诺芮特超滤技术手册

目录

超滤膜技术介绍 (2)

超滤膜技术综述 (2)

工艺描述 (3)

特点和优点 (4)

超滤的应用 (6)

超滤的过程 (6)

基本性能 (7)

基本性能 (8)

性能参数 (7)

组件参数 (9)

附件1 存贮和运输 (9)

附件2 组装说明 (10)

附件3 一般操作信息 (11)

附件4 组件测试与维修 (11)

附件5 新膜冲洗程序 (12)

附件6 超滤膜完整性检测方法 (13)

附件7 超滤膜停机保护程序 (15)

技术介绍

超滤膜技术综述

诺芮特®超滤膜技术是专门针对大型水处理工程开发的膜过滤技术。它采用了高性能超滤膜，这种膜采用标准的8寸设计，其平均孔径为0.010～0.025µm，最大孔径不超过0.025µm。这样充分保证了尺寸水中大于0.025µm 的颗粒，如胶体、固体颗粒、病菌、隐性孢子等被完全过滤掉。因此保证了通过诺芮特®超滤膜过滤后的出水能有效去除悬浮物，长期保持高质量，可以直接使用，或者作为反渗透等深度处理的进水。诺芮特超滤膜具有优异的耐化学腐蚀的性能。因此可以在广泛的pH值范围内进行操作，且耐氧化，可以用来处理加氯处理后的水以及用强氧化剂进行清洗。

诺芮特®是一种灵活的系统结构，易扩展。端盖可将膜组件连接到系统管道上，在（半）闭塞端进行工艺操作。

诺芮特®膜采用内压式过滤（即水从内向外流动），这样保证了被膜截留的物质非常容易通过反洗，或者化学加强反洗去掉。内压式过滤的另外一个优点是，保证进水不会与膜的外表面接触，从而保证污垢不会在膜丝之间堆积。一旦污垢在膜丝之间堆积，这部分污垢是相当、有时甚至是不可能被去除的。

工艺描述

由于膜技术的快速发展，超滤已经应用到大规模的过滤过程中，而且这种进展由于采用了被许多超滤过程采用的错流过滤，而更加具有吸引力。错流的方式确实提高了超滤过程的表现，但是一个致命的缺陷妨碍了这种过滤方式在大规模的过滤过程中的应用：就是非常高的运行能耗。诺芮特®超滤工艺使用全流过滤（Dead-end mode）成为可能。采用这种过滤模式TM的运行能耗仅仅为错流过滤能耗的一部分。并且在这种工艺中，发明了一种目前已经广为接受的工艺方式，即保持出水量恒定（恒流）的方式。因此，膜过滤压降（TMP）将随着过滤过程的进行不断升高。这就需要间隔一段时间，就进行反洗，来控制TMP的升高。同时我们还推荐，间歇地加入双氧水、次氯酸等消毒剂来控制细菌的增长，有助于减少TMP的增加。另外，还需要定期进行化学清洗，清洗剂可采用氢氧化钠、EDTA、柠檬酸等。

过滤

诺芮特®组件由PVC外筒和中心出水管，以及中空纤维膜丝组成，膜丝材料为聚醚砜和聚乙烯吡咯酮共混材料。中空纤维膜丝由2－3cm的环氧树脂密封在PVC外筒中，原水从毛细管的内部进入。过滤时，比膜孔径大的颗粒被截留在膜的表面，并存留在毛细管间。而滤液，以及包含在滤液中的离子和小于膜孔径的颗粒物通过膜表面，并被收集到中心集水管中。

上述即为过滤过程。过滤过程的驱动力来自进水（进入毛细管）和出水（出毛细管）之间的压力差，即所谓的过滤压降（TMP）。由于诺芮特®用了全流过滤，因此TMP非常低，通常为0.5bar。虽然随着操作的进行TMP会不断增加，但是保持低水平的TMP是非常重要的。过滤过程的TMP不能超过1bar超过1bar的过滤压降，会导致在膜的表面形成无法反洗掉的污垢。

