超滤系统预处理工艺选择与设计详解
超滤设计精心总结
提高错流速度意味着增加泵的扬程和流量，即增加能耗，过高的错流速度也会降低通量，因此反而增加膜污堵(对于流速应有一个临界限值的控制，可能需要实验的测试)。因为流速增加后，大颗粒优先远离膜表面；而留在膜表面的小颗粒可能因与膜孔尺寸接近而使得膜孔更容易被堵塞。所以流速、压差、膜孔径以及杂质颗粒分布等同时对膜的污堵有影响。
补充：
超滤膜的过滤方式：膜分离技术按照渗透方向和进水方向的关系划分为错流膜分离和死端膜分离，而其错流过滤则是膜分离技术与机械过滤的典型区别，错流过滤又被称为横流过滤。
错流过滤进水/浓缩水的流动方向和渗透的方向是垂直的，和膜平面式平行的。流体流动平行于过滤表面，产生的表面剪切力带走膜表面的沉积物，防止污染层积累，从而有效地改善液体分离过程的性能，使过滤操作可以在较长时间内连续运行；错流过滤所产生的流体剪切力和惯性举力能促进膜表面的溶质向流体主体反向运动，提高了过滤效率。
大庆油田超滤膜净水厂工艺设计总结
1.饮用水处理超滤膜系统主要分为柱状膜错流过滤、柱状膜死端过滤和浸没式真空抽吸3种模式，系统复杂设备繁多。
2.设计时应首先了解原水水质，宜通过中试 获得设计膜通量和回收率。超滤膜系统计算是在不断复算和校核中优化完成，其中膜组数量应根据经济性分析确定，同时考虑膜系统的可靠和备用量。
3.膜的冲洗有正冲洗、反冲洗、气洗、加氯反洗和化学加强反洗，冲洗方式需根据膜供货商的要求或中试确定。化学清洗周期通常为1～6个月，清洗水水质和水温会严重影响膜清洗效果。
4.超滤膜净水厂的布局设计应遵循管路合理、配水均匀、流程短、能耗低，同时兼顾整洁美观。管道材质的选择取决于内部流动液体的腐蚀性和压力等参数。
超滤 工艺技术
超滤工艺技术超滤工艺技术是一种目前被广泛应用于水处理领域的膜分离技术。
它的原理是利用一种特殊的膜过滤器，通过浸透压和压差驱动水溶液或悬浮液中的溶质分离出来，从而达到净化水的目的。
超滤工艺技术的主要特点是能够有效地去除水中的大分子有机物质、胶体物质、微生物和颜色等杂质，而对水分子、无机盐和小分子有机物质等均具有较好的保留作用。
因此，超滤工艺技术广泛应用于水处理、饮用水净化、废水处理等领域。
超滤工艺技术的关键设备是超滤膜，一般采用聚醚砜膜或聚丙烯膜。
超滤膜的特点是具有高分子筛选性和较好的抗污性能。
通过合理选择膜孔径和膜材料，可以实现对不同分子大小的物质进行有效的分离。
超滤工艺技术的操作过程主要包括进料、膜分离、压差控制和清洗等步骤。
首先将原水送入超滤装置中，经过预处理后进入超滤器。
在超滤器内部，水分子和小分子溶质能够通过膜壁的微孔，而大分子有机物、胶体和微生物等则被截留在膜表面。
通过调整进出水的流速和压差，可以控制分离效果和产水质量。
超滤工艺技术的优点是操作简单、投资和维护成本低、节能环保。
相比传统的混凝沉淀、过滤和加氯消毒等水处理方式，超滤工艺技术能够更有效地去除水中的污染物质，提高水质，同时减少化学药剂和消毒剂的使用。
而且超滤膜具有较长的使用寿命，可以反复清洗和再生利用。
然而，超滤工艺技术也存在一些局限性。
首先，超滤膜的孔径较小，容易被大颗粒物质堵塞，导致膜通量下降。
为了解决这个问题，需要采取适当的预处理措施，如加药、增加过滤器等。
其次，超滤膜本身的价格较高，增加了设备投资成本。
此外，膜分离过程中需要消耗一定的能量，对能源消耗也提出了要求。
综上所述，超滤工艺技术作为一种先进的水处理技术，具有广阔的应用前景。
随着技术的不断进步和成本的降低，相信超滤工艺技术将在未来得到更广泛的推广应用，并为提高水质和保护环境做出更大的贡献。
