超濾培訓(xùn)手冊(cè)

1、超濾操作維護(hù)手冊(cè)目錄一、工藝概 述 2二、超濾簡(jiǎn) 介 32.1 濾膜定義 32.2 超濾分離特 性 32.3 超濾、微濾與常規(guī)過(guò)濾的優(yōu) 點(diǎn) 32.4 超濾相關(guān)術(shù) 語(yǔ) 4三、設(shè)備規(guī) 范 73.1 設(shè)備清單 73.2 超濾裝置及膜組件簡(jiǎn)介 7四、工藝設(shè) 計(jì) 94.1 運(yùn)行原理 94.2 工藝流程 104.3 裝置程控步序 104.4 反洗系統(tǒng)設(shè)計(jì) 114.5 化學(xué)清洗設(shè)計(jì) 124.6 在線加藥設(shè)計(jì) 13五、操作運(yùn) 行 145.1 145.2 參數(shù)設(shè)定 14六、膜組件維護(hù)清 洗 146.1 物理清洗 146.2 化學(xué)清洗 156.3 注意事項(xiàng) 17七、日常維護(hù)和故障處 理 187.1 超濾系統(tǒng)的日常

2、維護(hù) 187.2 超濾系統(tǒng)的故障分析 197.3 停機(jī)保護(hù) 19八、運(yùn)行記錄維護(hù) 表 20、概述超濾（Ultrafiltration , UF是一種能將溶液進(jìn)行凈化和分離的膜分離技術(shù)。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜為過(guò)濾介質(zhì)，膜兩側(cè)的壓力 差為驅(qū)動(dòng)力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑（如水分 子）、無(wú)機(jī)鹽及小分子有機(jī)物透過(guò)，而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋 白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)截留，從而達(dá)到凈化和分離的目的。目前超濾膜被大量用于水處理工程。超濾技術(shù)在反滲透預(yù)處理、 飲用水處理、中水回用等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。超濾技術(shù) 在酒類(lèi)和飲料的除菌與除濁、藥品的除熱源以及食品及藥物濃縮過(guò) 程中均起到關(guān)鍵

3、作用。超濾過(guò)濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來(lái) 定義較為模糊，一般認(rèn)為超濾膜的過(guò)濾孔徑為0.0010.1 m截留分子量（Molecular Weight CUt off ）為 1,000 500,000Dalton 。一般用于水處理的超濾膜標(biāo)稱(chēng)截留分子量為 30,000300,000 Dalton ，而截留分子量為 6,00030,000 Dalton 的超濾膜大多用于物料的分離、濃縮、除菌和除熱源等領(lǐng)域。16、超 濾 簡(jiǎn)介2.1 濾膜定義膜是一種采用物理方法的高效過(guò)濾單元，指在一種流體相內(nèi)或是在兩種流體相之間有一層薄的凝聚相，它把流體相分隔為互不相 通的兩部分，并能使這兩部分之間產(chǎn)生傳質(zhì)作用。

4、2.2 超濾分離特性1）分離過(guò)程不發(fā)生相變化，耗能低。2）分離過(guò)程是在流體壓力差的作用下，利用膜對(duì)被分離組分的尺寸選擇性，將膜孔能截留的微粒及大分子溶質(zhì)截留，而使膜孔不能截留的粒子或小分子溶質(zhì)透過(guò)膜。3）分離過(guò)程可以在常溫下進(jìn)行。4）應(yīng)用范圍廣，采用系列化不同截留分子量的膜，能將不同分子量溶質(zhì)的混合液中各組分實(shí)行分子量分級(jí)。2.3 超濾、微濾與常規(guī)過(guò)濾的優(yōu)點(diǎn)超濾膜能夠去除水中能夠找到的任何最為細(xì)小的顆粒物，超濾顆粒的截留范圍一般可達(dá)到0001 001um,微濾的顆粒截留范圍比超濾高出12個(gè)數(shù)量級(jí)，一般為0.10.2UmO由于微濾具有深層過(guò)濾能力，所以在一定程度上能夠去除病毒。微濾也是細(xì)菌和隱孢

