1、超濾操作手冊一、簡介超濾是一種膜分離技術，其膜為多孔不對稱結構。過濾過程是一抹兩側壓差為驅(qū)動力，以機械篩分原理為基礎的一種溶液分離過程，使用壓力通常為,篩分孔徑從仙mi截流分子量為1000500000道爾頓左右。我們選用HYDRAcap60膜。影響超濾膜性能的因素1 膜的化學材料HYDRAcap膜材質(zhì)為親水性聚醚砜（PES）,這種材質(zhì)的化學穩(wěn)定性優(yōu)異，耐受氧化劑的能力強，親水性好不容易被污堵，污堵后容易清洗恢復。耐酸堿范圍可達Ph213。2 膜絲的微觀結構和孔徑。HYDRAcap中空超濾膜的中空絲斷面為海綿狀多孔結構，內(nèi)表面為超濾分離皮層，外表面為微濾多孔曾。與傳統(tǒng)超濾膜的指狀大孔結構相比，孔

2、徑均一，內(nèi)表面無缺陷，機械強度高。HYDRAca澳割分子量為15萬道爾頓，分離孔徑約為25nm3 超濾膜組件的結構中空纖維膜是超濾膜的最主要形式，分為內(nèi)壓膜和外壓膜。外壓式膜的進水流道在膜絲之間，膜絲存在一定的活動空間，內(nèi)壓式膜的進水流道是中空纖維的內(nèi)腔。HYDRAcap是內(nèi)壓式膜。4 超濾的運行方式和清洗方式超濾的運行方式分為全流過濾和錯流過濾兩種模式。全流過濾時，進水全部透過膜表面形成產(chǎn)水；錯流過濾時，部分進水透過膜表面成為產(chǎn)水，另一部分則夾帶雜質(zhì)排出成為濃水，這種運行方式能處理懸浮物含量較高的原水。超濾的清洗方式包括正洗、反洗、分散化學清洗、化學清洗等。正洗、反洗可清除膜面的濾餅層。分散

3、化學清洗和化學清洗通過化學藥劑來清除膠體、有機物、無機鹽等在超濾膜表面和內(nèi)部形成的污堵。二、超濾工藝流程鄭州超濾工藝流程見圖1所示超濾流程圖藥班濾眼序號ABCab名稱進水泵反洗泵清洗泵酸計量泵次氯酸鈉計量泵序號V1V2V3V4W1W2U1U2U3名稱進水閥反洗排放閥產(chǎn)水閥清洗排放閥濃水調(diào)節(jié)閥產(chǎn)水調(diào)節(jié)閥反洗進水閥清洗進水閥清洗回流閥三、超濾工作流程：運行一正沖底部反洗一頂部反洗一正沖一分散藥洗一浸泡正沖運行60min15s20s20s15s30s2min30s四、超濾工作流程說明：超濾系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。閥門W1W2、U1常開，其它閥門在各步驟中打開或關閉。1運行打開閥門V1、V3,開啟進水

4、泵A運行中進水壓力為,超過則停機并報警，說明進水壓力過高。進水泵有低液位保護，中液位自動運行。2 .正沖打開閥門V1、V4,開啟進水泵A3 .底部反沖打開閥門V2,開啟水泵B,同時啟動計量泵bo反洗中壓力超過則停機并報警，說明反洗水壓力過高4 .頂部反洗打開閥門V4,開啟水泵B,同時啟動計量泵bo反洗中壓力超過則停機并報警，說明反洗水壓力過高。5 .分散藥洗打開閥門VI、V4,開啟水泵A,同時啟動計量泵a。五、超濾裝置的控制由于超濾系統(tǒng)運行過程比較復雜，各設備都采用手動/自動控制模式。超濾裝置分為三種工況：待啟狀態(tài)、工作狀態(tài)、清洗狀態(tài)。當系統(tǒng)運行時，發(fā)生意外按下急停按鈕系統(tǒng)將停止工作。6 1）

