 pH 值范围内进行操 作 并且耐氧化 可以用来处理加氯处理后的水 以及用强氧化剂进行清洗 X FLOW 膜采用内压式过滤 即水从内向外流动 这样保证了被膜截留的物质非 常容易通过反洗 或者化学加强反

4、洗去掉 内压式过滤的另外一个优点是 保证入水不会 与膜的外表面接触 从而保证污垢不会在膜丝之间堆积 一旦污垢在膜丝之间堆积 这部 分污垢是相当 有时甚至是不可能被去除的 诺瑞特 XIGA 系列超滤技术的运行方式采用全流过滤 因此大大节约了运行能源 典 型的过滤压差是 0 3 0 8bar 5 12PSI 在膜表面沉积的固体颗粒 通过定期的反洗加 以去除 这种反洗不必加入任何的化学清洗剂 固体污物在定期反洗中被除去 因此避免 了其在膜附近的沉积 这种运行方式优于传统的浸没式膜过滤 浸没式膜过滤由于采用将 膜浸入水箱中 采用外压式过滤 因此会导致固体污染物在水箱中堆积 而一旦有任何一 根膜丝出现断

5、裂 会导致污染泄漏到出水中 那些吸附在膜表面 不能被反洗去除的污物 需要通过在线的化学加强反洗 CEB 去除 此时膜组件不必移出 可以在线进行清洗 在化学加强反洗过程中 需要加入少量 的化学清洗剂 通过短时间的浸泡 通常为 5 10 分钟 后 将化学清洗剂排出 此时超 滤膜恢复为像一根新膜一样的清洁状态 通常 X FLOW 超滤膜不需要拆卸下来后进行清 洗 因此避免了反复使用清洗剂可能产生的交叉污染 另外 在设备运行过程中 无需人 工监视 在一个压力容器中 最多可以置入四根膜组件 这些膜在压力容器中串联排列 通过 内部连接器进行连接 每根膜中的大量膜丝被瓦棱片分成十二个区域 这样可以获得最佳

6、的流态 尤其有利于反洗和化学加强反洗 另外 每个组件都连有一个旁路 它接在膜组 件的中部的位置 当反洗和化学加强反洗时 反洗污水通过旁路排出 NORIT 膜技术手册 NORIT 超滤系统 4 超滤过程还可以通过与在线加入絮凝剂连用 这种方法不仅可以对处理过程产生积极 的影响 同时还可以提高入水中溶解物质 如有机物 离子等的去除率 因此比单纯的超 滤过程获得更好的水质另外对水处理过程另外一方面的积极影响 表现在这种方法可以减 少膜的反洗和化学加强反洗的频率 从而提高整个系统的效率和回水率 诺瑞特 XIGA 超滤过程 采用诺瑞特 X FLOW超滤膜技术可以保证去除水中的颗粒 物 无论入水质量如何

7、都可以持续供应高品质的供水 诺瑞特工程设计在很多领域里有 广泛的运行经验 并将这些经验充分运用到工程设计中 从而保证用户可以获得最好的解 决方案 NORIT 膜技术手册 NORIT 超滤系统 5 XIGA 超滤膜的特点和优点超滤膜的特点和优点 8寸标准设计寸标准设计 诺瑞特 XIGA 超滤过程采用标准 8 寸膜外壳 这与通常反渗透装置 8 寸膜组件的放置 是一样的 但是为适合低压超滤过程 这种膜外壳的压力设计较反渗透要降低很多 从而 这种膜外壳的投资大大降低 这种低压超滤标准膜组件的外壳可以从很多供应商处购得 膜组件的可互换性膜组件的可互换性 诺瑞特始终坚持开放的设计思路 因此其 XIGA 系