超滤系统讲解
超滤系统设计说明
山西朔州山阴金海洋马营煤业能源有限公司矿井水处理专用超滤（UF）系统设计说明博天环境集团股份有限公司二〇一三年五月目录一、中空纤维超滤膜系统原理及特点 (3)1 超滤膜 (3)2原理 (4)3超滤的特点 (4)4 系统运行 (5)二、处理系统工艺流程、特点及参数 (7)1流程简介 (7)2设备主要特点 (7)3. 系统参数 (7)三、系统的安装 (8)1设备安装 (8)2试运行（不装膜组件） (8)3膜组件的安装 (8)4. 清洗 (8)5压力调节方法 (8)6超滤系统运行（循环过滤） (9)四、清洗 (9)五、设备维护及注意事项 (10)六、超滤系统故障排除 (10)一、中空纤维超滤膜系统原理及特点1超滤膜超滤膜是用高分子材料经过特殊工艺制备的不对称半透膜，采用不同的材料和不同的生产工艺制备的超滤膜具有不同的截留（分离）特性。
超滤是一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程，并按分子量大小来分离水中颗粒。
超滤膜的孔径大约在0.002—0.1微米范围内（MWCO约为1，000-500，000）。
溶解物质和比膜孔径小的物质能作为透过液透过滤膜，不能透过滤膜的物质将被截留下来。
因此产水（透过液）将含有水、离子和小分子物质，而胶体物质、颗粒、细菌、病毒和原生动物将被膜去除。
中空纤维超滤膜是一种很薄的聚合材料，由高聚物制成并带有非对称的微孔结构。
不对称超滤膜拥有一层极光滑极薄（0.1微米）的孔径在0.002到0.1微米间的内表面，此内表面由孔径大到15微米的非对称结构海面体支撑结构支撑。
这种小孔径光滑膜表面合较大孔支撑材料的结合使得过滤微小颗粒的流动阻力很小并不易堵塞。
2 原理用泵把矿井水加压流过中空纤维超滤膜外孔，在压力推动下，料液中小于膜截留分子量的分子和水透过膜，而大于截留分子量的分子等物质被截留，从而达到分离浓缩目的。
在切向流超滤过程中，要过滤的液体沿膜表面流动。
这样在中空纤维的内壁上形成流体剪切的条件，而使得污染物较难在膜表面形成。
超滤工艺设计介绍
4. 陶氏超滤系统设计
❈ 超滤膜应用存在的误区
一． 对原水水质的了解、把握不足
¾ 废水，特别是工业废水，其成分复杂，水质不够稳定。 超滤或者微滤虽然具有很好的过滤效果，但本身比较容 易受到无机盐结垢、油及有机物污堵的影响，因此适当、 充分的前处理是必不可少的
¾ 我国大部分地表水系污染较严重，部分地区存在早晚比 较大波动现象
2.5bar 5～12 Nm3/h.支 ≤1.0MPa 无油洁净压缩空气
2009-4-14
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3.陶氏超滤介绍
❈ 陶氏超滤膜典型清洗工艺条件（续）
化 清洗频率
建议最少按24小时1次，一般根据中试试验结果或现场调试确定
学 分
化学分散洗时间
5-10分钟（视实际水源确定）
散 清 化学清洗பைடு நூலகம்剂 洗
酸洗：0.1﹪HCl（视实际水源情况可适当增减） 碱洗：0.05﹪NaOH＋0.1% NaOCl（视实际水源情况可适当增减）
超滤工艺设计介绍超滤工艺流程超滤系统工艺流程图超滤工艺超滤工艺流程图超滤膜生产工艺超滤设计超滤设计导则超滤设计手册超滤设计软件
陶氏超滤工艺设计介绍
DOW Water Solutions EDI,UF and MBR 韦昌健 Jimmy Wei
大纲
