極膜XMEM外壓式超濾膜技術(shù)手冊(cè)

1、極膜 XMEM 非常品質(zhì) 極致信賴中空纖維超濾膜產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)公司概況極膜 XMEM 總部位于荷蘭的海爾蒙德，是一家以技術(shù)、服務(wù)及金融為核心的環(huán)境科技公司，致力于凈水處理、廢水回用、特種分離等領(lǐng)域各種材質(zhì)過(guò)濾膜產(chǎn)品的開發(fā)、應(yīng)用及銷售。 XMEM 系列過(guò)濾膜產(chǎn)品已在電力、化工、電子、鋼鐵、有色、制藥、紙漿、印染、電鍍、食品等行業(yè)有了大量成熟的應(yīng)用。極膜 XMEM 的核心研發(fā)科學(xué)家，擁有超過(guò)30 年的過(guò)濾膜研發(fā)及工藝應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，曾在 TNO 、 CETA、 DOW 、 GE、 Hyflux 及 Peninsula 等知名公司機(jī)構(gòu)從事專業(yè)研發(fā)。公司的技術(shù)團(tuán)隊(duì)由來(lái)自于荷蘭、德國(guó)、比利時(shí)、新加坡和中國(guó)的工程

2、師組成，他們?cè)诠I(yè)環(huán)保領(lǐng)域擁有豐富的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。在數(shù)十年的過(guò)濾膜產(chǎn)品及工藝研發(fā)基礎(chǔ)上，極膜 XMEM 以其掌握的核心技術(shù)，專業(yè)的集成運(yùn)營(yíng)服務(wù)及靈活的金融策劃，在工業(yè)環(huán)保領(lǐng)域，為客戶提供了各種提標(biāo)減排增效的綜合解決方案，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保效益。目錄1.性能簡(jiǎn)介11.1. 膜組件規(guī)格尺寸11.2. 膜絲電鏡照片11.3. 膜組件參數(shù)21.4. 膜組件的清洗31.5. 膜組件運(yùn)行參數(shù)42.超濾技術(shù)介紹52.1. 相關(guān)術(shù)語(yǔ)定義52.2. 超濾膜的孔徑分布72.3. 超濾技術(shù)簡(jiǎn)介82.4. 超濾膜的運(yùn)行方式102.5. 超濾膜的過(guò)濾方式112.6. 影響超濾膜產(chǎn)水量的因素123.超濾膜組件的命名規(guī)

3、則及參數(shù)153.1. 超濾膜型號(hào)及規(guī)格說(shuō)明154.超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)164.1. 膜組件建議設(shè)計(jì)通量164.2. 超濾系統(tǒng)運(yùn)行操作參數(shù)174.3. 超濾膜清洗工藝條件：194.4. 超濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程204.5. 超濾系統(tǒng)的反洗和化學(xué)清洗215.超濾系統(tǒng)的運(yùn)行275.1. 超濾系統(tǒng)邏輯控制275.2. 超濾系統(tǒng)操作步序285.3. 超濾系統(tǒng)的啟動(dòng)與停止306.超濾元件的完整性檢測(cè)366.1. 超濾膜完整性檢測(cè)367.超濾膜元件的貯存、包裝與運(yùn)輸387.1. 保護(hù)387.2. 貯存387.3. 運(yùn)輸387.4. 超濾系統(tǒng)的停運(yùn)處理398.超濾系統(tǒng)的維護(hù)和故障分析408.1. 超濾系統(tǒng)的日常維護(hù)408.

4、2. 超濾系統(tǒng)故障分析401. 性能簡(jiǎn)介1.1. 極膜 XMEM 膜組件規(guī)格尺寸參數(shù)表（ mm ）型號(hào)abcdefX1060-F1630186095180250271X1080-F21302360951802502711.2. 膜絲電鏡照片極膜 XMEM 中空纖維超濾膜截面電鏡照片11.3. 膜組件參數(shù)極膜 XMEM 超濾膜產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格參數(shù)表項(xiàng)目及技術(shù)參數(shù)單位超濾膜型號(hào)X1060-FX1080-F膜有效過(guò)濾面積6080m 2組件直徑1010英寸膜元件高度18602360mm標(biāo)稱膜孔徑0.030.03m純水通量800800LMH運(yùn)行通量40 - 12040 -120LMH中空纖維內(nèi) / 外徑0.

5、8/1.40.8/1.4mm膜絲材質(zhì)PVDFPVDF膜殼及端蓋材質(zhì)UPVCUPVC密封材料環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂進(jìn)/ 出 / 濃水口規(guī)格DN50/DN50/DN50DN50/DN50/DN50重量 (濕態(tài) )80100kg內(nèi)腔水容積3540L21.4. 膜組件的清洗超濾膜的清洗膜污染維護(hù)性清洗溶液有機(jī)污染、生物污染200ppm次氯酸鈉（ NaClO ）溶液無(wú)機(jī)結(jié)垢1% 檸檬酸溶液膜污染恢復(fù)性清洗溶液嚴(yán)重：有機(jī)污染、生物污染2000ppm次氯酸鈉（ NaClO ）溶液 +1000ppmNaOH無(wú)機(jī)結(jié)垢2% 檸檬酸溶液31.5. 膜組件運(yùn)行參數(shù)極膜 XMEM超濾膜應(yīng)用及運(yùn)行參數(shù)參數(shù)最高允許值單位操作溫度