8、列已经成为国际认同的超滤标准 并且诺瑞特没有通过专利或其他方法将这种 8 寸膜设计标准据为独有 因此大部分膜系统 都采用了这种设计 这种标准的 8 寸膜设计所带来的好处就是 在未来可以带来膜产品在 价格方面的优势 实际用户在他们安装了膜系统后 不必面临只能从一个公司购买膜产品 的困境 方便采购方便采购 超滤膜的重要用途之一是作为反渗透过程的预处理 因此将超滤膜设计标准的 8 寸形 式 将给采购带来方便 因为用户从大部分反渗透外壳提供商那里 同样可以购买到超滤 膜外壳 从而通常还会节省一些费用 施工建设方面的优势施工建设方面的优势 因为 XIGA 超滤膜被设计成 类似反渗透 的形式 因此对于那些

9、拥有反渗透经验的 设计和施工队伍 将非常容易的接受这种设计 这就保证了在确定在哪里 和由谁来具体 施工和建设时 可以有更广泛的选择 施工现场要求低施工现场要求低 超滤工厂可以安装在任何有足够承重能力的平坦地面上 而不需要任何现场装置 如 放置膜的水箱等 NORIT 膜技术手册 NORIT 超滤系统 6 运行方便运行方便 超滤膜系统完全自动运行 过滤 反洗 化学加强反洗都由控制系统监控 完全不需 要人工拆卸清洗 因此运行费用仅包括化学清洗剂的费用和整个系统运行的能耗 高通量高通量 低压力节省能源低压力节省能源 诺瑞特超滤膜可以在运行时保持较高的通量 根据用途的不同 通量可以为 60 130l m

10、2h 由于诺瑞特的 X FLOW膜的高性能 保证了超滤系统的运行压力非常低 通 常为 0 3 0 8bar 从而系统仅需要非常低的运行能耗 一般为 0 1 0 2kWh m3 相同出水量条件下 所需膜面积小相同出水量条件下 所需膜面积小 因为超滤系统在膜通量较高的条件下运行 因此相同出水量条件下所需的膜面积较 少 从而膜的维护和更换工作降低 膜清洗费用低膜清洗费用低 诺瑞特 XIGA 膜技术通常采用常见的化学药品对膜进行清洗 另外在清洗时 只需将 化学清洗剂浸满膜腔和连接管道即可 因此大大降低了化学清洗剂的使用量 这不同于浸 入式膜技术在清洗时 需要将整个水箱充满清洗剂 高耐化学腐蚀高耐化学腐

11、蚀 诺瑞特 X FLOW膜可以在广泛的化学环境中进行运行和清洗 清洗时 pH 值可以在 1 13 之间 并且由于其高耐氧化性 因此 X FLOW膜可以用来处理加氯后的水 以及 用次氯酸钠 双氧水等强氧化剂进行清洗 智能系统保证方便稳定的运行智能系统保证方便稳定的运行 诺瑞特采用智能系统控制超滤过程 智能控制系统 CIS 可以监测入水的水质情 况 并将其传输到中心控制系统 从而调整运行参数 如在入水浊度较低的条件下 适当 调整反洗频率 NORIT 膜技术手册 NORIT 超滤系统 7 在线测试系统保证运行可靠在线测试系统保证运行可靠 诺瑞特开放出了针对超滤系统的在线测试技术 对于典型的应用 如饮

12、用水生产 诺 瑞特开放了 SIM系统 此系统可以在线测试 1 m颗粒的去除率等指标 对于非常用系 统 我们开发了 AirFlow 系统这种系统是传统压力测试系统的革新 其方法是将入水端的 水排出 然后在入水端施加特定值的气压 通过测定开放的出水端空气流速率 确定膜丝 的完整性 一个测试在 10 分钟内即可完成 持续提供高品质供水持续提供高品质供水 诺瑞特 X FLOW超滤膜孔径为 10nm 并且孔径分布非常集中 这些特性保证了超 滤膜成为了所有悬浮固体的绝对屏障 这些悬浮固体包括细菌 胶体等 无论入水条件如 何 都能够持续提供高品质的供水 出水指标如下 固体悬浮物 0 5mg l 浊度 6lo

