超滤膜组件技术
中空超滤膜技术手册
中空超滤膜HYDRAcap™技术手册1. 超滤系统的运行和设计1.1 技术介绍HYDRAcap 是一种中空纤维超滤膜组件，其平均截留分子量为150,000道尔顿。
一个直径为8.9英寸（225mm ）的HYDRAcap 组件包含大约12,000条内径为0.8mm 的中空丝,中空丝的化学成分为聚醚砜，是一种耐有机污染的亲水性材料。
过滤方式是由内向外，也就是说原水在中空丝内部流动，而滤液沿径向向外穿过中空丝。
HYDRAcap 超滤膜是专为去除微粒而设计的。
水被施压后透过滤膜，微粒则留在中空膜的内表面。
由于膜上的微孔很小，用这种技术可以有效地除去所有悬浮物包括微生物再内。
这些污染物会在膜表面累积，因此，需要周期性地用逆向的水流来清除污染物(即反洗)。
海德能公司提供两种尺寸的HYDRAcap 组件。
其外径都是大约9英寸，内含12,000根中空丝。
一种组件长为60英寸，另一种长度为40英寸。
由于HYDRAcap 有除菌除病毒性能，在处理地表水和井水作为饮用水的项目时十分理想，HYDRAcap 已经成功地取得了加利福尼亚州卫生局（DHS ）在饮用水方面的认证，此外，HYDRAcap 对于去除胶体物质也很有效。
同时对于反渗透系统而言，也是一种极好的预处理手段。
图1-Schematic Cross Sectional View of HYDRAcap™ Membra产品水进水浓水1.2 应用简介HYDRAcap™适用于下列情况：1.2.1 处理地表水和井水用于饮用(符合地表水处理规定)1.2.2 反渗透的预处理，如:•高度污浊的地表水•海水1.2.3 深度处理废水(tertiary)的回收利用1.3 过滤性能：目前为止，已经对HYDRAcap用各种各样的水源进行了测试，证实有以下的去除效果：表1 HYDRAcap™性能*：加利福尼亚DHS认证**：测试时给水浊度最高为50NTU海德能公司认为HYDRAcap组件有许多优点，如：•HYDRAcap能抗氧化，并且允许长期处于100ppm浓度的游离氯环境•HYDRAcap是一种超滤膜，可有效去除水中99.99%以上的细菌和病毒。
PVDF中空纤维超滤膜产品技术手册说明书
PVDF中空纤维超滤膜产品技术手册目录第一章公司简介 (4)第二章超滤技术介绍 (5)2.1超滤的基本原理 (5)2.2超滤的特点 (5)2.3超滤的几个常用基本概念 (6)2.3.1纯水通量与产水流量 (6)2.3.2温度对产水流量的影响 (6)2.3.3临界流量与临界压力 (6)2.3.4跨膜压差 (6)2.3.5内压式过滤与外压式过滤 (7)2.3.6全量过滤与错流过滤 (7)第三章膜能（MONON）超滤膜的特点及性能参数 (8)3.1超滤膜的特点 (8)3.2超滤膜的主要性能参数 (8)3.3超滤膜的应用领域 (8)第四章柱式超滤膜组件的特点及性能参数 (9)4.1柱式超滤膜组件的特点 (9)4.2柱式超滤膜组件的型号及规格说明 (9)4.3MONON超滤膜组件的规格参数 (10)第五章超滤系统的设计 (12)5.1原水水质 (12)5.2预处理 (12)5.2.1超滤膜组件进水要求（设计基准值可以是一定范围） (12)5.3柱式超滤膜组件 (12)5.4配套反洗系统选型 (13)5.4.1反洗水箱 (13)5.4.2反洗水泵 (13)5.4.3（CEB）化学增强反洗加药泵（计量泵） (14)5.5超滤膜化学清洗系统选型设计 (14)5.5.1化学清洗水箱（一般要求清洗温度：25-35℃） (14)5.5.2化学清洗循环泵 (14)5.5.3保安过滤器 (15)5.5.4化学清洗药剂配方 (15)5.6气洗系统 (15)5.7控制系统 (15)第六章超滤系统的安装与操作 (17)6.1安装前的准备工作 (17)6.2柱式超滤膜组件的安装 (17)6.3超滤系统的首次启动 (17)6.3.1启动前的检查内容 (17)6.3.2首次启动顺序 (18)6.4日常启动 (18)6.5超滤膜系统的维护与保养 (19)6.6运行记录 (19)第七章超滤系统的维护与故障分析 (20)7.1超滤系统的维护 (20)7.1.1水泵 (20)7.1.2仪器仪表 (20)7.1.3自动阀门 (20)7.1.4超滤组件 (20)7.2超滤系统的故障分析 (20)第八章柱式超滤膜组件的贮存与运输 (21)8.1贮存 (21)8.2运输 (21)第九章技术支持和质量保证 (21)9.1技术支持 (21)9.2质量保证 (21)9.3买方义务 (22)9.4售后服务 (22)22-附录：超滤系统流程图 (23)第一章公司简介杭州膜能膜分离科技有限公司是专注于高抗污染系列滤膜产品的开发、生产、推广和应用集成服务的高新技术企业，也是国内首家集中空纤维膜和平板膜生产于一体的设计制造商。
什么是超滤膜组件,应该如何选择呢？
什么是超滤膜组件,应该如何选择呢？
超滤膜组件是指将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内，在一定驱动力作用下，可完成混合物中各组分分离的器件。