5、子蟲(chóng)、鞭毛蟲(chóng)等原生寄生蟲(chóng)的絕對(duì)屏障，因此 也用于市政水處理。UF 與 MF 的分離機(jī)理與顆粒、纖維介質(zhì)過(guò)濾器等傳統(tǒng)過(guò)濾方式不同。介質(zhì)過(guò)濾依靠重力去除原理，它們的標(biāo)稱(chēng)過(guò)濾孔徑比要捕集 的顆粒大。UF 與 MF 膜完全是表面去除原理就像非常細(xì)的篩子。膜表面孔 徑高度規(guī)整一致，孔徑分布非常窄。大于孔徑的顆粒被膜表面排斥 通過(guò)，留在料液或濃縮液一側(cè)。流體介質(zhì)本身及小于膜孔經(jīng)的顆粒 會(huì)透過(guò)膜到達(dá)濾液一側(cè)。2.4 超濾相關(guān)術(shù)語(yǔ)1) 中空纖維膜( hollow fiber membrane ) 外型為纖維狀、空心的具有自支撐作用的膜。2) 非對(duì)稱(chēng)膜 (AnisotropicMembrane)人工合成聚合中空

6、纖維，由一層均勻致密的、很薄的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。3) 原水 (Feed)進(jìn)入超濾系統(tǒng)的水，指未經(jīng)過(guò)處理的地下水、地表水和海水，在膜法水處理中也包括城市自來(lái)水。4) 濃水(RejeCt Or ConCentratiOn)除鹽或分離過(guò)程中的濃縮液，可以直接排除系統(tǒng)，也可以循環(huán) 回原水儲(chǔ)罐。5) 產(chǎn)水(Permeate)在規(guī)定的運(yùn)行條件下，膜元件、組件或裝置單位時(shí)間內(nèi)所生產(chǎn) 的產(chǎn)品水的量?；旧蠠o(wú)膠體，顆粒和微生物等。6) 通量(FluX)單位時(shí)間單位膜面積透過(guò)組分的量。其單位多用2L/m h。7) 跨膜壓差(Trans-membr

7、ane PreSSUre , TMP)產(chǎn)水側(cè)和原水進(jìn)出口壓力平均值差異，即膜兩側(cè)平均壓力差。TMF=(進(jìn)水壓力+濃水壓力)?Z2-產(chǎn)水壓力8) 正沖(FOrWard wash/rinse )利用超濾進(jìn)水泵及其進(jìn)水從超濾進(jìn)水側(cè)的正洗閥進(jìn)入，從濃水 排放側(cè)的正沖排放閥排出，進(jìn)一步?jīng)_洗超微濾膜表面污堵物，也能 起到灌水作用。9) 反洗(BaCkWaSh)與過(guò)濾過(guò)程的水流方向相反，從中空纖維膜絲的產(chǎn)水側(cè)把等于或優(yōu)于透過(guò)液質(zhì)量的水輸向進(jìn)水側(cè)。因?yàn)樗粡姆捶较蛲高^(guò)中空纖維膜絲，從而松懈并沖走了膜外表面在過(guò)濾過(guò)程中形成的污物10）在線加藥反洗 （Chemically Enhanced Backwash）膜華

8、柱式（內(nèi)壓）超濾膜組件操作手冊(cè)在反洗水中加入具有一定濃度和特殊效果的化學(xué)藥劑（普遍采用NaClO反洗的方式，將膜表面在過(guò)濾過(guò)程中形成的污物清洗下來(lái)的方式。11） 化學(xué)清洗（ Cleaning in place-CIP） 通量降低到一定程度，裝置需要停機(jī)進(jìn)行化學(xué)清洗。在中空纖維膜膜絲內(nèi)側(cè)加入具有一定濃度和特殊效果的化學(xué)藥劑，通過(guò)浸泡、 反洗等方式，將膜表面在過(guò)濾過(guò)程中形成的污物清洗下來(lái)。12）回收率 （Recovery） 產(chǎn)水量與給水總量之百分比。13）膜污染（ Membrane fouling ） 膜污染是指料液中的微粒、膠體粒子、溶質(zhì)分子或細(xì)菌由于與膜之間存在物 理化學(xué)作用而在膜表面及膜孔中

