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1、 中空纤维超滤膜中空纤维超滤膜 操作使用手册操作使用手册 北京特里高膜技术有限公司北京特里高膜技术有限公司 电话:+86-10-82715570 传真: +86-10-62843557 Web: PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 TRIPURE 操作使用手册 北京特里高膜技术有限公司 1 目目 录录 第一章第一章 超滤技术介绍超滤技术介绍 2 第二章第二章 TRIPURE 中空纤维超滤膜介绍中空纤维超滤膜介绍 6 第三章第三章 超滤系统的设计超滤系统的设计 11 第四章第四章 超滤系统的运行超滤系统的运行 22 第五章第五章 完整性检测及组件修补程序完整性检测
2、及组件修补程序 26 第六章第六章 清洗与消毒清洗与消毒 31 第七章第七章 超滤膜的保存超滤膜的保存 35 第八章第八章 附件附件 37 附件 1：超滤膜组件尺寸及使用参数 附件 2：PID、系统安装图 附件 3：常见故障与问题解答 附件 4：TRIPURE 超滤工程运行案例 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 TRIPURE 操作使用手册 北京特里高膜技术有限公司 2 第一章第一章 超滤技术介绍超滤技术介绍 1.1 膜分离技术膜分离技术 膜法液体分离技术从过滤精度上分为：微滤（MF） 、超滤（UF） 、纳滤（NF）和反渗透（RO） ，过滤精度以以上顺序越来越高
3、。 图 1- 1 超滤膜过滤原理 微滤（MF） ：能截留 0.1- 1 微米之间的颗粒。微滤膜能截留住大部分悬浮物、细菌以极大分子量胶体等物质，但是无法去除溶解态有机物和溶解性固体等。 超滤 （UF） ： 能截留 0.01- 0.1 微米之间的大分子物质和杂质 （截流分子量为 1000500,000 Dal） 。利用超滤膜能有效地去除水中的微粒、胶体、细菌、热源和有机物，适用于以分离、浓缩、净化等生产工艺中。超滤可在高负荷下稳定运行，具有处理效果好、处理效率高、占地面积小等优点。超滤膜的运行压力一般为 0.3- 5bar。 纳滤（NF） ：能截留 0.001- 0.01 的纳米级物质。NF 介
4、于 UF 和 RO 之间，其截留溶解盐类的能力为 20%- 98%，对于可溶性单价离子如对氯化钠及氯化钙的去除率为 20%- 80%，而对高价离子如硫酸镁和硫酸钠的去除率为 90%- 98%。NF 一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度、部分溶解盐以及食品和医药生产中物质的提取、浓缩等。 反渗透（RO） ：最精密的一种膜分离产品，能有效截留所有溶解盐及分子量大于 100 的有机物，同时允许水分子通过。RO 膜脱盐率一般大于 98%，广泛用于苦咸水及海水淡化，锅炉补给水、工业纯水、纯净水生产及特种分离等过程。在离子交换前使用 RO 可大幅降低操作费用和废水排放量。 1.2 超滤前处理
5、超滤前处理 超滤前处理工艺一般采用絮凝澄清、砂滤、多介质过滤器或滤芯过滤等，如下图所示。超滤前处理系统能有效增加超滤的产水率。同时，由于超滤能去除原水中的悬浮固体和胶体，极大地改善了后续设备的运行，大大减少反渗透膜清洗和更换的频率。 用超滤作为深度处理的前处理工艺，后续 RO 清洗频率将减少 2- 10 倍，膜寿命也得以延长。 超滤 生化处理 澄清池 砂滤/多介质过滤器 离子交换或 EDI、CDI 聚合物 锅炉等 工艺用 水 RO 用水循环 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 TRIPURE 操作使用手册 北京特里高膜技术有限公司 3 1.3 超滤运行方式超滤运行