在工业应用时，根据生产需要，膜分离装置中可装有数个甚至数百个超滤膜组件。
膜组件通常由膜、膜的支撑体或连接物、与膜器件中流体分布有关的流道、膜的密封、外壳以及外接口等部分组成。
超滤膜常用的膜组件形式主要有板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种类型。
如何选择超滤装置中的超滤膜组件？
超滤工艺所采用的膜及膜组件类型的选择，应根据处理料液的化学与物理性能、处理规模和对产品质量要求进行选择。
超滤膜的选择具体要求如下:
1、水及小分子物质透过速度快;
2、膜的机械强度好，经久耐用;
3、膜的截留性能敏锐度高;
4、抗溶剂溶解及抗侵蚀能力强;
5、对被截留溶质的吸附性极小。
超滤膜组件的选择多数情况下，平板板式结构适合用于溶液的初级浓缩，管式结构用于较高浓度溶液的浓缩分离及废水处理，卷式和中空纤维式结构则多用于水质净化工程。
随着各种结构形式膜组件的发展，这种分工的界限已不十分明显，例如卷式和中空纤维式超滤膜组件已经广泛应用于溶液的浓缩分离，板式和管式超滤膜组件也有的用于水质净化工程。
超滤膜技术
超滤技术概述1.1 超滤原理超滤是一种以机械筛分原理为基础，以膜两侧压差(100～1000kPa)为驱动力的膜分离技术。
它可分离液相中直径在0.05 ～0.2μm的分子和分子量为1～10万的大分子。
超滤膜的筛分孔径小，它可截留病毒病菌、胶体、大有机分子、油脂、蛋白质、悬浮物等[2]。
通过超滤膜后的出水，水质稳定，受原水水质、运行操作条件的影响很小。
1.2超滤膜超滤膜的类型有板式、管式、中空纤维、涡卷式等多种类型。
其中中空纤维膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式，它与其它形状的膜相比具有体积小、膜面积大、水通量大、不易堵塞等优点[3]。
HYDRAcap是美国海德能公司新开发的一种大直径中空纤维超滤膜组件。
新型工业用中空纤维设备具有可自动、频繁脉冲式冲洗中空纤维管的性能，其特点是通过短时间的停运，来保持稳定的产水量；可在很低的错流速度下工作，甚至可以在单向流速下工作。
HYDRAcap60超滤膜主要技术参数为：需要精度为150μm预过滤；pH为2～13；连续余氯≤5mg/L；最高运行温度≤40℃；运行方式可以是错流过滤或全量过滤；20℃时透膜压差为28～150kPa；反洗压力240kPa；反洗水流量315L/m2/h；反洗频率15～60min/次；反洗时间30～60s/次。
组件公称膜面积46m2,中空丝外径/内径φ0.8mm/φ1.3mm。
2原水水质及工艺流程2.1原水水质取水地点为河津热电厂#1冷却水池，期间浊度变化为10～30NTU，进水温度8～20℃。
河津电厂循环冷却水水质报告见表1。
2.2 试验工艺流程试验工艺流程见图1。
HYDRAcap超滤膜采用恒压控制，全量过滤。
过滤周期分别设置30min和45min 两个过滤周期。
30min的产水量分别为3.2t/h、3.6t/h、4.0t/h；45min的产水量为4.0t/h。
为防止循环冷却水夹带大颗粒划伤膜表面，在超滤组件前设置150μm的盘式过滤器。
超滤膜技术
1.超滤膜技术：主要是依靠膜两侧压力差驱动下的物理筛分作用，将原水中粒径大于表层平均孔径的大颗粒物质（如胶体物质、水中溶解的大分子、蛋白质、细菌、病毒等）被膜表面截留，而允许小于膜孔径的物质通过超滤膜，从而使原水得到净化。
但在有些情况下，水中污染物和膜材料间相互作用也会影响到超滤膜的分离特性，因而又不能单纯理解为筛分原理。
2.如何表征超滤膜的分离能力：超滤膜的孔径大小不一，且形状不规则，不容易用孔径判断其分离能力，一般采用截留分子量（MWCO）表示膜的分离能力。
当对某一分子量聚合物或蛋白质的截留率达到90%时，该物质的分子量为膜的截留分子量。
虽然一般将MWCO 解释为膜所能截留的公称最小分子质量，但这种表示方法也不是十分严格，因为膜的平均孔径和孔径分布会影响膜的分离特性。
对于分子量一定的物质，其分子的结构形状、性质对截留性能也有影响，如球形和有侧链的分子、刚性分子会有更大的被截留率。
可见，超滤膜孔径的大小、结构、膜表面的化学特性、以及被分离分子的结构形状等都起着不同的截留作用，所以，不能将膜孔径确定的分子分离极限看作为表征膜分离特性的绝对尺度。
3.超滤膜的过滤压力：通常为0.05～0.5 MPa，筛分孔径从0.01 μm～0.1 μm，通常认为其分离范围在1000 和100，000 u 之间。
4.超滤膜过滤方式分类：超滤膜过滤一般有死端式（Dead-end）和错流式（Cross-flow）两种操作方式。
死端过滤时，原水全部透过膜，所有被截留的微粒都沉积在膜上，形成随时间而增厚的滤饼。
错流过滤时，原水中的一部分透过膜，另一部分则与膜平行，且保持一定的膜面剪切速度，起到控制膜上覆盖层生成的作用，避免膜过度污染。