1. 公司简介 2. 超滤基础介绍 3. 陶氏超滤介绍 4. 陶氏超滤系统设计 5. UFlow 计算软件介绍 6. 问题
Chemicals
Backwash Pump
Feed Pump
Raw Water
Filter
200-300 μm
Air
Effluent
31
3.陶氏超滤介绍 ❈ 陶氏超滤系统的运行过程-反洗1
超滤水处理系统工艺组成及应用领域
超滤水处理系统工艺组成及应用领域完整的超滤系统是由预处理、超滤主机、后处理等工艺组成。
超滤装置的核心技术是超滤膜, 其以物理截留方式来过滤掉水中比膜孔径大的一些杂质。
在压力作用下，溶液中有机低分子、无机离子等物质可通过膜而到达另一侧，溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等杂质则不能透过膜元件而被截留，从而达到分离、净化水质的目的。
一、超滤膜水处理系统各工艺组成介绍1、预处理包括石英沙、活性碳、精密过滤装置等组成，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物，色素、异味、生化有机物，降低水的余氨值及农药污染等有害的物质。
如果原水中钙镁离子含量较高时，还需增加软水装置，主要目的在于保护后级的反渗透膜不受大颗粒物质的破坏，从而延长反透膜的使用寿命。
2、超滤主机主要由增压泵、膜壳、反渗透膜、控制电路等组成，是整个水处理系统中的核心部分。
3、后处理部分主要是对超滤主机制取的纯水作进一步的处理，超滤设备用来制备矿泉水必须配备后置杀菌装置，例如紫外线杀菌灯或者臭氧发生器，从而使制备出来的水可以直接饮用。
二、uf 超滤膜技术的应用领域1、环保：工业废水深度处理，城市中水回用系统，电泳漆、油品的回收;2、发酵：生化发酵液分离与精制、酶的浓缩与精制、糖及木糖醇澄清过滤等;3、纯水、超纯水：工业用水的初级纯化，反渗透预处理，纯水、超纯水终端处理;4、矿泉水：在矿泉水制造中应用超滤技术，在工程设计中将根据矿泉水的水源水质分析报告，针对性地选择膜的孔径和膜的类型;5、食品：乳制品、果汁、酒、调味品等食品的生产中逐步采用超滤技术，如牛奶或乳清中蛋白和低分子量的乳糖与水的分离，酒中有色蛋白、多糖及其它胶体杂质的去除等，酱油、醋中细菌的脱除;6、医药：在生物医药化工生产中，需要对热敏性物质进行分离提纯，超滤工艺以成熟的技术和独特的优势而被广泛应用。
超滤膜工艺说明
超滤膜工艺说明
超滤膜是一种介于微滤和纳滤之间的膜分离工艺。
其工艺原理是利用超滤膜对待处理液体进行过滤，通过膜孔的大小排除溶液中的较大分子和颗粒物质，同时保留较小分子物质和溶液中的溶质。
超滤膜工艺的主要步骤包括预处理、超滤膜组件、过滤操作和回收浓缩四个环节。
1. 预处理：将待处理液体进行预处理，包括去除悬浮物、颗粒物、沉淀物等杂质。
预处理一般通过预处理系统完成，可以使用物理方法如过滤、沉淀等，也可以采用化学方法来去除杂质。
2. 超滤膜组件：超滤膜组件包括超滤膜模块和相应的膜包装部件。
超滤膜模块通常采用中空纤维膜、平板膜或螺旋膜等，可以根据具体需要选择合适的膜组件。
3. 过滤操作：待处理液体通过超滤膜组件进行过滤操作。
液体经过超滤膜后，溶液中的较大分子和颗粒物质被截留在膜表面，而较小分子物质和溶质通过膜孔透过，形成被分离的滤液。
4. 回收浓缩：超滤膜工艺还可以用于回收浓缩溶液中的有用物质。
超滤膜的孔径可以选择适当的介于被分离物和溶质之间，使得溶质能够通过膜而被截留在溶液中，从而实现溶液的浓缩。
超滤膜工艺在工业应用中广泛用于水处理、污水处理、饮料加工、制药、生物技术等领域。