9、沉積或滋生使膜孔堵 塞或變小,導(dǎo)致過(guò)膜阻力增大 , 膜的透過(guò)通量下降的現(xiàn)象。廣義的膜 污染不僅包括由于不可逆的吸附、堵塞引起的污染 （不可逆污染 ）， 而且包括由于可逆的濃差極化導(dǎo)致凝膠層的形成 （可逆污染 ），二者 共同造成運(yùn)行過(guò)程中膜通量的衰減。影響膜污染的因素很多，比如 溶質(zhì)大小、菌類(lèi)的滋生、膜結(jié)構(gòu)、膜的物理特性、膜 - 溶質(zhì)- 溶劑之間的相互作用（包括靜電作用力、范德華力、溶劑化作用、空間立 體作用）。四、工藝設(shè)計(jì)4.1運(yùn)行原理4.2工藝流程4.4反洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)為保證超濾系統(tǒng)的使用壽命，需要定時(shí)對(duì)膜組件進(jìn)行反洗。反 洗水流方向與產(chǎn)水方向相反，此操作是中空纖維膜組件特有的操作 方式，可以有

10、效地減小污染。為避免在產(chǎn)水側(cè)對(duì)膜產(chǎn)生污染和雜志 對(duì)膜孔堵塞，一般采用超濾產(chǎn)水作為反洗水，或優(yōu)于超濾產(chǎn)水的水 源作為反洗水。1）反洗水箱超濾反洗用水一般采用超濾產(chǎn)水，故可以不另設(shè)單獨(dú)的反洗水 箱，而采用超濾的產(chǎn)水箱作為反洗水箱，一舉兩得。2）反洗水泵為保證超濾膜能夠正常運(yùn)行，需要采用頻繁的反洗技術(shù)，故應(yīng)單獨(dú)設(shè)置反洗水泵。反洗水泵參數(shù)可以按以下選??；a、流量：一般情況下反洗水量為產(chǎn)水水量的 23倍，因此膜組件反洗通量可以按100200 Lm2 h;b、揚(yáng)程：需要考慮管路損失，在滿(mǎn)足流量要求下，一般控制反洗水進(jìn)超濾裝置的壓力在 0.1MPa0.2MPa；c、泵的過(guò)流材質(zhì)應(yīng)為不銹鋼。4.5 化學(xué)清洗設(shè)

11、計(jì)相同運(yùn)行溫度下，超濾跨膜壓差比初始運(yùn)行壓差上升0.1MPa，或者通量下降 了 20%，且通過(guò)上述常規(guī)反洗、加藥反洗等步驟后都不 能恢復(fù)到理想效果時(shí)，需要進(jìn)行系統(tǒng)化學(xué)清洗。清洗系統(tǒng)包括清洗藥箱、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，且需將待清洗裝置停機(jī)后進(jìn)行。1 ）清洗藥箱配制貯存清洗液用。容積按以下選定：按前表 1 中所選用膜組件水容積量計(jì)算出單套超濾裝置組件的清洗液量，加上清洗管道及 清洗過(guò)濾器內(nèi)清洗液的用量，再適當(dāng)留有余量。2）清洗水泵a、流量：按每支膜組件產(chǎn)水流量 11.5倍設(shè)計(jì)產(chǎn)水流量計(jì)，乘以單套裝置組件數(shù)量即可；b、揚(yáng)程：一般取 30mH2O左右；c、泵的過(guò)

12、流材質(zhì)應(yīng)為不銹鋼。3）化學(xué)清洗方式a、酸洗：0.2%HCI 2%寧檬酸；b、堿洗：O.1%NaOH+2O0pmNaCIQc、先堿洗后酸洗：首 先0.5%NaQH然后02%HCI;4）清洗過(guò)濾器清洗過(guò)濾器流量可以按清洗水泵流量選取，材質(zhì)為不銹鋼，過(guò)濾精度為50100 m4.6 在線加藥設(shè)計(jì) 為抑制膜組件內(nèi)細(xì)菌滋生，可以單獨(dú)設(shè)置該加藥裝置。加藥有兩種方式：一種是在進(jìn)水中連續(xù)加入 15ppm NaCIQ的加藥過(guò)程； 另一種是在反洗水中加入 1015ppm NaCIQ 的在線加藥反洗過(guò)程。次氯酸鈉加藥裝置含以下設(shè)備：1）加藥箱：一般按一晝夜以上的藥品貯存量。加藥箱配低液位開(kāi)關(guān)，低液位報(bào)警并停計(jì)量泵；2