6、5-40進(jìn)水濁度120NTU進(jìn)水 TOC20mg/l進(jìn)水油含量1mg/lCODcr60mg/l進(jìn)水 pH 范圍211 （連續(xù)運(yùn)行時(shí)）112 （短時(shí)清洗時(shí)）水反洗流量100150LMH空氣擦洗流量5.012.0Nm 3 /H 支正沖洗流量3.04.5m 3 /h ·支推薦通量設(shè)計(jì)范圍40120LMH通常運(yùn)行跨膜壓差0.020.15Mpa通常產(chǎn)水濁度 0.1NTU產(chǎn)水污染指數(shù)（ SDI15 ） 3.0細(xì)菌去除率 6 log病毒去除率 4 log最大允許進(jìn)水壓力0.3Mpa最大允許跨膜壓差0.25Mpa清洗最大次氯酸鈉耐受量5000ppm42. 超濾技術(shù)介紹2.1. 相關(guān)術(shù)語(yǔ)定義序號(hào)名詞術(shù)

7、語(yǔ)定義1不對(duì)稱膜一種人工合成聚合中空纖維，由一層均勻致密的、很薄的Asymmetric membrane外皮層，及起支撐作用的海綿狀內(nèi)層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。這層均勻致密的外皮層起真正截留污染物的作用。234567891011泡點(diǎn)測(cè)試泡點(diǎn)是用來(lái)測(cè)試監(jiān)控膜性能及膜組件完整性的一種常用方Bubble point test(BP)法。泡點(diǎn)是指膜完全浸潤(rùn)并浸泡在液體中，從膜的一遍加以一定壓力的氣體。從膜的另一邊開始出現(xiàn)連續(xù)氣泡時(shí)的最低壓力。泡點(diǎn)測(cè)試也常常被用來(lái)檢測(cè)膜的最大孔徑。錯(cuò)流過(guò)濾指進(jìn)水平行膜表面流動(dòng)，透水垂直于進(jìn)水流動(dòng)方向透過(guò)Cross-flow filtration膜，被截留物質(zhì)富集于剩余水中，沿進(jìn)水流動(dòng)

8、方向排出組件，返回進(jìn)水箱，與原水合并并循環(huán)返回超濾系統(tǒng)。循環(huán)水量越大，錯(cuò)流切速越高，膜表面截留物質(zhì)覆蓋層越薄，死端（全流）過(guò)濾膜的污堵越輕。指原料以垂直膜表面的方式透過(guò)膜流動(dòng)。并全部透過(guò)膜得Dead-end filtration產(chǎn)水，水中的污染物被膜截留而沉積于膜表面。原水 feed進(jìn)入超濾系統(tǒng)的液體。還沒(méi)有透過(guò)超濾膜。超濾液體通過(guò)超濾膜將其中的固體顆粒以及不同粒徑的物質(zhì)截Ultra-filtration（ UF）留分離的過(guò)程。透量 /通量一般用來(lái)表示水等液體透過(guò)膜的速率，通常表示為每平米Flux膜過(guò)濾面積每小時(shí)透過(guò)水等液體的體積（如 m 3/m 2,h ）污染被膜截留而沉積在膜表面的固體物質(zhì)

9、。污染常常導(dǎo)致膜透Fouling量的衰減。通常需要采用化學(xué)清洗的方法清除膜表面的污染物，恢復(fù)膜的透量。疏水性（憎水性）膜材料對(duì)水的排斥特性。疏水性膜材料具有很低的吸水性Hydrophobic能。因此在表面水常成顆粒狀。親水性親水性膜材料對(duì)水有較強(qiáng)的吸引力。它們的表面很自然的hydrophilic具有潤(rùn)濕的化學(xué)特性?？缒翰畋硎舅高^(guò)膜的實(shí)際所需的驅(qū)動(dòng)壓力。計(jì)算為原水側(cè)的平Trans-membrane均壓力與產(chǎn)水側(cè)平均壓力的差，即：pressure(TMP)跨膜壓差 =(P 進(jìn) +P 濃 )/2-P 產(chǎn)52 bar12 透膜流量Trans-membrane flow(TMF)13 設(shè)計(jì)通量14

10、切割分子量Molecular Weight Cut Off15 反洗Back flush16 回收率Recovery17 濃差極化Concentration Polarization證明膜流量特性的單位。定義為液體在一定時(shí)間內(nèi)透過(guò)膜的初始體積，與膜的過(guò)濾面積和跨膜壓差相關(guān)。一般表述單位為： ml/min cm系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)水透過(guò)膜的流速，通常表示為單位膜面積單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)水量，單位 L/m 2.h超濾膜的孔徑通常用它截留物質(zhì)的分子量大小來(lái)定義。將能截留 90% 的物質(zhì)的分子量稱為膜的切割分子量。通常用典型的已知分子量的球形分子如葡萄糖、蔗糖、桿菌肽、肌紅蛋白、胃蛋白酶、球蛋白等作基準(zhǔn)物進(jìn)行此種測(cè)

11、定。將超濾膜透過(guò)液從膜絲外側(cè)（產(chǎn)水側(cè)）在一定壓力作用下流向膜絲內(nèi)側(cè)（原水側(cè)）單位時(shí)間超濾凈產(chǎn)水量（去除反洗所需用水）與總原水量的比值 R%= 凈產(chǎn)水量 / 總原水量× 100引起被截留的懸浮物在膜表面聚集的現(xiàn)象。通常提高膜絲表面液體的切向流速可以有效降低濃差極化的現(xiàn)象。18分散化學(xué)清洗（ CEB）在中空纖維膜膜 反洗 側(cè)加入具有一定濃度和特殊效果的化學(xué)藥劑，通過(guò)循環(huán)浸泡、流動(dòng)等方式，將膜表面在過(guò)濾過(guò)程中形成的污染物清洗下來(lái)的方式19化學(xué)清洗（ CIP ）用單獨(dú)設(shè)置的化學(xué)清洗泵，將配置好的藥液由超濾原水進(jìn)水側(cè)進(jìn)入，從濃水側(cè)回流至化學(xué)清洗箱并循環(huán)進(jìn)行清洗的方式，是恢復(fù)膜通量的一種重要方法