它具有过滤效率高、操作简单、
膜耐腐蚀等优点，并且可以有效地分离溶液中的各类溶质和悬浮物。
预处理系统：超滤系统
预处理系统：超滤系统在处理水质时，超滤系统是一种非常常用的预处理系统。
它是一种通过高压过滤、筛选和吸附等方法，将水中的杂质分离、去除的技术，用于生活饮用水、回用水、纯水等场合的水处理。
本文将详细介绍超滤系统的工作原理、优缺点以及应用效果。
工作原理超滤系统的工作原理是将水通过超滤膜进行过滤，将超过一定体积的杂质从水中去除。
相对于传统的过滤器，超滤系统的过滤器膜孔径非常小（通常为0.01微米左右），能够有效地将水中的胶体、微生物、细胞、有机物等粒径大于膜孔径的杂质拦截下来。
超滤系统的过滤器膜通常由高分子材料制成，该材料有极佳的物理强度、稳定性和化学惰性，可以在高压的情况下进行过滤，而不会被破坏。
在过滤过程中，膜孔外的杂质会被滤出，而水分子则可以通过膜孔向内渗透，从而实现水的纯化和分离。
优缺点优点1.过滤效果好。
超滤系统的过滤器膜孔径非常小，能够滤掉水中的大部分杂质，特别是对微生物、病毒等有着很好的过滤效果，可以有效消除细菌、病毒等人体健康的威胁。
2.操作简单。
超滤系统的使用非常简单，只需将水流经超滤器，就可以得到干净、纯净的水。
3.节省能源。
相对于传统的水处理方法，超滤系统不需要额外的化学物质参与，不仅无化学残留物，而且不产生有害气体，更加环保。
4.耐用性强。
由于超滤器膜质量优良，能够耐受高压冲洗和周期性清洗，不容易损坏，使用寿命长。
缺点1.造价高。
超滤系统所需材料成本相对较高，对于一些小型水处理设备来说，成本相对较大。
2.容易造成浪费。
由于一些超滤器膜孔径过小，过滤时间变长，容易造成浪费。
出现这种情况的主要原因是过滤器膜孔径过小，导致输出水流速降低，影响水的产量。
3.需要定期维护。
虽然超滤系统较为耐用，但它仍需要定期的维护和清洗，以保证其过滤效率和使用寿命。
过滤膜的维护费用也较高。
应用效果目前，超滤系统已广泛应用于水处理、饮用水净化、海水淡化等领域。
多年的使用证明，超滤系统可以有效地去除水中的胶体、有机物、细菌、病毒等杂质，确保水的纯净度。
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超滤系统预处理工艺选择与设计详解
超滤无法拦截去除水中的溶解性物质，因此如果需要利用超滤工艺对溶解态的污染物质进行拦截去除，则必须要在超滤的预处理工艺将其转化为悬浮形态或胶体形态。
如果水中的污染物质主要是微生物和颗粒性物质，则通常超滤前只需要很少的预处理措施，一般在超滤工艺的上游安装预过滤器(100μm-300μm)去除较大的颗粒物质等即可，比如采用自清洗过滤器、袋滤、滤芯或盘式过滤器等。
根据原水类型或超滤进水水质的波动等情况，超滤前也可选用其它预处理技术，比如凝聚/絮凝、澄清/沉淀、气浮或颗粒介质过滤等。
1、凝聚/絮凝
通过在水中加入某些特定的溶解盐类，使水中的淤泥、粘土、胶体、悬浮物、微生物、NOM（通过吸附在其他颗粒中）等颗粒相互吸附结合形成颗粒聚集体（体），以便在后续工艺（如澄清、气浮或颗粒介质过滤等）中进行去除的一种物理和化学过程。
在凝聚过程中，将铝盐或铁盐等化学品添加到水中，通过快速搅拌（“快速混合”）使添加药剂在水中快速扩散，以减少颗粒物之间的排斥力（脱稳作用），使颗粒彼此吸附聚合。
相对应的是，絮凝过程属于低强度搅拌，以增加颗粒聚合的速度。
凝聚与絮凝可使用阳离子型、阴离子型或非离子型等药剂。
2、澄清/沉淀