5.超滤膜组件的型式主要有：板框式（Plate and Frame Module）、螺旋卷式（Spiral Wound Module）、圆管式（Tubular Module）中空纤维式（Hollow Fiber Module）毛细管式（CapillaryModule）。
立升超滤膜组件技术手册
前言立升企业成立于1992年,是中空纤维超滤膜与其膜组件的专业制造商,至今已有十几年的膜研发和生产经验.立升企业现有的超滤膜生产能力超过300万平方米/年,是世界上最大的中空纤维超滤膜与其膜组件的制造厂商之一.立升企业生产的中空纤维超滤膜分为内压式和外压式两大类,采用的膜材料主要是聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯等.立升开发的产品主要为家用超滤机与滤芯、工业膜组件.产品除了在国内销售外,还远销到了美国、日本、南非与东南亚.立升企业一贯致力于技术的创新和严格、规X的生产.立升企业在##省##市拥有膜的研发、生产基地,##立昇净水科技实业##是被##省科技厅认定的高新技术企业.此外,立升企业还是很多国家级项目的独立承担单位.立升"毛细管式超滤机〞被列为98年"国家级火炬计划项目〞、立升"超低压免换芯净水超滤机〞被列为20##国家科技攻关项目,立升"PVC合金毛细管超滤膜的开发和应用〞被科技部列为"十五〞国家科技攻关项目.1．立升超滤膜组件设计和维护1.1 立升超滤膜组件基本技术说明立升LH3系列超滤膜组件是一种中空纤维内压式超滤膜组件,超滤膜中空丝内径为1.0mm,超滤膜平均截留分子量为100,000道尔顿.超滤膜的材料为改性PVC,经过改性后的PVC具有亲水性好、耐有机污染、耐酸碱、不易脏堵等特点.超滤膜组件的端头采用环氧树脂浇铸的方法封装.由于立升超滤膜具有低压下产水量较大的特征,所以立升倡导低压运行的理念,在低压条件下,膜表面的浓差极化现象得到了缓解,被截留物形成的滤饼不易被压实,所以膜组件会更容易清洗,可以用相对较小的流量和较少的水量将膜清洗干净,可以大大延长膜化学清洗的周期.立升超滤膜可用于去除水中的悬浮微粒、胶体、微生物等.在水压的作用下水分子与小分子物质透过超滤膜,水中的悬浮微粒、胶体、微生物等则被截留在超滤膜的内表面.由于超滤膜上的微孔很小,可以有效除去各种水中悬浮颗粒、胶体、细菌和大分子有机物等,这些截留物质可能会在膜的内表面集聚,所以需要对超滤膜组件进行定期的反冲洗和加药清洗.立升企业为满足各种不同用户与不同水处理吨位的需要,现提供直径为10英寸、6英寸和4英寸等多种规格的膜组件,他们的长度分别是60英寸或50英寸.直径为10英寸、6英寸的两种组件的外壳使用了耐压耐腐蚀的PVC；4英寸直径的膜组件采用了不锈钢承压外壳,采用可插入式滤芯,在更换滤芯时无需更换不锈钢外壳,节省了换膜成本.立升超滤膜稳定和优秀的表现使立升超滤组件可以应用于地表水、井水和海水的除菌、除病毒、除胶体和悬浮颗粒.立升超滤膜组件在工业用水处理系统中可以用于RO系统的预处理、工业循环用水或污水处理中的阶段处理等项目.1.2 立升超滤膜组件应用X围立升超滤膜组件已在下列领域得到了广泛的应用：1. 反渗透的预处理和后处理,原水包括海水、地表水、井水、废水等.2. 城市、乡镇、农村饮用水供水处理.3. 冷凝水回用,食品、饮料加工用水的处理.4. 制药用水除热源.5. 市政用水,处理地表水和井水用于饮用.6. 深度处理废水进行回收利用.7. 白酒的除浊,果酒、葡萄酒、黄酒的除菌、除浊.8. 应用于食品、发酵、乳业中的浓缩处理.9. 医学治疗领域中各种透析、血液过滤等.1.3 立升超滤膜组件技术性能参数最新的立升超滤膜组件采用了我司专利技术生产的PVC合金超滤膜,拥有如下优点：●膜材料是耐污染、亲水的改性PVC.●通量持久稳定,抗污染能力强.●可以短时承受200ppm余氯环境,适用的pHX围为2-13.●完全除菌,产水浊度小于0.1NTU.●交叉流设计,排除脏堵,提高寿命.●产品水的SDI15<1〔原水浊度小于20NTU时的测试值〕.PVC合金超滤膜部分组件规格与性能表〔续上表〕①初始产水量是指在25℃,0.10MPa 条件下过滤纯水时的产水量；②是指进水浊度＜20NTU 时的测量值〔原水6～10秒钟堵死SDI 测试仪膜片〕； ③是指进水浊度＜50NTU 时的测量值； ④为配制水； 备注：1．立升超滤膜为节能、大通量型,在0.04MPa 透膜压力下运行便可得到满意的产水通量,故设计系统时建议透膜压力设计在0.04～0.08MPaX 围内,设计系统时应对原水中100μm 以上颗粒先去除,系统采用死端过滤,定时反洗的方法来维持膜的稳定通量,在对超滤膜进行反冲洗时,可采用在反洗的同时进行顺冲,这样能用较少的水量,很短的时间将膜清洗干净,对浊度较大的水可每隔10－20分钟进行一次顺冲.2．上表中的数据仅供参考. 1.4 立升超滤膜组件使用条件和清洗方法以上数据仅供参考,测试条件为：25o C, 0.12MPa.