12、62.2. 超濾膜的孔徑分布現(xiàn)有超濾膜均不是單一孔徑，而是按一定孔徑分布存在，其孔徑分布范圍從納米至微米。各廠家生產(chǎn)不同孔徑的膜，更確切的講是生產(chǎn)了不同孔徑分布的膜。顯然，孔徑分布越窄，其分離性能越佳。若膜的分離皮層存在過(guò)多過(guò)大的孔，雖然膜的透水能力由于大孔提供更大的透量而增加，但是由于分離性能劣化，將導(dǎo)致產(chǎn)水水質(zhì)下降、膜孔易堵塞，膜通量衰減很快，反洗效率低，最終由于清洗困難而不能使用。因此，判斷超濾膜優(yōu)劣不僅視其水透過(guò)能力，更主要要看其孔徑分布的寬狹和有無(wú)大孔缺陷的存在。左圖中可以得出如下結(jié)論：孔分布窄（如圖中A 線）沒(méi)有大孔缺陷（如圖中陰影部分）A ：為質(zhì)量好的超濾膜B：為質(zhì)量差的超濾膜實(shí)

13、際應(yīng)用中的具體表現(xiàn)A 膜形成表面污染，透量易恢復(fù)，B 膜易形成孔污染，透量不易恢復(fù)A 膜透量衰減的慢， B 膜衰減的快超濾膜孔分布圖72.3. 超濾技術(shù)簡(jiǎn)介超濾是一種低壓膜分離技術(shù)，過(guò)濾過(guò)程是以膜兩側(cè)壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以膜孔徑的大小對(duì)料液中不同分子量的物質(zhì)，截留率不同的一種純機(jī)械篩分過(guò)程。超濾使用的壓力通常為0.01-0.3Mpa,篩分孔徑大約為0.1-0.005 微米范圍內(nèi) ，截留分子量大約為1000-500000 道爾頓。超濾膜去除的物資主要是 :溶液中的微粒、膠體、細(xì)菌、熱源和各種大分子有機(jī)物，對(duì)于小分子有機(jī)物視膜孔徑而言也會(huì)有有限性的去除率，但對(duì)無(wú)機(jī)離子則不能截留，超濾膜可以通過(guò)定期反洗

14、和化學(xué)清洗，保持長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。目前超濾技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，小至家用凈水器、大到現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)、生活飲用水的提標(biāo)、以及人體血液透析，從普通民用到高新技術(shù)領(lǐng)域都有不同規(guī)模的應(yīng)用，膜技術(shù)以及膜技術(shù)與其它技術(shù)的集成技術(shù)將在很大程度上取代目前普遍采用的傳統(tǒng)分離技術(shù)，在化學(xué)工業(yè)、石油與石油化工、生物化工、環(huán)境工程、冶金、食品、電子、醫(yī)藥、醫(yī)療等諸多行業(yè)得到應(yīng)用，并達(dá)到節(jié)能降耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的，極大地推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。超濾膜分離特征：1) 過(guò)濾效果穩(wěn)定，超濾產(chǎn)水水質(zhì)受原水水質(zhì)波動(dòng)的影響很小，當(dāng)原水水質(zhì)變化時(shí)，可保障產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定一致；2) 分離過(guò)程無(wú)相變，超濾分離過(guò)程為純物理過(guò)程可在常

15、溫下進(jìn)行，不會(huì)引起分離物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的改變，適合一些熱敏性物質(zhì)如牛奶、果汁、生物制劑和藥品的濃縮或者提純；83) 占地面積小，超濾設(shè)備容易實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，方便后續(xù)工程的擴(kuò)充以及和其他處理工藝、設(shè)備的整合；4) 分離過(guò)程以低壓為推動(dòng)力，設(shè)備及工藝流程簡(jiǎn)單，易于操作、管理和維修；5) 應(yīng)用范圍廣，凡溶質(zhì)分子量在 1000-500000 道爾頓或者溶質(zhì)尺寸大小為 0.005-0.1um 左右的，都可以利用超濾膜進(jìn)行分離。92.4. 超濾膜的運(yùn)行方式超濾膜的運(yùn)行方式超濾的過(guò)濾有死端過(guò)濾（全流過(guò)濾）和錯(cuò)流過(guò)濾兩種過(guò)濾模式。1) 死端過(guò)濾時(shí)，濃水口全部關(guān)閉，進(jìn)水全部透過(guò)膜表面成為產(chǎn)水，因此當(dāng)原水中懸浮物和膠

16、體含量較低時(shí)可按死端過(guò)濾模式來(lái)操作；超濾膜原水產(chǎn)水（ 100% ）給水泵死端過(guò)濾示意圖2) 錯(cuò)流過(guò)濾時(shí)，濃水口部分打開，進(jìn)水一部分透過(guò)膜表面成為產(chǎn)水，另一部分則夾帶雜質(zhì)從濃水口排出。超濾膜原水產(chǎn)水（ 9095%）給水泵濃水（ 510% ）錯(cuò)流過(guò)濾示意圖死端過(guò)濾能耗低，操作壓力低，因而運(yùn)行成本低，但膜的污染速率增加；錯(cuò)流過(guò)濾能耗高，但錯(cuò)流過(guò)濾膜的污染速率減慢，可以處理懸浮物含量更高的流體。102.5. 超濾膜的過(guò)濾方式1) 內(nèi)壓式原液先從膜絲內(nèi)壁的微孔進(jìn)入，經(jīng)壓力差驅(qū)動(dòng)，沿徑向由內(nèi)向外滲透過(guò)中空纖維膜孔成為透過(guò)液的方式為內(nèi)壓式過(guò)濾。內(nèi)壓式過(guò)濾可以使用高壓大流量的水沖洗，沖洗水流與膜孔成切向方向且