5、手動控制模式設備的啟動、停機、沖洗均由操作者完成。把開關放到手動位置，用電單位啟動；放到停的位置停止。7 2）自動控制模式裝置自動控制功能由PLC完成。超濾裝置剛接通電源時，裝置處于待啟狀態(tài)。把各設備的開關放到自動位置，按下確認按鈕，系統(tǒng)按以上工作程序運行。系統(tǒng)一旦斷電，所有用電單位停止工作。當電源重新接通后，裝置將再次處于待啟狀態(tài)。當系統(tǒng)運行時發(fā)生原料箱水位低、進水壓力高、產(chǎn)水或反沖壓力高時，系統(tǒng)將報警并同時停止設備。六、超濾裝置操作指導為了使超濾裝置持續(xù)穩(wěn)定運行，必須滿足三個條件：1合格的進水水質(zhì)2合適的清洗時間間隔3及時的化學清洗。1 進水水質(zhì)要求最大進水濁度100NTU2 膜污染形式膜

6、污染主要有膜表面覆蓋污染和膜孔內(nèi)堵塞污染兩種形式。膜表面污染大致呈雙層結構，上層為較大顆粒的松散層，緊貼于膜表面上的是小顆粒凝膠層。一般情況下，松散層尚不足對膜性能產(chǎn)生較大影響，在水流剪切力的作用下可以沖洗掉。膜表面上的細膩層則對膜性能正常發(fā)揮產(chǎn)生較大影響。因為該污染層的存在，有大量膜孔被覆蓋，而且該層內(nèi)的微粒及其他雜質(zhì)之間長時間的相互作用及易凝膠成濾餅，增加了透水阻力。膜孔堵塞是指微細粒塞進膜孔內(nèi)，或者膜孔內(nèi)壁因吸附有機物等雜質(zhì)形成沉淀而使膜孔變小或者完全堵塞，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，一般是不可逆過程。3 污染物質(zhì)（ 1） 膠體污染：膠體主要是存在于地表水中，特別是隨季節(jié)的變化，水中含有大量的懸浮物

7、，它對濾膜的危害性極大。在過濾過程中，大量膠體微粒隨透過膜的產(chǎn)水流至膜表面，隨著連續(xù)運行，被膜截流下來的微粒形成凝膠層。另外水中鐵、錳以及在流程中加入鐵系、鋁系混凝劑形成的膠體，都可能在膜表面形成凝膠層。（ 2） 有機物污染：水中有機物，有的是在水處理過程中人工加入的，如表面活性劑、清潔劑和高分子聚合物絮凝劑等。有的是大自然就有的，如腐殖酸、丹寧酸等。這些物質(zhì)吸附在膜表面損壞膜的性能。（ 3） 微生物污染：一些營養(yǎng)物質(zhì)被膜截留而積聚于膜表面，細菌在這種環(huán)境中迅速繁殖，活的細菌連同排泄物形成微生物粘液而緊緊黏附于膜表面，這些粘液也其它沉淀物相結合，構成了一個復雜的覆蓋層，其結果不但影響到膜的透水

8、率，也包括石墨產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的污堵。4 產(chǎn)水超濾膜組件工作時的產(chǎn)水通量，取決于進水水質(zhì)，這是因為膜對不同的截留物有一個極限負荷，承受過大的負荷會造成墨通量的急劇下降。HYDRAcap6膜產(chǎn)水量6.8m3/h，膜面積45.6m2,膜絲內(nèi)/外徑1.3mm膜絲數(shù)量13200根，常規(guī)產(chǎn)水通量60145l/m2/hr，最大進水壓力5bar，運行透膜壓差。5 反洗反洗最大透膜壓差反洗通量120240l/m2/hr反洗持續(xù)時間3060秒。為抑制膜組件內(nèi)細菌滋生，在反洗水中加入1055PpmNaClO超濾膜短時間余氯耐受濃度200ppm。加藥箱藥量一般按一晝夜以上的藥品存儲量。6 分散化學清洗在進水中含有鐵、鋁

