中空超滤膜技术手册资料

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

环氧树脂密封中空丝中心管环氧树脂密封

产品水

进水浓水-Schematic Cross Sectional View of HYDRAcap? Membra

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

成分去除效果

微粒＞2μm 2.5~3.5 log

SDI出水＜4

病原体＞4log *

鞭毛虫(Giardia)＞4log *

隐孢子(Cryptosporidium)＞4log *

浊度出水＜0.1NTU **

TOC去除0~25%

加入凝聚剂后TOC去除率25~50%

*：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。海德能公司目前已经完成了加利福尼亚州卫生局(DHS)的测试，证实HYDRAcap适用于饮用水的处

理，DHS已经认证HYDRAcap的细菌和病毒去除率可达 4 log

HYDRAcap适用pH值范围宽泛，为2~13。因此不易受化学损伤。而且，它能用标准柠檬酸和氢氧化钠/次氯酸钠溶液清洗，而不需要特别的化学药品

HYDRAcap为亲水性膜且抗污染

1.4 进水要求

HYDRAcap需要精度为150μm的预过滤，以防止中空丝不可恢复的堵塞

进水浊度最大峰值为200NTU，连续过滤时最大进水浊度为100NTU

进水最高温度为40℃

1.5 HYDRAcap组件参数

表2 HYDRAcap?膜的工艺参数

构造中空丝

膜聚合物亲水性聚醚砜

MWCO(截流分子量)100,000~150,000道尔顿

40组件：320ft2(30m2) / 40-LD组件：210ft2(19.5m2)组件标准膜面积

60组件：500ft2(46m2) / 60-LD组件：325ft2(30.0m2)

普通组件：0.31ft(0.8mm) / 0.047ft(1.3mm)

中空丝内径/ 外径

LD组件：0.047ft(1.2mm) / 0.80ft(2.0mm)

使用条件

预过滤150μｍ

正常水通量32~85gfd (60~150L/m2/hr)

pH范围2~13

连续余氯浓度可耐受100ppm

间歇余氯浓度可耐受200ppm

运行方式错流过滤或全量过滤、反洗最高耐受压力60psi

最高运行温度104℉(40℃)

20℃时透膜压差(TMP)4~22psi (28~150KPa)

最大透膜压差30psi

过程设计条件

反洗压力35psi (240KPa)

反洗水流量185gfd (315L/m2/hr)

反洗频率每隔15~60分钟一次

反洗时间每次30~60秒

加药反洗(CEB)频率最多每隔15~60分钟一次，最少每天1~2次加药反洗(CEB)时间每次1~10分钟

加药反洗所用药剂

通常(用于灭菌消毒)使用15ppm的次氯酸钠或30ppm的过氧化氢

其它(如用于除去混凝剂)pH为2的柠檬酸或pH为12的NaOH 化学清洗频率每隔1~2月一次

化学清洗用药剂柠檬酸/ NaOH + NaOCl

中空丝透膜压差(TMP) = (给水压力+浓水压力) / 2 - 产水压力

温度修正中空丝内外压差(TCTMP) = TMP ×e0.019(T-20)

40组件= ( 0.11 ×错流流量gpm + 0.9) × 2.72[-0.014(T-20)]给水至浓水压降

60组件= ( 0.19 ×错流流量gpm + 1.8) × 2.72[-0.014(T-20)]

1.6 结构和材料

表3 HYDRAcap组件各部分材质

部件材质

中空纤维丝聚醚砜

密封材料环氧树脂

纤维束隔离网聚丙烯