17、快速流過(guò)，從而可以將吸附在膜內(nèi)孔表面上的污染物沖去，恢復(fù)膜的水通量。 內(nèi)壓式超濾膜的進(jìn)水流道在中空纖維膜絲的內(nèi)腔， 為防止堵塞，對(duì)原水中的懸浮物的含量和粒徑都有較嚴(yán)格的限制，因而更適合于原水水質(zhì)較好的情況。2) 外壓式原液經(jīng)壓力差驅(qū)動(dòng)沿徑向由外向內(nèi)滲透過(guò)中空纖維膜孔成為透過(guò)液，而截留的物質(zhì)匯集在中空纖維膜絲的外部，此過(guò)濾方式為外壓式過(guò)濾。外壓式超濾膜密封在膜殼內(nèi)，水流的死角較多，無(wú)法使用快速直沖的方法清除膜表面附著的污染物，因而在反洗方式上需做較大的改變，外壓式過(guò)濾的進(jìn)水流道在膜絲之間，膜絲在過(guò)濾的過(guò)程中存在一定的自由擺動(dòng)空間，所以外壓式的超濾膜適宜用水氣混合清洗，來(lái)提高反洗的效果，由于外壓式

18、膜的膜絲之間的間隙較大，從而大大降低了膜堵塞的可能性，因此更適合于原水水質(zhì)較差、水中懸浮物含量較高的情況。內(nèi)壓式外壓式112.6. 影響超濾膜產(chǎn)水量的因素1) 溫度對(duì)超濾膜產(chǎn)水量的影響：溫度對(duì)超濾膜的產(chǎn)水量的影響是比較明顯的，溫度升高水分子的活性增強(qiáng)，粘滯性減小，故產(chǎn)水量增加。反之則產(chǎn)水量減少，因此即使是同一超濾系統(tǒng)在冬天和夏天的產(chǎn)水量的差異也是很大的。一般在允許的溫度條件下，溫度每上升 1 ，則相應(yīng)的產(chǎn)水量增加 2.15% ，因此可以使用調(diào)節(jié)水溫的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)超濾系統(tǒng)的產(chǎn)水量的穩(wěn)定一致。在確定超濾膜水通量時(shí)需要進(jìn)行溫度修正，下圖是以液體溫度為 25 為基準(zhǔn)時(shí)設(shè)定修正系數(shù)為 1 ，按實(shí)際溫度從表

19、中讀出校正系數(shù)，那么此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化通量 = 此溫度下的通量 / 校正系數(shù)2) 操作壓力對(duì)產(chǎn)水量的影響：由圖中曲線我們看出，在低壓段時(shí)超濾膜的產(chǎn)水量與壓力成正比關(guān)系，即產(chǎn)水量隨著壓力升高隨著增加，但當(dāng)壓力值超過(guò)0.3MPa 時(shí)，即使壓力再升高，其產(chǎn)水量的增加也很小，主要是由于在高壓下超濾膜被壓密而增大透水阻力所致，因此在超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意：12a) 實(shí)際操作中，任何時(shí)候操作壓力都不應(yīng)超過(guò) 0.3MPa ，即使是瞬間超過(guò)也可能會(huì)損壞膜結(jié)構(gòu)，甚至擊破超濾膜；b) 多支膜組件組成的超濾系統(tǒng)，要盡可能降低每個(gè)膜組件之間的壓力差 ,如圖 :壓力從 0.1MPa 增加到 0.2MPa 時(shí)其相應(yīng)的產(chǎn)水量也增加了一

20、倍，因此在做超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意進(jìn)水母管的阻力降 ,以免造成系統(tǒng)中每支膜組件之間的壓力降不同。c) 臨界壓力臨界流量“臨界流量”及“臨界壓力”的核心意思是針對(duì)含有污染物的不同的水質(zhì)，膜的通量或跨膜壓差（ TMP ）在低于“臨界流量”或“臨界壓力”的條件下其污染是可逆污染，膜表面積累的污染物可以通過(guò)簡(jiǎn)單反洗就能得到有效恢復(fù)；而當(dāng)膜的通量或跨膜壓差（ TMP ）高于“臨界流量”或“臨界壓力”的條件下膜的污染層是致密的甚至是不可逆污染，膜表面積累的污染物必須通過(guò)化學(xué)清洗的方式才能得到恢復(fù)，這樣雖然可以降低系統(tǒng)投資，但危害卻是長(zhǎng)期的，不僅提高了運(yùn)作成本，而且也大大降低了不同操作模式下“臨界流量”或“臨

21、界壓13膜的使用壽命。3) 進(jìn)水濁度對(duì)膜通量的影響：進(jìn)水濁度越大時(shí)，超濾膜的產(chǎn)水量越少，而且進(jìn)水濁度大更易引起超濾膜的堵塞，在確定超濾膜通量（見(jiàn)設(shè)計(jì)建議）時(shí)也應(yīng)考慮進(jìn)水濁度的影響。一般可采用以下方法降低進(jìn)水濁度的影響：a）增加前級(jí)預(yù)處理降低原水濁度；b ）使用錯(cuò)流過(guò)濾方式，并降低系統(tǒng)回收率；4) 流速對(duì)產(chǎn)水量的影響：流速的變化對(duì)產(chǎn)水量的影響雖不像溫度和壓力那樣明顯，流速過(guò)大時(shí)反而會(huì)導(dǎo)致膜組件的產(chǎn)水量下降，這主要是因?yàn)橛捎诹魉偌涌煸黾恿私M件壓力損失而造成的，因此在設(shè)計(jì)超濾系統(tǒng)流速時(shí)，一定要控制在給定的流速范圍內(nèi)。流速太慢影響超濾分離質(zhì)量，容易形成濃差極化，太快則影響產(chǎn)水量。XMEM 超濾膜不同過(guò)