清洗应在超滤膜没有造成严重污染之前进行,这样很容易使膜的通量恢复到初始状态,清洗的间隔应该按时间来计算而不宜按压差的上升幅度或以过滤水量的多少来计算,清洗的时间间隔以现场原水的试验为依据.1.5立升超滤膜组件的结构尺寸图一LH3-0450-V结构尺寸图图二LH3-1060–V 、LH3-0680/0660/0650–V结构尺寸图表1.5.1 各型号本机尺寸表1.5.2 各型号接口尺寸与重量1.6 超滤膜组件运行说明立升超滤膜组件有四种运行状态：正常过滤、反向清洗、化学清洗和完整性测试.在正常过滤状态中,过滤方式可以是全量过滤,也可以是错流过滤.在全量过滤中,所有进入立升超滤膜组件的进水都在跨膜压差的推动下透过膜得以净化.错流方式则会在运行中形成一股"浓水〞,这股浓水沿膜内表面有一切向速度.浓水从超滤膜组件的浓水端流出,将部分被截流物带走.一般当原水的浊度小于20NTU,COD小于5时,我们强烈建议采用全量过滤,反洗的间隔时间可以设计为30分钟,期间,可根据浊度的变化,采用每10分钟顺冲10秒,使被膜截留的物质还没有在膜表面形成硬垢和对膜造成深度污染之前将其排出,便于膜通量的稳定.超滤膜组件在运行中,由于原水中的胶体、悬浮物、细菌等被膜内表面截留,故这些物质会在膜内表面积累,对膜造成污染.为了维持膜的性能,尤其是保持膜透水速率的相对稳定,需要定期用过滤后的净水对膜进行短时间的清洗或反洗.一般要求系统每运行30-60分钟就要对超滤膜进行1－3分钟的反洗.反洗可用手动或自动控制程序来执行.一般反洗的步骤为：●顺冲：将超滤膜内孔中的浓水排尽；●反洗：将膜内表面的污染物冲松散或剥落；●等压冲洗：将已松散或从膜内表面上剥落的被截留物冲出膜组件外,虽然定时的反洗能较好地维持膜性能的相对稳定,但反洗不能使通量达到100%的恢复.随着膜组件工作时间的延长,膜污染会不断加重.膜的透水速率会下降,为了恢复膜的通量,需要定期对膜组件进行化学清洗,化学清洗时应根据原水质中杂质的情况选择适合的化学药品.一般先用酸洗,再用碱洗：酸洗液一般采用2%的柠檬酸〔pH=2〕,碱洗液为0.5％的NaOH / 200ppmNaClO<pH=12> .确定系统该何时化学清洗是由系统的运行状态决定的,当系统的跨膜压差达到0.8—0.12MPa时,系统就应该进行化学清洗了.清洗后,在系统设计的跨膜压差X围内,系统的产水应达到原设计要求,否则应继续进行清洗和化学清洗或缩短化学清洗的间隔时间.调整顺冲和反洗的频率与其运行时间.在系统的运行过程中,膜组件中的中空纤维偶尔会发生破裂〔断丝〕,从而破坏膜组件的完整性.原水中的杂物会通过破裂的地方进入产水中,所以与时发现断丝并将其隔离,对系统保持完整性是至关重要的,尤其是当系统用于饮水处理时更是如此.检查单只膜组件完整性,可以采用压力气泡试验来鉴定中空丝的完整性.当发现有破裂纤维时,可用环氧胶堵死此破裂丝的两端,使其与系统永久隔离.对修补过的膜组件要进行冲洗,尽量将进入产水端的杂质清理干净,避免造成对其他膜的污染.检验膜组件完套性的方法为：先将膜丝内孔中注满水,排尽膜丝内孔中的空气然后从产水口加入净化的压缩空气,气压为0.04-0.06MPa,观察膜组件膜丝端面,当有连续的大气泡从膜丝内孔中冒出时,可判定此根膜已发生破裂,在其端头做好记号,然后采用同样的方法找出此膜丝的另一端头.将膜丝的两端头进行简单的干燥处理后,用环氧胶堵住膜孔的两端,使其与系统完全隔离.〔如果设备长期不用,设备保养不好造成膜脱水,膜丝在0.04-0.06MPa时,压缩空气可以透过膜,会造成膜破损的假相,对脱水不是特别严重的膜丝可采用酒精浸泡恢复部分通量.〕下表列出了各运行模式下单根膜组件中水流的方向：4寸6寸、10寸正常过滤全量A→ CA→B错流A→B A→CA→B A→C反洗顺冲A→B A→C反冲C→A C→B B→A B→C等压冲洗A→B A→C化学清洗A→B A→C A→B A→C完整性测试C→A C→B B→A B→C2．超滤系统设计将膜组件按一定的形式〔一般采用并联〕进行连接,配备自动控制、水泵、监控仪表等,便组成了超滤系统.建议每个系统的监控参数包含：1〕进水温度2〕进水浊度3〕进水压力4〕产水浊度5〕产水流量6〕产水压力7〕浓水流量〔有浓水时〕8〕浓水端压力〔有浓水时〕9〕反洗压力10〕反洗流量11〕化学清洗液流量12〕化学清洗液pH值13〕化学清洗液温度对于饮用水处理的系统应配备完整性自动检测系统.2.1模块设计在进行系统设计时,为了制作、安装的规X和标准化,往往采用模块设计的方法.将一定数量的膜组件并联成一个整体,便可成为模块,此模块与单个组件在正常过滤、反洗、化学清洗和完整性等方面的性能一致,模块的产水量＝单支膜组件的产水量×膜组件的数量,此模块还包含了监控仪表、阀门、支架、连接件等,此模块完全可以自成一个系统独立运行,也可多个模块并联起来组成一个更大的系统,此种积木叠加式的连接方法几乎没有放大效应.立升的LH3-1060-V和LH3-0650-V的超滤膜组件的接口采用了维多利亚快装接头,拆装方便、快捷,进水端盖可承重,膜组件可直接垂直放在支架上,无需悬空固定膜组件.立升的LH3-0450-V膜组件采用了不锈钢承压外壳,插入式滤芯,更换滤芯时无需更换外壳,不锈钢外壳可反复使用.