9、等高價金屬的膠體或者懸浮物，存在硬度結垢傾向，這些雜質(zhì)可能造成超濾膜的無機物污染，在此情況下需要加一定濃度的酸溶液進行化學分散洗。加入浸泡水中酸的濃度為1%寧檬酸、1呼酸溶液或HC溶液。原水中的有機物是造成超濾膜污染的重要原因，為防止由有機物及活性生物引起的超濾膜的污染需要加一定濃度的堿溶液進行化學分散清洗。所用溶液為十%NaO溶液。當設置并使用該分散化學清洗加藥工藝后，微生物等對膜的污染可以得到控制，在反洗水中加入NaClO的工藝可以取消。7 化學清洗當超濾跨膜壓差比初始上升（相同溫度），且通過反洗不能恢復時就應該對超濾裝置進行清洗。清洗為手動過程，采用手動配藥方式，且需將待清洗裝置停機后進

10、行。8 進水溫度膜的產(chǎn)水通量與進水溫度有顯著的直接關系，不同溫度下產(chǎn)水量不相同。HYDRAcap60最高操作溫度45。9 運行數(shù)據(jù)的紀錄超濾裝置基本上很少需要維修，關鍵是保證采取正確的運行參數(shù)。必要的運行參數(shù)紀錄有利于跟蹤裝置運行情況，也有利于幫助找到問題的所在七、超濾裝置的運行膜組件首次投運時，注意起始產(chǎn)水量控制在設計水量的30%60%左右運行，24小時后，在增加到設計水量，這樣有利于膜通量的長期穩(wěn)定。超濾裝置首次運行或長時間停機后恢復運行，需要進行沖洗去除組件中的保護液。開始啟動應該手動，但是一旦所有的流速和壓力、時間被設定好后，裝置應該恢復自動，PLC系統(tǒng)可以有效監(jiān)控系統(tǒng)的運行，一旦運行

11、條件不滿足，裝置會自動采取保護措施。裝置啟動所涉及到的具體步驟（ 1） 啟動供水泵（ 2） 調(diào)整進水流量和壓力（ 3） 裝置灌滿水和沖洗（ 4） 啟動反洗水泵（ 5） 設置和調(diào)整反洗壓力1. 啟動前的檢查（ 1） 超濾前處理系統(tǒng)運行正常，管路清洗干凈，超濾進水符合設計要求（ 2） 排水系統(tǒng)已準備完畢（ 3） PLC序已經(jīng)輸入（ 4） 電路系統(tǒng)檢查已完畢（ 5） 管路系統(tǒng)連接完成并以清洗干凈2. 啟動在啟動前應進行一下檢查（ 1） 所有閥門處在關閉狀態(tài)（ 2） 所有泵處在關閉狀態(tài)沖洗打開裝置產(chǎn)水閥和清洗排放閥，啟動進水泵，緩慢調(diào)節(jié)裝置的進水閥，維持較低的進水壓力，連續(xù)沖洗至排放水無泡沫，至此超濾

12、裝置啟動前準備完畢。啟動程序根據(jù)進水確定超濾裝置的最大產(chǎn)水量、工作壓力、反洗壓力調(diào)整設備。超濾元件進水壓力控制在膜兩側平均壓力差為。流量和壓力調(diào)整a產(chǎn)水調(diào)整打開產(chǎn)水閥，緩慢打開手動進水閥，調(diào)整進水手動閥，使產(chǎn)水量達到要求。b濃水調(diào)整緩慢打開濃水排放閥，調(diào)整排放量。c反洗壓力調(diào)整全開反洗排放閥,啟動反洗水泵,緩慢打開手動反洗進水閥，調(diào)整透膜壓差為自動控制當裝置由手動控制將所有的流量、壓力設置完畢后，裝置需要關閉，然后以自動方式重新啟動。a關閉所有開關，將手動開關轉(zhuǎn)為自動b啟動超濾裝置c調(diào)整進水、產(chǎn)水壓力保護，當壓力高于設定值裝置自動停機。3. 裝置的停機打開清洗排放閥，沖洗20秒后關閉。關閉進水