22、濾通量下滲透壓差（TMP ）隨溫度變化的校正曲線143. 超濾膜組件的命名規(guī)則及參數(shù)3.1. 極膜 XMEM超濾膜型號(hào)及規(guī)格說(shuō)明X功能面積代號(hào)直徑代號(hào)品牌代號(hào)如：“ X1060-F ”表示： X 表示品牌 XMEM 簡(jiǎn)寫； 10 代表直徑為 10 英寸的膜組件； 60 代表的是膜面積為 60 平方米； F 代表為高抗污染超濾膜154. 超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1. 膜組件建議設(shè)計(jì)通量過(guò)程設(shè)計(jì)參數(shù)自來(lái)水地表水地下水深度處理廢中水回用海水設(shè)計(jì)通量水70-9060-8070-10040-7040-7050-80（ lmh ）回收率（ % ）95 以上80-9085-9580-9080-9080-90死端過(guò)濾

23、模式推薦不推薦推薦不推薦不推薦不推薦反洗頻率45min40min45min30min30min30min每次反洗時(shí)間12min12min12min23min23min12min反洗流量80-10080-10080-100100100100（ lmh ）反洗壓力0.15-0.20.20.15-0.20.20.20.2加藥反洗不需要需要不需要需要需要需要（數(shù)據(jù)僅供參考）164.2. 超濾系統(tǒng)運(yùn)行操作參數(shù)正確的掌握和執(zhí)行操作參數(shù)對(duì)超濾系統(tǒng)的長(zhǎng)期和穩(wěn)定運(yùn)行是極為重要的，操作參數(shù)一般主要包括：膜通量、運(yùn)行壓力、壓力降、濃水排放量、水回收率、溫度和系統(tǒng)利用率。A. 流速膜通量和原水水質(zhì)決定了原液（供給水）

24、在膜表面上的流動(dòng)的線速度，是超濾系統(tǒng)中的超濾一項(xiàng)重要操作參數(shù)。流速較大時(shí)，不但造成能量的浪費(fèi)和產(chǎn)生過(guò)大的壓力降而且加速超濾膜分離性能的衰退。反之，如果流速較小，截留物在膜表面形成的邊界層厚度增大，引起濃度極化現(xiàn)象，既影響了透水速率，又影響了透水質(zhì)量。最佳流速是根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定的。必須指出兩方面問(wèn)題，其一是流速不能任意確定，進(jìn)口壓力與原液流量有關(guān)，其二是對(duì)于中空纖維膜而言，流速在進(jìn)口端是不一致的，當(dāng)濃水流量為原液的10 時(shí)，濃水出口端流速近似為進(jìn)口端的10 ，此外提高壓力雖然增加了透過(guò)水量，但對(duì)流速的提高供獻(xiàn)極微。因此適當(dāng)提高濃水排量（回流量），可以使流速獲得提高，特別是在超濾濃縮過(guò)程中，如電泳漆

25、的回收時(shí)可有效提高其超濾速率。在允許的壓力范圍內(nèi)，提高供給水量，選擇最高流速，有利于中空纖維超濾膜性能的保證。B.壓力和壓力降中空纖維超濾膜的工作壓力范圍為 0.1 0.3MPa ，是泛指在超濾的定義域內(nèi)，處理溶液通常所使用的工作壓力。分離不同分子量的物質(zhì)，需要選用相應(yīng)截留分子量的超濾膜，則操作壓力也有所不同。在選擇工作壓力時(shí)除了根據(jù)膜組件外殼耐壓強(qiáng)度為依據(jù)外，必須考慮膜的壓密性，及膜的耐污染能力，壓力越高透水量越大，相應(yīng)被截留的物質(zhì)在膜表面積聚越多，阻力越大，會(huì)引起透水速率的衰減。此外進(jìn)入膜微孔中的微粒也易于堵塞通道。 總之，在可能的情況下，選擇較低工作壓力， 對(duì)膜性能的充分發(fā)揮是有利的。中

26、空纖維超濾膜組件的壓力降，是指原液進(jìn)口處壓力與濃縮液出口處壓力之差。壓力降與供水量，流速及濃水排放量有密切關(guān)系。 特別對(duì)于內(nèi)壓型中空纖維超濾膜， 沿著水流方向膜表面的流速及濃水排放量有密切關(guān)系。 特別對(duì)于內(nèi)壓型中空纖維超濾膜， 沿著水流方向膜表面的流速及壓力是逐漸變化的。供水量，流速及濃水排量越大，則壓力降越大，形成下游膜表面的壓力不能達(dá)到所需的工作壓力。膜組件的總的產(chǎn)水量會(huì)受到一定影響。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)盡量控制壓力降值不要過(guò)大，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，由于污垢積累而增加了水流的阻力，使壓力降增大，當(dāng)壓力降高出初始值 0.05MPa 時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清洗，疏通水路。C.回收率和濃水排放量17在超濾系統(tǒng)中，

27、回收率與濃水排放量是一對(duì)相互制約的因素?；厥章适侵竿高^(guò)水量與供給量之比率，濃水排放量是指未透過(guò)膜而排出的水量。因?yàn)楣┙o水量等于濃水與透過(guò)水量之和，所以如果濃水排放量大，回收率較小。為了保證超濾系統(tǒng)的正常運(yùn)行，應(yīng)規(guī)定組件的最小濃水排放量及最大回收率。在一般水處理工程中，中空纖維超濾膜組件回收率約為 50 90 。其選擇根據(jù)為進(jìn)料液的組成及狀態(tài)，即能被截留的物質(zhì)的多少，在膜表面形成的污垢層厚度，及對(duì)透過(guò)水量的影響等多種因素決定回收率。在原水水質(zhì)較差的情況下，也可以采用較小的回收率操作，而將濃縮液排放回流入原液系統(tǒng)，用加大循環(huán)量來(lái)減少污垢層的厚度，從而提高透水速率，有時(shí)并不提高單位產(chǎn)水量的能耗。D.