每个模块的控制建议包含以下参数：1〕进水端压力2〕产水压力3〕浓水端压力4〕产水流量5〕浓水流量〔有浓水的情况下〕6〕反洗流量对用于饮用水处理的模块还应增加独立的完整性测试系统并增加浊度仪.2.2模块的连接将模块连接成系统时,要注意以下几点：1〕每个模块中所使用的膜组件的规格和数量要相同；2〕每个模块能在不影响其他模块正常工作的情况下,可从系统中独立分离出来；3〕每个模块要有自己独立的控制阀门和监测仪表；4〕每个模块可独立完成化学清洗、反洗和完整性测试.2.3水泵的选择超滤膜是靠压力差为推动力进行过滤的,当原水的水压不能满足过滤需求时,系统需要增加水泵来提升水压.2.3.1原水泵的选择根据超滤系统设计中所需要的进水工作压力,跨膜压差和通水流量,来选择泵的扬程和流量.一般选择水泵的扬程和流量应当等于或略大于设计供水量和工作压力,以满足超滤系统的正常运行.P0=ΔP1+ P2 +H/100+P3P0：进水需要的压力〔MPa〕ΔP1:预过滤的最大压损〔MPa〕P2：过滤所需的跨膜压差〔MPa〕P3：与温度和水泵性能参数有关,一般取0.1－0.15MPaH: 膜组件的平均高度〔米〕立升超滤膜组件的最大进水压力0.3 MPa,最大跨膜压差为0.2MPa .2.3.2反洗泵在对系统进行清洗时,为了尽量维持系统的流量稳定,必须对膜进行反洗,反洗时按时间顺序分别对每个模块轮流进行,每台泵能匹配模块的数量与设计时的反洗频率和反洗进行的时间有关,例如,每个模块30分钟反洗一次,每次反洗60秒,则一台反洗泵最多可匹配29个模块,但实际运行中一台反洗泵合理的匹配为10个模块以下.反洗泵的给系统的跨膜压差最大设置为0.15 MPa,反洗流量为设计产水流量的2—3倍.2.3.3化学清洗泵化学清洗泵的的选择与反洗泵类似,但要注意泵体的材料要能耐化学试剂的溶解和腐蚀.2.4减压阀当原水水压大于系统设计水压时,要对原水进行减压.一般采用可减静压的减压阀来实现,减压阀减压的精度视超滤系统而定.另根据原水的水质选择适合材质的减压阀,一般可选的材质为铜、不锈钢、铁、塑胶.2.5预处理2.5.1预过滤由于超滤膜的内孔直径为1.0 mm,为了防止膜内孔的堵塞,往往需要根据水质的情况进行预过滤,一般采用100－200μm的过滤器来处理进水,对浊度较小的原水立升公司推荐使用以色列Arkal公司生产的叠片式过滤器来进行预处理,叠片式过滤器有手动和自动两种,30吨以上设备建议采用全自动的叠片式过滤器.也可采用自清洗过滤器.2.5.2预加药、预氧化对于原水为海水或废水,污染较严重的地表水,可采用对原水进行微絮凝,这样能使超滤截留更多的杂质并改善超滤系统的运行状态,使膜易于清洗.例如：原水为海水时,可连续投加0.5ppm的FeCl3.对于原水中含藻类和有机物较严重的水体,建议在进水中连续投加1－2ppm 的NaClO,这样有利于膜通量的稳定.对COD较高的原水可采用预氧化的方法先降部分COD,再采用微絮凝的方法进一步降COD,采用此方法COD去除率可达70％.2.6物理清洗和化学清洗系统清洗系统主要由配药箱、净水箱、循环泵组成,采用气水混合清洗的还包括空压机.一般物理清洗分为等压冲洗和反冲洗.等压冲洗时是关闭产水阀,全开浓水阀,使原水以快于正常工作状态时的流速冲刷膜表面,去除污垢.反冲洗是关闭原水阀采用循环泵,将净水箱中的水从产水口打入膜组件〔在反洗水进入产水端口前必须加装100μm的保安过滤器,以防止管道或净水箱中的大颗粒进入膜组件造成对膜的损伤或污染〕.使净水按正常过滤的反方向透过膜,冲刷掉膜表面的污染物,并使其从浓水口和进水端排污口排出.反冲洗后,马上进行等压冲洗,能更有效地将被截留的污染物排出.化学清洗系统是用循环泵将配药箱内的清洗液送入超滤系统,进行循环清洗和浸泡,靠化学药品的作用去除膜表面的污垢,以恢复膜的产水能力,维持设计流量要求.2.7消毒灭菌系统超滤的消毒灭菌系统所用设备和操作程序与化学清洗系统相同,仅需要将清洗液换成灭菌液即可,一般使用的灭菌剂为15ppmNaClO或30ppm的H2O2.3．系统操作,维护和保养3.1开机前的准备工作1〕进水水质检查进水水质的检查,重点是检查浊度,当浊度在系统现定值X围内方可将其输入超滤设备,其次是检查水中余氯、pH值.2〕系统检查按工艺路线图,检查设备与连接是否正确,同时还要检查阀门的开启状态是否正确,清洗系统的连接是否正确.对于手动操作的系统要特别注意,开机时进水阀门不能全开,浓水阀门和产水阀门应全开,以避免开机时,压力过大,造成对超滤膜的冲击,而损坏设备.在确认设备完好,系统内空气几乎排尽的情况下,让设备进行程序运行.3〕仪表的检查检验各仪表是否正常,尤其是压力表是否完好.3.2 启动当做好开机前的准备工作后,可试启动系统,即打开电源,启动泵后,立即停止,检查泵的叶轮转向是否正确,泵的运转有无异常噪音.当确认正常后,方可正式启动,启动后,应检查接口、管线有无渗漏.在自控程序运转的第一个周期内,应检验阀门的启闭是否正常,各种仪表是否运转正常.3.3 运行在运行时,应定时检查仪表是否正常,水泵有无异常噪音,产水水质是否符合要求,尤其要注意压力表和产水流量,当出现异常时,应立即停机检查.