13、）計(jì)量泵：按加入反洗水中次氯酸鈉濃度 1015PPm或按進(jìn)水中加入15ppm濃度來(lái)確定計(jì)量泵的流量，壓力大 于0.3 MPa五、操 作 運(yùn)行5.15.2 參數(shù)設(shè)定六、膜 組 件維護(hù)清洗6.1 物理清洗超濾裝置經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行之后，受雜質(zhì)影響，膜性能略有降低，當(dāng)膜產(chǎn)水量下降20%或TMP升高0.1MPa時(shí)需要進(jìn)行恢復(fù)性清 洗。清洗的主要目的是為恢復(fù)膜的通量，保持膜的性能。1 ）正沖，即用清水將組件內(nèi)殘余料液清洗干凈，用清水以一定 流速通過(guò)纖維原液側(cè)，將污染物洗出，可采取循環(huán)或邊洗邊排的方 式。此時(shí)，濃水閥門(mén)全開(kāi)（等壓清洗），產(chǎn)水口閥門(mén)全閉，清洗時(shí) 間視具體情況而定，一般1030分鐘（非在線清洗

14、時(shí)間）。2）反洗，施以低壓，使清水（自來(lái)水或膜過(guò)濾水）由纖維濾出 液側(cè)向纖維原液側(cè)滲透，膜原液側(cè)的污染物及滲入微孔中的阻塞物 即被洗出，在反洗過(guò)程中，透過(guò)液不要回到清洗罐以防造成膜凈水側(cè)的污染，清洗時(shí)間視具體情況而定，一般1020 分鐘（非在線 清洗時(shí)間）3）浸泡，膜經(jīng)正洗、反洗后，效果欠佳時(shí)，可用清水或藥液浸 泡，使污染物疏松，一定時(shí)間的浸泡往往是去除污染的有效方法。6.2化學(xué)清洗1）由于PVDF具有優(yōu)良的抗污染性，一般用物理清洗即可達(dá)到 較好的效果，如物理清洗不理想，可進(jìn)行化學(xué)清洗。iMEM超濾膜組件污染主要是膠體，水中的 Fe或Mn等含量的超標(biāo)、或水中懸浮物濃度過(guò)高等原因造成的非有機(jī)物污

15、染，以及水中 有機(jī)生物引起的有機(jī)物污染，以及細(xì)菌微生物造成的。因此清洗需 要對(duì)癥下藥，一般情況下清洗劑的選擇如下表所示。常見(jiàn)膜污染及恢復(fù)使用清洗劑污染物類(lèi)型常見(jiàn)的污染物化學(xué)清洗劑無(wú)機(jī)物碳酸鈣、鐵鹽和無(wú)機(jī)膠體pH=2的檸檬酸、鹽酸或草酸硫酸鋇、硫酸鈣等難溶無(wú)機(jī)鹽1%左右的EDTA容液有機(jī)物脂肪、腐植酸、有機(jī)膠體pH=2的氫氧化鈉溶液油脂及其它難洗的有機(jī)污染物0.1%0.5%的十二烷基硫酸鈉、Trit OnX-100 等蛋白質(zhì)、淀粉、油、多糖等0.5%1.5%的蛋白酶、淀粉酶微生物細(xì)菌、病毒1%右的雙氧水或50ppm的 次氯酸鈉2）化學(xué)清洗時(shí)，可采用殺菌性能優(yōu)異的常用水處理藥劑如次氯等進(jìn)行系統(tǒng)殺菌