28、 工作溫度超濾膜的透水能力隨著溫度的升高而增大，一般水溶液其粘度隨著溫度而降低，從而降低了流動(dòng)的阻力，相應(yīng)提高了透水速率。在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮工作現(xiàn)場(chǎng)供給液的實(shí)際溫度。特別是季節(jié)的變化，當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)應(yīng)考慮溫度的調(diào)節(jié)，否則隨著溫度的變化其透水率有可能變化幅度在 50 左右，此外過(guò)高的溫度亦將影響膜的性能。通常情況下中空纖維超濾膜的工作溫度應(yīng)在 25 ±5 ，需要在較高溫度狀態(tài)下工作則可選用耐高溫膜材料及外殼材料。E .超濾系統(tǒng)利用率超濾系統(tǒng)在扣除了所有運(yùn)行中的自耗時(shí)間和維持運(yùn)行所需的自耗水后的實(shí)際利用率。184.3. 極膜 XMEM超濾膜清洗工藝條件項(xiàng)目參數(shù)反洗壓力0.20 MPa反洗流

29、量100-150LMH反洗頻率隔 30-60 分鐘一次（視具體水源或?qū)嶒?yàn)確定）反洗時(shí)間每次約 2-3 分鐘氣體流量5-12Nm 3 /h組件最大進(jìn)氣壓力0.25Map氣檫洗壓力0.1Map氣源要求無(wú)油并經(jīng)過(guò)濾的壓縮空氣反洗步驟正沖洗氣洗 + 水反洗正沖洗運(yùn)行加強(qiáng)反洗加藥（ CEB1 、200ppm 次氯酸鈉溶液或次氯酸鈉+NaOHCEB2 ）HCL 酸洗化學(xué)清洗頻率跨膜壓差比初始運(yùn)行壓力上升了1bar( 相同溫度下 )或是產(chǎn)水量比初始運(yùn)行產(chǎn)水量下降了 20%-30%( 相同溫度下 )，且通過(guò)上述常規(guī)反洗步驟多次或加強(qiáng)反洗不能恢復(fù)到理想效果時(shí)化學(xué)清洗時(shí)間60-90 分鐘（根據(jù)具體情況可作調(diào)整）化

30、學(xué)清洗藥劑酸洗： 2% 檸檬酸或草酸，或0.4%HCL堿洗： 2000ppm 次氯酸鈉 +1000ppm 氫氧化鈉（具體視污染情況）清洗流量6080LMH清洗液溫度酸洗推薦溫度： 35-40（更高溫度可能造成膜不可逆的損傷或 者導(dǎo)致過(guò)濾泄露現(xiàn)象）堿洗推薦溫度： 30-35（更高溫度可能造成膜不可逆的損傷或 者導(dǎo)致過(guò)濾泄露現(xiàn)象）化學(xué)清洗壓力1bar194.4. 極膜 XMEM超濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程獲取必要的原水信息（原水類型、濁度、固懸物、COD/油、脂等）選擇膜型號(hào)1 低濁度的優(yōu)質(zhì)水質(zhì)可考慮用聚醚砜材質(zhì)膜元件2 其他水質(zhì)建議選用高抗污染PVDF 材質(zhì)膜元件過(guò)濾模式： 1.循環(huán)模式2.錯(cuò)流過(guò)濾模式詳

31、細(xì)設(shè)計(jì)參數(shù)，請(qǐng)參確定平均通量和系考慮水溫對(duì)產(chǎn)水通量考表和其他相關(guān)章節(jié)統(tǒng)回收率的影響，參考圖內(nèi)容水量和超濾膜數(shù)量計(jì)算：1. 系統(tǒng)實(shí)際產(chǎn)水量2. 考慮反洗后的產(chǎn)水量3. 總用膜數(shù)量（考慮溫度、擴(kuò)展余量后的膜數(shù)量）4. 主機(jī)數(shù)量及排列方式反洗設(shè)計(jì)正沖設(shè)計(jì)化學(xué)清洗設(shè)計(jì)204.5. 超濾系統(tǒng)的反洗和化學(xué)清洗為保障超濾系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，需配置反洗裝置和化學(xué)清洗裝置。反洗裝置超濾制水及反洗過(guò)程示意圖反洗裝置包括反洗水箱、反洗水泵及加強(qiáng)反洗加藥裝置1) 反洗水箱超濾反洗一般采用超濾產(chǎn)水，所以可以不用在額外設(shè)置反洗水箱，直接和產(chǎn)水箱共用即可2) 反洗水泵由于采用頻繁的反洗方式，所以應(yīng)單獨(dú)設(shè)置反洗水泵，反洗水泵