一般全自动控制设计时,均考虑到了系统的自我保护,一般出现异常会自动停车并报警.运行过程中要按设计要求做好设备监控和记录工作.运行过程中按设计要求定期对设备进行清洗和灭菌、消毒.运行过程中应定期对设备进行排气或检查自动排气阀的工作状态.3.4 停机1> 先降低系统压力和跨膜压差,然后停机.当系统靠增压泵作为过滤动力源时,若准备停机,先开启浓水阀和超滤水阀门使系统压力和跨膜压差降到最低,然后切断电源关闭水泵.停泵后,将系统所有阀门关闭,使超滤膜保持湿润状态.当系统采用管网本身的水压作为阀门过滤动力时,同样先降压,然后关闭进水阀,再关闭其他阀门,保持膜湿润.2) 当停机时间不超过7天时,可每天对设备进行20－60分钟〔时间以一个过滤,顺冲,反洗,顺冲周期为准〕的保护性运行,以使新鲜的水置换出设备内的存水.3) 当设备长期停用时,应先对设备进行彻底的清洗和消毒,然后将膜保护剂和抑菌剂注入设备中,封闭好设备所有接口以保持膜的湿润,防止设备内滋生细菌和藻类.常用的保护剂配方是水：甘油：亚硫酸氢钠= 79.1 ：20 ：0.9,保护剂的有效期一般为一年.4) 当设备中的超滤膜脱水后会产生不可逆的通量衰减.切记保持膜的湿润,并注意膜的抑菌和防霉.制作超滤系统时,应先清洗好管道,在正式运行时再装膜组件,这样可以避免对膜组件的损伤.4．超滤系统工作流程超滤系统的工艺流程和设备运行程序的设计是否完善、合理是一个系统能否正常、稳定运行的前提.故在系统设计时应根据原水水质与用户要求作出简洁、完善的工艺流程,再根据流程和水处理量的大小设计超滤系统的结构.下面提供了两份超滤系统的设计简图与超滤部分的结构装配图.其中一个系统采用了一个超滤模块〔如图四〕,另一个系统采用了两个超滤模块〔如图五〕.超滤机的工作流程为：正常过滤－顺冲－反洗－等压冲洗－定期的化学清洗.现就图四中超滤部分工作时泵和阀门的启闭列表如下：〔续上表〕A 清洗水箱P-3清洗水泵当进行化学清洗时,往往需要对组件进行浸泡,此时应停止化学清洗泵的运行,并关闭所有与正在进行化学清洗的膜组件直接相连的阀门.图四 单模块超滤系统。
中空纤维超滤膜组件及装置说明书终版
中空纤维超滤膜组件及装置说明书终版中空纤维超滤膜组件及装置超滤膜技术:超滤膜技术是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力，实现机械分离的膜分离过程，它广泛应用于物质的分离、浓缩和提纯。
中空纤维超滤膜是以高分子材料采用特殊工艺制成的不对称半透膜。
它呈中空毛细管状(或中空纤维状)，管壁密布微孔，在压力的作用下，原液在膜内或膜外流动，其中的溶剂或小分子可以透过膜，经过收集而成为超滤液，而其中的大分子物质(蛋白质、各类酶、核酸、多糖等)以及胶体粒子(乳胶、微粒子)、细菌等被截留在膜外，被循环流动的原液带走而成为浓缩液，从而达到物质的分离、浓缩和提纯的目的。
采用超滤膜来实现物质的分离、浓缩和提纯具有以下显著特点:a、超滤过程无相态转化，常温操作，节约能源，对分离物不产生任何污染。
对热敏性物质(如生物制品、菌体、蛋白质等)的分离尤为适宜。
b、超滤膜耐化学药品侵蚀，PH适应范围广。
c、超滤分离过程简单、操作运转简便、维护费用少、清洗简单。
d、中空纤维超滤膜装填密度大、有效膜面积最大，超滤分离过程简单。
膜分离技术以其节能效果显著、设备简单、操作方便、容易控制而受到广大用户的普遍欢迎。
选择适当的膜分离过程，可替代鼓式真空过滤、板框压滤、离心分离、溶媒抽提、吸附、再生、絮凝、共聚、沉淀、蒸发等多种传统的分离与过滤方法。
专家预言，在本世纪，膜技术以及膜技术与其它技术的集成技术将在很大程度上取代目前采用的传统分离技术，达到节能降耗、提高产品质量的目的，极大地推动人类科学技术的进步，促进社会发展。
膜技术的应用将广泛涉及到化学工业、石油与石油化工、生物化工、环境工程、冶金、食品、电子、医药、医疗等诸多行业。
选用膜分离技术是您的低成本解决方案。
膜分离过程不仅为液体的净化提供了一条极为简便、有效的途径，而且他能提高产品的回收率，从而在增加效益的同时，减少了产品在废水中的流失，符合清洁生产工艺的要求与规范。
因此其应用受到世界各国政府特别是环保当局的重视与推广。
超滤膜组件
超滤膜组件一、PVDF超滤膜组件特性介绍l具有优良的抗氧化性能一般来讲，膜在应用过程中的抗污染性能是永久关注的课题，而膜材质的化学稳定性大大的影响超滤膜的抗污染性能。
聚偏氟乙烯(PVDF)材质的化学稳定性最为优异，耐受氧化剂（次氯酸钠等）的能力是聚醚砜、聚砜等材料的10 倍以上。
在水处理中，微生物和有机物污染往往是造成超滤不可逆污堵的主要原因，而氧化剂清洗则是恢复通量最有效的手段，此时聚偏氟乙烯(PVDF)材质体现出了其优越性。
l具有高强度采用自行研制的配方，使千鼎的超滤膜的抗拉伸强度和抗压强度与同类膜相比大大提高，这样更容易适应于恶劣的环境中使用并得到高强度的清洗条件。
l外压式结构设计采用外压式进水的结构设计，使膜元件的进水条件大大的宽松，进水颗粒的大小限制以及进水的悬浮物的浓度限制更为宽松。