16、處理；采用 NaoH溶液等去除膜系統(tǒng)的有機(jī)物污染；采用HCL等去除膜系統(tǒng)的無(wú)機(jī)鹽結(jié)垢污染。有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的污染基本上是伴隨產(chǎn)生的，因此一般情況下化學(xué)清洗需要兩步：先酸洗，后堿洗。注意每次清洗完畢后都需沖洗系統(tǒng)，恢復(fù)至生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。普遍采用的三種清洗方案：a、酸洗：0.2%HCI 2%寧檬酸，適用于鐵污染及碳酸鹽結(jié)晶污堵；b、堿洗：0.1% NaOH+ 200 PPm NaCIO適用于清洗由有機(jī)物及活性生物引起的超濾膜組件的污染；c、先堿洗后酸洗：首先0.5%NaOH然后02%HCI,適用于混合污染。3）超濾系統(tǒng)的化學(xué)清洗過(guò)程如下圖所示：IiifflV! hlfj可匸禮H!1朗門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài).BB

17、飛氷從 、木時(shí)凋” ii 水閥和出水閥，和 HS環(huán)消洗rI H屮洗沁仆Ij兒汀泄30 -120仔鐘.E 貝帖環(huán)切分鐘 （Iai時(shí)注總藥祈藥液浹及 b Uft 以達(dá) JUtif lii,l,ii¾）'洗超濟(jì)裝IL進(jìn)出4；6.3注意事項(xiàng)1）所有清洗劑都必須從超濾的進(jìn)水側(cè)進(jìn)入組件，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)入膜絲壁的內(nèi)部。2）超濾裝置進(jìn)行化學(xué)清洗前，進(jìn)行充分的反洗。3）清洗液必須使用超濾產(chǎn)水或者更優(yōu)質(zhì)的水配置。4） 清洗液溫度一般可控制在25 C35C,提高清洗液溫度能 夠提高清洗效率。5）避免與 NaoH NaClo這些藥劑直接接觸，該類(lèi)藥劑具有程 度不同

18、的腐蝕性。6）清洗時(shí)應(yīng)控制管線壓力，以免壓力過(guò)高引起化學(xué)藥品的噴濺。七、日常維護(hù)和故障處 理7.1 超濾系統(tǒng)的日常維護(hù)1）壓力表 定期校準(zhǔn)，必要時(shí)及時(shí)調(diào)整。2）離心泵 定期檢查泵的溫度，同時(shí)檢查泵的墊圈以及防止泵泄漏的結(jié)構(gòu)3）流量?jī)x表每三個(gè)月校正一次。4）自動(dòng)閥門(mén)每月檢查一次，同時(shí)檢查閥體是否有泄漏。5）超濾系統(tǒng)按常規(guī)檢查進(jìn)出水水質(zhì)、流量、運(yùn)行壓力；閥門(mén)動(dòng)作等是否靈敏及符合操作程序等。7.2超濾系統(tǒng)的故障分析現(xiàn)象可能存在的原因修正措施超濾膜跨膜壓 差過(guò)高超濾膜組件被污染查出污染原因，米取 相應(yīng)的清洗方式。產(chǎn)水流量過(guò)高根據(jù)操作指導(dǎo)中的要 求調(diào)整流量。進(jìn)水水溫過(guò)低提高進(jìn)水溫度。產(chǎn)水流量小超濾膜組件被污染查出污染原因，米取 相應(yīng)的清洗方式。閥門(mén)開(kāi)度設(shè)置不正確檢查閥的開(kāi)啟狀態(tài)并調(diào)整開(kāi)度。流量表出冋題檢查并校對(duì)流量表。供水壓力太低提高壓力，調(diào)整參數(shù)。進(jìn)水水溫過(guò)低提高進(jìn)水溫度。產(chǎn)水水質(zhì)較差進(jìn)水水質(zhì)超出了允許 范圍檢查進(jìn)水水質(zhì)，濁度、COD SS膜組件發(fā)生破損查找破損原因、更換 或修補(bǔ)膜組件。在自動(dòng)狀態(tài)下 系統(tǒng)不能運(yùn)行供水泵不啟動(dòng)查找接線是否錯(cuò)誤； 手動(dòng)狀態(tài)重新啟動(dòng)， 正常后轉(zhuǎn)換為自動(dòng)控制。液位信號(hào)故障檢查觸摸屏顯示的液位與實(shí)際液位是否 一致，液位是