32、參數(shù)可按以下選?。毫髁浚耗ぴ聪赐堪?100-150 LMH ，折合成膜組件流量后在 X 單套裝置組件數(shù)量即可獲得揚(yáng)程：考慮管路損失，在滿足流量要求下，一般控制反洗揚(yáng)程20-25m水柱3 ）泵材質(zhì)：過(guò)流部分不銹鋼加強(qiáng)反洗加藥裝置為膜系統(tǒng)在一段時(shí)間運(yùn)行后壓差上升后，為恢復(fù)膜的初始運(yùn)行狀況所建立的一個(gè)系統(tǒng)，即 CEB系統(tǒng)，在反洗進(jìn)行時(shí)在反洗水中加入200ppm 次氯酸鈉或次氯酸鈉+NaOH/酸洗（在污染嚴(yán)重時(shí)請(qǐng)咨詢供應(yīng)商）。次氯酸鈉加藥裝置含以下設(shè)備：加藥箱21一般按一晝夜以上的藥品貯存量，加藥箱配低液位開關(guān)，低液位報(bào)警并停止計(jì)量泵；注：當(dāng)反洗水源氨氮大于 2ppm 時(shí)請(qǐng)另外選擇水源，否則將影

33、響氧化劑的效果計(jì)量泵計(jì)量泵的配置請(qǐng)按照，反洗水中200ppm 有效氯來(lái)確定計(jì)量泵的流量，壓力0.3Mpa化學(xué)清洗裝置超濾系統(tǒng)化學(xué)清洗過(guò)程示意圖化學(xué)清洗系統(tǒng)包括清洗溶液箱、清洗水泵及清洗過(guò)濾器，該清洗為手動(dòng)過(guò)程，通常采用手動(dòng)配藥方式在裝置停機(jī)后進(jìn)行。1) 清洗溶液箱超濾膜性能參數(shù)表中單只膜元件水容積量為30L ，在知曉膜元件數(shù)量的情況下，可得出單套超 濾系統(tǒng)的容積，在加上清洗管路和清洗過(guò)濾器的容積，再適當(dāng)放 20%的余量，即可得出清洗溶液箱的容積。2) 清洗水泵流量：化學(xué)清洗通量一般按 60-80 L/m 2h 來(lái)計(jì)算，折合成膜組件流量后在 X 單套裝置組件數(shù)量即可獲得清洗泵流量揚(yáng)程：考慮管路損

34、失，在滿足流量要求下，一般控制化學(xué)清洗揚(yáng)程 15-20m 水柱泵材質(zhì)：過(guò)流部分不銹鋼223) 清洗過(guò)濾器清洗過(guò)濾器流量按清洗水泵流量選取，材質(zhì)：耐腐蝕材料4) 需要進(jìn)行化學(xué)清洗的條件：跨膜壓差比初始運(yùn)行壓力上升了 1bar( 相同溫度下)或是產(chǎn)水量比初始運(yùn)行產(chǎn)水量下降了 20%-30%( 相同溫度下 )，且通過(guò)上述常規(guī)反洗步驟多次加強(qiáng)反洗不能恢復(fù)到理想效果時(shí) .（日常操作時(shí)必須隨時(shí)測(cè)量和記錄膜組件的透膜壓差， 透膜壓差是表征超濾膜污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)）， 新膜在 25 下運(yùn)行時(shí)，透膜壓差一般為 0.02-0.05MPa （視設(shè)計(jì)通量而變化） ,當(dāng)污染物在膜表面不斷積累時(shí)透膜壓差隨之升高。順沖

35、洗和反沖洗可降低透膜壓差但不能 100% 的恢復(fù)，當(dāng)透膜壓差比初始運(yùn)行壓力上升了 1bar ，便需及時(shí)對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗， 以恢復(fù)膜的產(chǎn)水量，透膜壓差的計(jì)算方法：P=（P1+P2）/2-P3P表示透膜壓差；P1 表示膜組件原液進(jìn)口壓力；P2表示膜組件濃縮液出口壓力；P3 表示膜組件透過(guò)液出口壓力。需要注意的是如果進(jìn)水溫度降低，膜組件的產(chǎn)水量也會(huì)下降，這是正常現(xiàn)象并非膜的污染所致，同時(shí)預(yù)處理失效、 壓力控制失常等故障也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)水量的下降， 當(dāng)觀察到系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)首先排除以上故障現(xiàn)象后，再確定是否需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗。清洗注意事項(xiàng)：a) 下列的各章節(jié)中，當(dāng)使用任何清洗化學(xué)品時(shí)，必須遵循獲得認(rèn)可

36、的安全操作規(guī)程，清洗用藥劑的注意事項(xiàng)請(qǐng)咨詢化學(xué)品制造商；b) 所有的清洗劑都必須從超濾的進(jìn)水側(cè)進(jìn)入膜組件內(nèi)，防止清洗劑中可能存在的雜質(zhì)從致密過(guò)濾皮層的背面進(jìn)入膜絲內(nèi)壁；c) 超濾裝置在進(jìn)行化學(xué)清洗前，必須進(jìn)行徹底的反洗或氣水混合擦洗；d) 當(dāng)準(zhǔn)備清洗液時(shí)，應(yīng)確保在進(jìn)入膜組件之前，所有的清洗化學(xué)品得到很好的溶解和混合；e) 如果清洗后超濾裝置停機(jī)時(shí)間超過(guò)三天，必須按長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉的要求進(jìn)行維護(hù)f) 清洗液必須采用超濾產(chǎn)水或更優(yōu)質(zhì)的水配制g) 清洗時(shí)根據(jù)情況可選用不種清洗劑清洗，但清洗劑和殺菌劑不能對(duì)膜和組件材料造成損傷。且每次清洗后，應(yīng)排盡清洗劑，用超濾產(chǎn)水或 RO 產(chǎn)水將系統(tǒng)沖洗干凈后，才可用另一