与内压式运行相比，大大的降低了膜流道堵塞的可能性。
l通量大、过滤精度高膜的初始通量达到300L/m2/h，并在保证大的通量同时过滤精度达到0.03 微米，在各种进水条件下能得到更为优质的水。
二、超滤膜组件应用领域z 反渗透的预处理和后处理，原水包括海水、地表水、井水、废水等。
z 城市、乡镇、农村饮用水供水处理。
z 冷凝水回用，食品、饮料加工用水的处理。
z 制药用水除热源。
z 市政用水，处理地表水和井水用于饮用。
z 深度处理废水进行回收利用。
z 白酒的除浊，果酒、葡萄酒、黄酒的除菌、除浊。
z 应用于食品、发酵、乳业中的浓缩处理。
z 医学治疗领域中各种透析、血液过滤等。
三、组件结构形式：根据超滤结构的不同形式可分为内压式和外压式两种形式四、TXM系列超微滤组件进水要求五、出水水质微生物去除率：≥99%浊度：≤0.2NTUSDI≤2.5不改变处理水的化学平衡。
六、基本规格型号以上数据仅供参考，测试条件为：25oC, 0.12MPa。
超滤膜组件一、PVDF超滤膜组件特性介绍l具有优良的抗氧化性能一般来讲，膜在应用过程中的抗污染性能是永久关注的课题，而膜材质的化学稳定性大大的影响超滤膜的抗污染性能。
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死过滤/错流操作/自动反洗/恒流控制
最高使用温度(℃)
PH范围 设计透量
98℃
2～12
45℃
3～8
60～100L/m2·hr·0.05MPa·25℃
46
UF膜的主要设计参数(二)
膜组件型号
反洗条件
HUF10-90
HUF10-250
反洗压力(Mpa)
反洗流量 反洗频率
0.1～0.15最大不超过0.2
5〞
Φ 100×1100
4或8或10
外壳材料
粘接材料 端头材料 进口尺寸(mm) 出口尺寸(mm)
环氧玻璃钢
环氧树脂 不锈钢/FRP DN65 DN65 DN20 DN20
ABS/PS
环氧树脂 ABS DN32 DN25
28
UF的质量保证体系
• 稳定的膜材料及膜性能 —从膜材料制备到中空纤维的生产 提供全程质量保证体系
6
UF膜产品的概况
•
•
膜材料种类：SPES，CTA，PES，PAN
膜组件规格：12˝组件（50或65m2） 5˝组件（10-12m2） 3˝组件（4m2）
• •
膜产地： Hydecanme、德国Membrana、 日本 Daicel 加拿大ZENONE公司、 法国AQUAS
NITTO 公司
7
超滤膜污染与再生
0.8/1.3 50～55 4.7～6.5 0.5 -30
PES*为没有改性的 PAN*为改性后的
14
国内外产品性能比较
亲水性
0 1 膜材料
非亲水性 非永久亲水性
聚醚砜 (PES) PS、PAN、PP、 PE
永久亲水性
磺化聚醚砜 三醋酸纤维 (SPES) (CTA)
2 亲水性来源
3 主要供应商
SO42-带负电 天然亲水 添加亲水材料 非亲水性 荷 德国 日本Daicel 荷兰X-Flow 国外：美国高科， membrana OKM ( Norit公司) U.S.Filter OKM 国内：浙大，天 法国Aquas 海德能 纺、海洋所
24
三醋酸纤维素 聚丙烯腈(PAN) (CTA) 天然亲水 150K 0.8/1.3 mm 憎水 30K/150K 1.0/1.4 mm
切割分子量 80K (Dalton) 纤维内外径 0.7/1.0 mm 反渗透预处理 油水分离 废水处理 HYDECANME
大规模水处理
主要用途
反渗透预处理 酶制剂浓缩 饮用水处理 中水回收 HYDECANME 日本Daicel
流
温
量： 浓水流量/产水流量的控制
度： 进水温度的控制
流道控制： 气动隔膜阀 水质控制： 进水/产水的浊度控制
45
UF膜的主要设计参数(一)
膜组件型号 膜材料 膜组件面积 操作方式 使用条件 设计压力(TMP,MPa) 最大进口压力(Mpa) 0.02～0.06 0.4 HUF10-90 SPES 5m2、10m2、65m2 HUF10-90 CTA 5m2、10m2、65m2
2 J 1
纯水 切向流速高 切向流速低 死过滤
△P1 △P2 △P3
△P
18
错流过滤与死过滤
压力
进料液 浓缩液
进料液 压力
透过液 错流过滤
透过液 死过滤
19
错流过滤与死过滤的能耗比较
透膜压差，KPa
备注： 1、过滤介质为20℃水 2、膜为内径0.7mm的中空纤 维 3、回流比R=回流量/产水量
20
超滤膜组件讲座
北京海德能科技有限公司
1
目
• • • • • • • •
录
超滤发展状况 超滤工作原理 超滤膜与组件 工艺设计与计算 超滤工艺流程 超滤膜污染与再生 超滤技术应用 我们的服务
2
超滤发展状况