13、閥關閉進水泵。裝置長時間停機組件如果短時間停用（23天），每天運行60min。組件如長時間停用（7天以上），關停前對超濾裝置進行一次反洗；并向裝置內(nèi)注入保護液（1%亞硫酸氫鈉溶液），關閉所有超濾裝置的進出水閥門。長時間停機后重新投入使用時，應將超濾裝置進行連續(xù)沖洗至排放水無泡沫。停機期間，應自始至終保持超濾膜處在濕態(tài)，一旦脫水變干，將會造成膜組件不可逆損傷。在準備裝置長時間關機過程中，控制柜輸出電源必須關閉，并且輸入電源也應處于關閉狀態(tài)。八、超濾裝置的清洗超濾裝置長期運行過程中，水中的雜質(zhì)會積累使膜的性能下降。因此，超濾裝置在使用運行過程中需要定期對膜組件進行化學清洗，以恢復末的性能。清洗方案

14、的選擇（ 1） 采用酸性溶液對膜組件進行清洗主要用于去除無機垢。（ 2） 采用堿性氧化劑溶液對膜組件進行清洗主要去除有機物對膜組件的污染，防止細菌和藻類在超濾膜組件中繁殖。注意：所有清洗劑都必須從超濾的進水側進入組件，防止清洗劑中可能存在的雜質(zhì)從致密過濾皮層的背面進入膜絲壁的內(nèi)部。超濾裝置化學清洗過程約需要24個小時如果清洗后超濾裝置停機時間超過一天，需按長期關機要求進行處理清洗劑必須使用超濾產(chǎn)水或更優(yōu)質(zhì)的水清洗劑在循環(huán)進膜組件前必須除去污染物清洗溫度一般控制在1040，提高清洗液溫度能夠能夠提高清洗效率必要時可采用多種清洗劑清洗，但清洗劑和殺菌劑不能對漠和組件材料造成傷害。且每次清洗后，用超

15、濾或RO產(chǎn)水將系統(tǒng)沖洗干凈，才可進行另一種清洗劑清洗。清洗（1）清洗方案（1）12%寧檬酸溶液或HC溶液，是用于去除無機垢?；境绦蚯逑聪到y(tǒng)的準備1在膜組件中循環(huán)清洗藥劑沖洗超濾膜并且返回生產(chǎn)運行狀態(tài)準備工作關閉程序關閉系統(tǒng)關閉所有閥門在清洗藥箱中配置藥劑，充分攪拌。清洗啟動清洗水泵，緩慢打開清洗水泵出口閥、超濾裝置清洗液進出閥，控制每個膜組件1000L/h的流量進入膜組件，并返回清洗藥箱中。循環(huán)清洗時間30min。關閉清洗泵，靜置浸泡60min。將清洗藥箱和清洗過濾器放空，沖洗干凈。沖洗超濾裝置沖洗的目的是為了將超濾裝置中殘留的化學溶劑去除。打開超濾裝置的清洗排放閥和正洗排放閥。打開超濾裝置的進水閥，使進水通過超濾膜，直到?jīng)_洗干凈,返回生產(chǎn)運行狀態(tài)。清洗方案（2）%NaClO+%NaOHJ,去除有機物及活性生物引起的污染?；境绦蛲桨?九系統(tǒng)日常維護壓力表按期校準，必須及時調(diào)整水泵定期檢查泵的溫度，同時檢查泵的墊圈以及其他防止泵泄漏的結構流量儀表每三給月校正一次自動閥門每一個月檢查一次超濾裝置按常規(guī)檢查進出水水質(zhì)，同時檢查產(chǎn)水流量和運行壓力。按常規(guī)檢查膜組件的泄漏情況。十、系統(tǒng)故障分析現(xiàn)象可能出