6、方式 根据加压方式的不同，超滤运行方式包括内压式过滤和外压式过滤两种方式，根据过滤原水方式的不同，又分为全流过滤（死端过滤）和错流过滤两种模式。 1.3.1 死端过滤与错流过滤死端过滤与错流过滤 （1）死端过滤：一）死端过滤：一般当原水中的悬浮物、胶体含量和 COD 值较低时（如 SS5，NTU5） ，例如自来水、地下水、山泉水等，或超滤前处理比较严格，如有砂滤器、多介质过滤器等过滤措施，超滤可以按照死端过滤模式操作。死端过滤时，进水全部透过膜表面成为产水。被超滤膜截留的大分子颗粒物、胶体等在超滤定时反冲洗、快冲和化学清洗过程中自超滤膜管排出。 （2）错流过滤：）错流过滤：当原水中的 SS 含
7、量较高或在非净水领域，通常使用错流过滤。错流过滤时，部分进水透过膜表面成为产水，另一部分则成为浓水，被重新加压后回到膜管内，以循环模式运行。错流过滤使进水连续地在膜表面循环，水的高流速阻止了微粒在膜表面的堆积，并增强了通量。这种方式能耗比死端过滤高，并且需要定时反洗和定期化学清洗。 图 1- 2 死端过滤方式 图 1- 3 错流过滤方式 1.3.2 内压式过滤与外压式过滤内压式过滤与外压式过滤 （1）内压式过滤：）内压式过滤：原液从膜丝内孔进入，经压力差驱动，沿径向由内向外渗透过中空纤维，透过液在膜丝外侧汇集，此过滤方式为内压式，如图 1- 4 所示。内压式过滤可以使用高压大流量的顺冲洗，使冲
8、洗水流与膜孔成切向快速流过，可将吸附在膜表面的污染物冲去，恢复膜的通量。 （2） 外压式过滤：） 外压式过滤： 原液经压力差驱动沿径向由膜丝外侧向内侧渗透过中空纤维， 成为透过液， 胶体、大分子污染物等物质则被截留在膜丝外侧，此过滤方式为外压式过滤，如图 1- 5 所示。 图 1- 4 内压式过滤 图 1- 5 外压式过滤 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 TRIPURE 操作使用手册 北京特里高膜技术有限公司 4 1.4 超滤膜污染及膜清洗方式超滤膜污染及膜清洗方式 在膜的使用过程中，由于料液浓差极化和膜表面污染物的吸附等作用引起了传质阻力升高，膜的通水量下降
9、或操作压力升高的情况统称为膜的污染。 解决膜污染的有效方式是对膜进行清洗。清洗是几种清洗模式并包括至少一次加药的组合。通常包括反洗、快冲及化学清洗。这些步骤的组合由应用情况的不同来决定。 （1）反洗程序（）反洗程序（Back washing process） 反洗是中空纤维超滤膜所特有的非常有效的手段。 加压的透过液从产水口透过膜支撑体、膜体而进入原水进/出口，水流方向与生产时相反，上下原水口可交错排液。压降是一个重要参数，进水压力不能超过组件所允许的反洗压力值。在此压力下，反洗流率开始时较低而随着膜的清洁而慢慢升高。反洗流率一般达到和产水流率相同或较高。根据原水水质和污染情况不同，反洗时可考
10、虑加药，如针对微生物活性较强的水可采用加氯反洗。 （2）化学循环清洗）化学循环清洗/快冲程序（快冲程序（Chemical cleaning process） 此程序通过膜表面的高流体剪切力来达到清洗的目的。 交错方向的快冲会使清洗更为有效。在快冲过程中加药来强化清洗的物理机能，当化学清洗液打回清洗槽而循环时，此模式就称为化学循环清洗。所加的药剂将由污染物的种类来决定。总的来说，药剂与污染物质接触时间越长，清洗的效果就越好。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 TRIPURE 操作使用手册 北京特里高膜技术有限公司 5 1.5 超滤技术术语超滤技术术语 （1）不对称