根据进水水质和使用的膜的种类不同，典型的过滤膜通量为65－135L/mP.h，间歇过滤的时间为10－60分钟。

反洗

如果不及时除去，保留在毛细管膜表面的颗粒物将堵塞膜孔，从而使TMP增加。因此间歇性的反洗是必须的。在反洗时，反洗水的水流方向与过滤时相反。干净的过滤出水，在压力作用下，从毛细管膜的外部向内部冲洗，从而将污垢带出毛细管膜。同样，在反洗过程中控制TMP同样重要。反洗最大TMP为3bar。反洗过程中TMP，并非唯一重要指标。将污物运出毛细管的速度同样为重要指标，推荐反洗的膜通量为250－300L/mP.h。另外，反洗时间要保证能够将所有污物清洗除去；并且不仅仅是清除出膜组件，而且要保证清除出膜系统。通常所采用的反洗时间为30－40秒。

正冲(FF)＋气正冲（AF）

FF和AF是对反洗的一个补充，减少反洗的时间，进而减少反洗时过滤出水的用量，提高系统回收率。正冲分底部正冲和顶部正冲，底部正冲时原水从膜组件底部进水端进入膜丝内侧，从顶部浓水端排出膜系统；顶部正冲时水流方向正好相反。反洗前正冲的目的是将过滤时粘附在膜表面的颗粒物从膜表面清除出膜系统；反洗后正冲的目的是将反洗后的污物清除出膜系统。气正冲过程气体从底部随正冲水流进入膜丝内部，加强膜丝表面的冲刷作用。正冲通量为过滤通量，正冲时间为5－30秒，气正冲时间为10s，气量为每支膜10NmP/h。

化学加强反洗（CEB）

在反洗无法除去所有污物的情况下，通过在反洗时加入化学药剂可以加强反洗的效果（化学加强反洗）。当使用消毒剂的情况下，系统也可以通过CEB过程进行消毒。CEB过程包括一个正常的反洗过程、采用化学药剂反洗（药剂可以通过带加药单元的反洗泵加入）、浸泡过程、将化学药剂冲出的反洗过程。

在CEB过程中，非常重要的一点是在加入化学药剂前的反冲洗时，要保证将绝大部分污垢去除。这样能够保证，化学药剂可以直接作用到那些“难以去除的”污垢上。同样重要的是保证整个压力容器中要充满化学药剂，即保证合理的加入量和合理的浸泡时间。药剂浸泡后，要保证将所有的化学药品反冲出整个系统。整个CEB过程中，TMP不能超过3bar，膜通量为250－300LmP.h。2CEB所使用的药剂根据原水水质可能产生的污垢进行选用，例如：对于主要污染物为氧化锰和氢氧化铁的地下水的砂滤反洗水，可采用HCl/HBOBB(BpH=2/200ppm)，当应用于地表水预处理时，采用的清洗药剂可为NaOCl(200ppm)。

化学清洗

当使用了所有的清洗方法（反洗和化学加强反洗）后，TMP仍然升高并超过了1bar时，我们推荐使用采用不同化学药剂的化学清洗。同样对于膜的消毒，我们建议定期，如每个月一次，在CEB过程中采用不同的消毒剂。化学清洗采用哪种药剂最有效，取决于原水产生的污物种类，以及标准CEB中所采用的药剂。

特点和优点

8寸标准设计

诺芮特®超滤过程采用标准8寸膜外壳，这与常用的反渗透装置8寸膜组件的放置方式是一样的。但是为由于超滤是低压过程，这种膜外壳的压力设计较反渗透要降低很多从而这种膜外壳的投资大大低这种低压超滤标准膜组件的外壳可以从很多供应商处购得。

膜组件的可互换性

始终坚持开放的设计思路，因此其已经成为国际认同的超滤标准。并且诺芮特®没有通过专利或其他方法将这种8寸膜设计标准据为独有，因此大部分膜系统都采用了这种设计。这种标准的8寸膜设计所带来的好处就是，在未来可以带来膜产品在价格方面的优势。实际上用户在安装了膜系统后，不必面临只能从一个公司购买膜产品的困境。

方便采购

超滤膜的重要用途之一是作为反渗透过程的预处理，因此将超滤膜设计标准的8寸形式，将给采购带来方便。因为用户从大部分反渗透外壳提供商那里，同样可以购买到超滤膜外壳，从而通常还会节省一些费用。

施工现场要求低