设置澄清/沉淀工艺用于降低凝聚/絮凝工艺后的颗粒或胶体物质浓度，或去除浑水中的可沉固体。
澄清/沉淀工艺不添加凝结剂。
该预处理一般用于平均浊度＞30 NTU 或峰值浊度＞50NTU 的进水，可得到浊度<2 NTU和SDI<6的澄清水。
澄清/沉淀池的水力停留时间一般为2-4小时。
该预处理的类型包括：
（1）高效沉淀池（斜板沉淀池）
在常规沉淀池中增加斜板以提供更大的沉淀面积，可更高效地沉淀去除水中的悬浮固体物质。
一般采用60°倾角，采用5cm板间距的斜板设置，其沉淀速率更高，占地面积更（通常比常规沉淀池的占地面积小65-80%）。
斜板沉淀池可适用于处理浊度>50NTU的进水。
（2）载体絮凝高密度沉淀池
在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒如细砂等，利用介质的重力沉降作用及载体的吸附作用加快絮体的“生长”及沉淀，属于一种快速沉淀技术。
一般高密度沉淀池具有沉淀时间短、占地面积小以及能耐受较高的冲击负荷等优点。
(3)溶气气浮法
通过使水中产水微气泡(~50μm)，并在微气泡缓慢上升过程中吸附在凝聚好的悬浮物上，使悬浮物密度下降而浮至水面，在净化器表面而非底部去除固体物质（即澄清后的水从底部而非顶部排出）。
溶气气浮占地面积一般要小于常规沉淀池，可适用于去除进水浊度＜50NTU且沉积较为缓慢的轻质颗粒（如凝聚的NOM）、藻类或油脂等，一般可得到浊<0.5NTU的澄清水。
3、介质过滤
颗粒介质过滤有以下几种不同的类型：
(1)单介质过滤
一般采用细砂，适用于浊度<2NTU，TSS<3mg/L的进水；
(2)多介质过滤
最常用的过滤介质是石英砂和无烟煤，细砂过滤器石英砂颗粒有效直径为0.35-0.5mm，无烟煤过滤器颗粒有效直径为0.7-0.8mm。
过滤介质的最小设计总床层深度为0.8m，在双介质过滤器中，通常填充0.5m 高的石英砂和0.4m高的无烟煤。
(3)双级介质过滤（适用于进水浊度>20NTU、TOC>6mg/L 时）
通常第一级是较粗的单介质或多介质过滤（可去除60-80%的悬浮固体），第二级采用抛光双介质过滤器，可清除99%的剩余细微悬浮固体。
双级介质过滤对TOC 的去除率较低，一般只有20-30%，但如果在顶部安装活性炭层，则对TOC 最高可达50%左右的去除效果。
双级介质过滤一般可得到浊度<0.1 NTU的产水。
此外介质过滤系统按不同的划分方式可分类为：
按驱动力：
1）重力过滤
靠水流自身重量产生的静压进行过滤的装置。
一般在过滤器底部适当高度处放置多孔板并铺上过滤介质即形成重力过滤器。
由于静压比较低，仅适用于较易过滤的物料或者对过滤速率要求不高的操作过程。
常用的类型还有袋滤器、砂滤器等。
其操作多为间歇式。
2）压力过滤
一般采用封闭钢制过滤容器，容器可耐压，能用较高的过滤床层、较精细的过滤介质粒径和较高的过滤滤速，设计过滤流速通常小于10-20m/h，反洗流速40-50m/h。
按过滤速度：
1）慢速过滤
以重力过滤为主，过滤速度一般<0.5m/h，通常适用于浊度<5-10NTU和TOC < 3mg/L的进水，可得到浊度<1NTU的过滤产水。
2）快速过滤
可以是重力过滤，也可以是加压过滤。
滤速最高可达12m/h，通常需要预凝聚，可得到浊度<1NTU的过滤产水。
3）高速过滤
加压过滤，滤速最高可达30m/h。
在混凝剂和助凝剂的作用下，可得到浊度< 0.5NTU的过滤产水。
按流动方向：
1）下流过滤
此种类型最为常用，水流自上而下经过滤层进行过滤。
2）上流过滤
较少使用，水流自下而上通过滤层进行过滤。