11、膜（）不对称膜（Anisotropic Membrane） 人工合成聚合中空纤维，由一层均匀致密的、很薄的外皮层及起支撑作用的海绵状内层结构构成。这层均匀致密的外皮层起真正截留污染物的作用。 （2）通量（）通量（Flux） 产水透过膜的流率，通常表达为单位时间内单位膜面积的产水量，其单位多用 L/(m2.h)。 （3）浓差极化（）浓差极化（Concentration Polarization） 引起被排斥的悬浮物在膜表面聚集的现象。在一次过的死端超滤过程中，原水浓度通常不高，所以浓度极化通常不影响透水率，纤维内的高剪切力也能降低极化。 （4）透膜压差（）透膜压差（Trans- membrane
12、 Pressure） 简称 TMP，即产水侧和原水进出口压力平均（即膜两侧平均压力差）值差异。 膜两侧平均压力=产水压力浓排压力进水压力+ 2（错流过滤） （5）回收率回收率（Recovery） 产水占总原水的百分比，回收率= 原水产水100% （6）错流（）错流（Cross Flow） 浓水沿平行于有效膜面方向流动，有助于冲刷掉膜表面的部分胶体沉淀、悬浮颗粒等杂质。 （7）截留截留分分子子量（量（Molecular Weight Cutoff） 膜的一种性能指标，描述对一种已知进料体系中溶质的公称截留率，即被截留污染物的最小尺寸。 （8）凝胶层凝胶层（Gel Layer） 在超滤膜丝进水侧表
13、面形成的一层高浓度或固体沉淀物层，通常为高分子物质。往往是凝胶层的渗透性而不是过滤膜的渗透性决定了超滤水通量（实际上，凝胶层对过滤通量的影响比实际超滤膜的截留分子量影响效果更大） PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 TRIPURE 操作使用手册 北京特里高膜技术有限公司 6 第二章第二章 TRIPURE 中空纤维超滤膜介绍中空纤维超滤膜介绍 特里高生产的改性 PS 中空纤维超滤膜，采用德国先进技术，以高分子合金 PS 材料，经过特殊的膜制造工艺制得，膜丝内经 0.81.2mm，具有小的公称孔径（MWCO 50,000Dalton） ，能够去除绝大部分微粒、细菌以及
14、大多数病毒、胶体等，充分保证了水体中尺寸大于 0.010m 颗粒能被完全滤除。因此 TRIPURE 超滤膜能长期保持高质量产水，产水可作为反渗透等深度处理的进水。 2.1 TRIPURE 中空纤维超滤的特中空纤维超滤的特点点 2.1.1 TRIPURE 中空纤维超滤膜中空纤维超滤膜丝结构丝结构特特点点 （1）强度强度高高 特里高中空纤维膜使用长链大分子材料作为基材，其分子量是常规同类膜材料的 1.5 倍左右；辅以长高分子纤维增强技术，使得膜具有优异的抗爆破性能及抗拉伸性能，爆破压力可达 10bar。特里高中空纤维膜具有优异的强度，能够承受较大的表面剪切力和垂直冲击力，特别适合需要高表面流速的污水处理及大工业应用。 （2）通量高）通量高且且运行运行稳定稳定 特里高中空纤维膜具有独特的 V 形孔结构（如图） ，相对于双皮层超滤膜，它的膜阻更小，因此通量更高。使用较大分子的高分子基材，内部结构孔隙更大更多，辅以使用独特的永久亲水型高分子材料，使得通量超出同类双皮层超滤膜的 20- 30%，特别在实际使用过程中，具有更明显的通量优势。 图 2- 1 特里高中空纤维膜扫描电镜图 （3）抗抗污染污染 特里高中空纤维膜具有独特的 V 形孔结构，辅以使用独特的永久亲水型高分子材料，使得具有优异的抗污染性能，膜通量稳定，同时通量恢复性能较好。 （4）过滤）过滤精度精度高高 PDF 文件使