13、g 病毒去除率 4log SDI15 3 上述指标 无论在何种入水条件下都可以保证 另外如果 NORIT XIGA超滤过程在线加入絮凝剂 可以进一步去除溶解在水中有机 物 颜色 离子等物质 NORIT 膜技术手册 NORIT 超滤系统 8 诺瑞特诺瑞特 XIGATM 超滤过程超滤过程 诺瑞特 XIGATM超滤过程专门针对大型水处理系统进行了特殊的设计 应用范围包括 以下方面作为原水 地下水 地表水 海水 污水处理厂 WWTP 出水 这些水源的悬浮固体和浊度相对较低 除非特殊情况一般的 SS 低于 50mg L 对于这 些原水 诺瑞特全流过滤超滤膜可以按要求去除悬浮固体 细菌甚至颜色 对于大型水

14、处 理系统 节省运行能源是非常重要的考虑方面 因此诺瑞特采用了节能膜系统 即全流过 滤超滤系统 错流 全流 图 1 错流过滤与全流过滤形式的区别 此系统的工作原理类似咖啡过滤机 水中的固体悬浮物沉降在膜的表面 这部分固体 通常被成为 污垢 只要水中含有固体悬浮物 就必然会有 污垢 产生 为保证膜的 产水量保持不变 膜过滤压力必然不断增加 因此运行一段时间后需要用少量产水对膜进 行反冲洗 因此有时我们也称为 半全流过滤 沉积在膜表面的固体被冲洗排出 从而 膜又恢复了最初设计的性能 虽然反冲洗能够去除系统中大部分的膜污染 但有时仍然需 要更有效的办法对膜进行彻底清洗 这是因为许多物质黏附在膜表面

15、仅通过机械力无法 NORIT 膜技术手册 NORIT 超滤系统 9 将其去除 这部分物质通常为有机物或微生物有机物 经过较长时间的运行 这部分物质 会堵塞膜孔 形成 污垢 膜的堵塞是运行过程不希望发生的 堵塞物如果对膜表面的 黏附不是非常强的情况下可以溶解 对于一些小分子有机物 并通过膜 或者被膜截留 对于一些微生物 当它们附着在膜表面后 还会进一步繁殖 这种膜污染的主要通过化学 加强反洗去除 也是一种可逆污染 膜污染真正的问题是那些无法去除的不可逆的污染 技术综述技术综述 近几年发展的全流过滤技术是 XIGATM的核心技术 它是根据 X FLOW的 8 寸全流 过滤超滤膜组件发展起来的 XI

16、GATM的核心技术采用 8 寸压力容器 这是通常反渗透的 标准设计 在每个压力容器中 可以放入多个膜组件 每个膜组件为 1 5 米长 毛细管 式 膜丝内径 0 8 或 1 5mm 每个膜组的膜面积为 40 m2 图 2 放入膜组件的压力容器的剖面图 过滤采用内压式 如上图入水 深色 进入膜丝的内腔 保持在膜的内部 过滤后的 出水收集到一个中心集水管中 浅色 超滤装置中两个泵交替提供压力 一个泵 P01 提供入水过滤时需要的压力 另外 一个泵 P02 用于反洗和化学加强反洗 超滤出水同时用于反洗和化学加强反洗 系统 需要一个或多个加药泵 P03 在反洗水中加入化学清洗剂进行化学加强反洗 另外系统 还需配备自动控制阀 来保证过滤 反洗的不同水流向 因为采用了全流过滤的设计 所 以运行能耗非常低 通常为 0 1kWh m3 NORIT 膜技术手册 NORIT 超滤系统 10 下面给出了各种运行的图示 过滤过滤 在系统进行过滤时 01 号和 02 号阀门打开 同时 03 号 04 号阀门关闭 01 号泵启 动 提供过滤所需压力 并保持流速不变 膜两端装有压力测试仪表 测定膜过滤压差 TMP 过