超滤膜组件结构与性能研究.pdfVIP

第40 卷 第9 期 水处理技术 Vol.40 No.9 2014 年 9 月 TECHNOLOGY OF WATER TREATMENT Sep.,2014 101 超滤膜组件结构与性能研究 左 1， 2 ， 1， 1 滢 沈菊李 吕晓龙 朱圆圆 （1.天津工业大学生物化工研究所，省部共建中空纤维膜材料与膜过程国家重点实验室培育基地，天津 300387 ； 2.杭州水处理技术研究开发中心有限公司，浙江杭州 310012） 摘 要：采用新型膜组件结构，通过控制膜组件的出水阀门，考察了单端与双端出水结构形式的膜组件分别在高、低 产水量下运行情况，并进行了化学清洗研究。结果表明，由于超滤膜的出水方式的不同，因而超滤膜的跨膜压力变 化、膜污染与清洗情况均有较大差异。与单端出水方式相比，双端出水结构形式的膜组件在高低两种产水条件下跨膜 压力增长速度、膜污染速度都更加缓慢，且在高产水量的运行条件下优势更加明显。每个反洗周期内双端出水的跨 膜压力始终小于单端出水，而反洗后跨膜压力恢复效果也要优于单端出水。在化学清洗前进行物理清洗可以去除膜 表面大部分的沉积物，产水透过率恢复率可达30%。采用在酸洗后加入质量浓度300 mg/L 的NaClO+NaOH （pH 为 11.4）药液清洗效果较好，说明污染物的主要组成为细菌和有机物，洗后产水透过率恢复率可达99 %。 关键词：超滤膜；组件结构；出水方式；化学清洗 中图分类号：TQ028.8 文献标识码：A 文章编号：1000-3770(2014)09-0101-004 随着超、微滤膜的广泛发展和应用，现在市场对 1 实验部分 超低运行压力、高膜通量、少占地面积的大尺寸中空 1.1 膜组件性能参数 纤维超滤膜组件的需求越来越多。目前为止，国内外 实验采用国内某公司生产的外压式聚偏氟乙烯 的许多超滤（UF）膜产品膜丝长度为1.5～2 m ，且 （PVDF）中空纤维超滤膜组件，主要性能参数如表 大多采用单端出水结构形式的中空纤维超滤膜组 1 所示。 件。但是在这种膜丝较长的情况下，管程产水的水力 表1 超滤膜组件性能参数 阻力不可忽视，而沿膜的轴向驱动压力的变化，导致 Tab.1 The UF membrane modules performance parameters 性能 参数 使用条件 参数 中空纤维膜沿长度方向承受压力不均、污染不平衡， PVDF-1808 设计产水量/(m3 -1 2.0～8.0 型号 ·h ) 加速了膜污染进程[1]。双端出水结构形式沿长度方向 膜丝材质 PVDF 最大进水压力/MPa 0.3 承压均匀，管程产水流程缩短，降低了水力阻力，更有 公称面积/m2 66 最大跨膜压差/MPa 0.15 利于膜系统长期稳定的运行，并在反洗阶段，能解决 公称孔径/ μm 0.03 使用温度/ ℃ 5～45 膜丝内径/mm