• 1861年，Schmidt首次公开牛 • 70年代，首次研制出管式超滤 心胞膜截留阿拉伯胶实验结 膜与组件。 果。 • 80年代先后研制出中空纤维、 • 1867年，Traube第一次制取 板式、卷式超滤膜与组件。 人工超滤膜。（瓷板铁青化 • 90年代已进入商业化与工业化 铜） 的生产。 • 1907年，Bchhold 定义“超 滤”。 • 1960年，Loeb与Sourirajan 共同研制出CA超滤膜。 • 1963年，Michaels创办 Amicon公司专门从事超滤膜 生产与销售。 • 1965年以后已商业化、工业 化
第二步
中试
确定最佳透量
第三步
实际设计
确定控制系统 设计清洗系统 操作方式
确定反洗频率
操作压力选择 合理的化学清洗
计算投资量和 运行成本
39
内循环式超滤工艺流程
• • • • 运行 化学反冲洗（水洗、气洗） 待机保护 化学清洗
40
典型工艺流程图
原水 循环水
恒流控制
成品水箱 供水箱 反洗排污水
反洗流量是渗透流量的4倍 1次/30～60min
透量
吸附
附着
堵塞 操作时间
优质超滤膜的表征
• 孔分布窄（如图中红线） 孔 分 布
• 没有大孔缺陷（如图中阴影部分）
A • A：为质量好的超滤膜
B
B：为质量差的超滤膜实际应用中的 具体表现 • A：膜形成表面污染，透量易恢复
B：膜易形成孔污染，透量不易恢复
50,000 150,000 0.2μm
孔径 • A：膜透量衰减的慢， • B：膜衰减的快
膜的机械强度好，经久耐用 膜的截留性能 抗溶性与抗腐蚀 截留溶质的吸附性小 膜组件的选用：板式：初级浓缩；管式：较高浓缩、废水处理；卷 式：水质净化；中空纤维：水质净化、预处理。
35
工艺设计与计算
2、工艺设计参数：
----初始通量Q1 ----稳定通量Qs ----稳定系数：Sm=Qs/Q1 （0.6-0.8） ----组装系数Cm=Qr/Qm（Qr为单件实际透水量，Qm为系统透水量
—
较长的使用寿命 实际运行中最长寿命可达6年
良好的化学稳定性 允许广泛的化学清洗
21
SPES膜横截面电镜照片
22
CTA膜横截面电镜照片
CTA膜电镜照片
UF膜的主要性能指标
膜型号
膜材料 亲水性
HF-SPES
磺化聚醚砜 (SPES) 永久亲水
HF-CTA
HF-PAN
HF-PES
聚醚砜(PES) 憎水 6/10/30/500K 0.8/1.3 mm 特殊分离 除热原 发酵液的澄清 果汁/果酒的澄清 日本Daicel
超滤工作原理示意
在动力的驱使下， 利用膜本身的筛分作 用使物料得到净化、 浓缩。
5
超滤膜与组件
1、材质：CA，CTA、PS，PSA，PP，PVDF，PE，PAN。 2、结构：管式，中空纤维、平板式、卷式 3、化学成分：有机，无机 4、供应商： HYDECANME;AMICON；ZENON；MILLIPORE；FILTIRON； NITTO；OSMONICS；DESALL；DAICEL
• 物理法
高纯水、热水等反冲洗、正洗
超声清洗 气、水混合冲洗 • 化学清洗法（循环、浸泡） 酸洗
碱洗
消毒剂 加酶洗
8
微孔膜与超滤膜的区别
微孔膜 孔径范围
表征方式 反洗方式
超滤膜 0.001～0.1μ m
切割分子量 水 通常分为亲水和憎 水材料
0.1～1.0μ m
孔径 气、水
膜材料
使用范围
通常为憎水材料
• 每根膜组件都提供完整性检测
29
中空膜组件的完整性检测
原料侧检测方式
观察气泡 密封
渗透侧检测方式
密封 观察气泡
干净空气或氮气 0.1MPa 密封
密封
干净空气或氮气 0.1MPa
30
油田回注水装置
31
除热源装置
32
33
40吨/小时反渗透预处理
34
工艺设计与计算
1、超滤膜与组件的选用
水与小分子物质透过速度快
0.02～0.06 MPa 频率低,2～3月/次 0.1～0.2 MPa 频率高
15
4 操作压力 5 化学清洗
典型亲水膜的操作特点
操作压力 (TMP) 0.12MPa
透量
透量单位:L/m2· 25℃ hr· (FLUX) 120
0.02MPa
设计透量 0.02MPa 1年 2年 3年 30
寿命
16
HF/PES 聚醚砜 30 520 150 800
1.0/1.5
1.4/2.0
0.5/1.0
0.8/1.3 98 ℃
0.8/1.3
45 ℃
超滤膜组件(12")
26
超滤膜组件
27
UF膜组件的性能指标
用途
大规模水处理
一般用途
组件规格
尺寸 膜面积(m2)
12〞
Φ 310×1180 65或50
3〞
Φ 76×1100
3
超滤工作原理
定义:
超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜透过法分离技术。 1、通量 J=P（P1-P2）/L P为渗透系数；P1为液体静压差；P2为料液相与渗 透相之间的渗透压差；L为膜厚度。 2、截留率 R=1-C1/C2 C1为渗透液的浓度；C2截留物侧的值。 3、切割分子量（MWCO） 膜具有90%以上截留率的最小分子量物质。N=30/ln（2+1） 4、浓度极化 5、膜污染 • 超滤膜性能 1、孔隙率；2、结构形态；3、表面性能；4、机械强度；5、耐化学性 • 操作参数 ----流速 ----压力与压力差 ----回收比与浓缩排放量 4 ----工作温度
（0.9-0.96）