37、種清洗劑清洗h) 膜組件經(jīng)清洗液循環(huán)清洗后，應(yīng)采用超濾產(chǎn)水或 RO 水對(duì)膜組件進(jìn)行沖洗（最低溫度 20 ），在恢復(fù)到正常操作壓力和流量前，應(yīng)注意開始要在低流量和壓力23下沖洗掉大量的清洗液。此外，在清洗過(guò)程中清洗液也會(huì)進(jìn)入凈水側(cè)，因此，凈水側(cè)必須排放 10 分鐘以上直到產(chǎn)水不含藥劑為止；i) 在清洗循環(huán)中， PH 值在 2-12 之間時(shí)溫度不應(yīng)超過(guò) 40 。注 1：所有的化學(xué)藥品在使用前，請(qǐng)按照所用化學(xué)藥品的 MSDS 要求做好防范和應(yīng)急措施注 2：當(dāng)發(fā)生化學(xué)清洗效果不佳時(shí)請(qǐng)及時(shí)和極膜 XMEM 聯(lián)系，請(qǐng)求指導(dǎo)。5) 清洗液的配制由于超濾膜具有寬泛的 PH 值和溫度條件應(yīng)用范圍，只要化學(xué)清洗及

38、時(shí)和得當(dāng)，就可以最大限度地恢復(fù)膜性能，但若拖延太久才進(jìn)行清洗，則很難完全將污染物從膜面上清洗掉，針對(duì)特定的污染，只有采取相應(yīng)的清洗方法，才能達(dá)到最好的效果，若錯(cuò)誤地選擇清洗化學(xué)藥品和方法，有時(shí)會(huì)使膜系統(tǒng)污染加劇或造成不可逆的壞損，因此在清洗之前需先決定膜表面的污染種類，有以下幾種方法：a) 分析進(jìn)水水質(zhì)，或許經(jīng)過(guò)分析原水水質(zhì)報(bào)告就能輕易地發(fā)現(xiàn)發(fā)生污染的可能性；b) 檢查前幾次的清洗效果；c) 分析膜表面上所載留的污染物的成分；d) 檢查進(jìn)水管內(nèi)表面及膜組件的進(jìn)出水端面，如：紅棕色，則表示可能進(jìn)水中鐵銹污染；泥狀和膠狀沉積物通常為微生物或有機(jī)物污染；e) 使用單支或幾支膜組件進(jìn)行清洗測(cè)試；不同污

39、染物與化學(xué)清洗配方對(duì)照表：污染物類型常見(jiàn)的污染物質(zhì)化學(xué)清洗配方無(wú)機(jī)物碳酸鈣、鐵鹽和無(wú)機(jī)膠體PH=2的檸檬酸、鹽酸或草酸溶液0.1%-0.5% 的十二烷基硫酸鈉、有機(jī)物次氯酸鈉、次氯酸鈉+NaOHTriton X-100200 2000ppmNaocl特殊情況下：5000ppmNaocl+0.1%NaOH1) 作為通用原則，極膜 XMEM 建議在對(duì)污染物性質(zhì)不確定情況下， 應(yīng)使用小試樣機(jī)進(jìn)行化學(xué)清洗測(cè)試，以確定針對(duì)特定運(yùn)行條件下最適合的清洗液配方和清洗效果。2) 以上所列清洗液均為標(biāo)準(zhǔn)的清洗藥品。24化學(xué)清洗步驟1) 酸洗步驟a) 配制清洗液b) 加熱超濾水（硬度要求 60mg/L,CaCO3

40、）或 RO 水至 20-35 之間；c) 緩慢加入檸檬酸（固體）將 PH 值調(diào)至 2 （1-2% 重量比檸檬酸）；d) 低流量混合首先用清洗泵混合一遍清洗液，加熱清洗液時(shí)應(yīng)以低流量和盡可能低的清洗液壓力置換出膜組件內(nèi)的原水，低壓置換操作能夠最大限度的減低污染物再次沉淀到膜表面，置換出的原水應(yīng)排放以防止稀釋清洗液；e) 循環(huán)當(dāng)原水被置換后，讓清洗液循環(huán)回清洗水箱并保持清洗液溫度的恒定；f) 高流量清洗調(diào)節(jié)并穩(wěn)定壓力至 0.15MPa ，流量為 60-80LMH 進(jìn)行循環(huán)酸洗 20-30 分鐘，高流量能夠沖洗掉清洗下來(lái)的污染物，如果污染嚴(yán)重時(shí)也可將流量適當(dāng)提高到100LMH 進(jìn)行清洗；g) 隨時(shí)檢

41、查酸液的 PH 值，當(dāng) PH 值的增加超過(guò) 0.5 個(gè) PH 值單位，就應(yīng)向清洗箱內(nèi)補(bǔ)充檸檬酸，如循環(huán)清洗時(shí)間超過(guò)15 分鐘后， PH 值仍不停上升時(shí)，為防止清洗下來(lái)的污染物再次沉積在膜面上，應(yīng)將清洗液全部排放掉，重新配制清洗液進(jìn)行第二遍的酸洗操作；h) 排放酸洗液，用 10-30 之間的超濾產(chǎn)水將系統(tǒng)徹底清洗干凈。注：在清洗過(guò)程中隨時(shí)監(jiān)控清洗液的濃度變化，以作局部調(diào)整，嚴(yán)重污染的膜組件可以在循環(huán)清洗后作適當(dāng)浸泡后再做循環(huán)清洗，以提高清洗效果。2) 堿洗步驟：a) 配制清洗液b) 加熱超濾產(chǎn)水（硬度要求 60mg/L,CaCO3 ）或 RO 水至 20-35 之間；c) 在 NaCLO 溶液中緩慢加入氫氧化鈉（ NaOH ）將 PH 值調(diào)至 12（ 0.2%Naocl+01% 重量比 NaOH ）；d) 低流量混合：首先用清洗泵混合一遍清洗液，加熱清洗液時(shí)應(yīng)以低流量和盡可能低的清洗液壓力置換出膜組件內(nèi)的原水，低壓置換操作能夠最大限度的減低污染物再次沉淀到膜表面，置