超滤技术和超滤设备的应用..doc

超滤技术和超滤设备的应用 超滤工艺流程。超滤采用一级一段部分循环连续式工艺流程，四组并联运行，浓水回流四组合一，单泵增压循环，每组挂超滤柱39支，单组产水76t/h，系统浓缩水排放8t/h。 一、应用 超滤通常采用中空纤维膜，原水在中空纤维装置的外侧或内腔加压流动，姗J构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩液而排除，不致堵塞膜表面。在超滤过程中，由于被截留的杂质在膜表面上不断积累，会产生浓差极化现象，使膜的透水量下降。合理地选择运行条件和清洗工艺，可完全控制超滤的浓差极化问题。超滤设备的出力与操作温度有关，水的黏度随温度变化而变化，温度每升高1℃，透水量增加2. 15%。 一般产品的膜通量按照25℃设计，与实际使用温度不一致时，应除以温度校正系数。修正得到近似值，即 G=(1+0. 021 5)△t △t=25-t 二、产品规格 (一)中空纤维超滤装置 (1)装置规格按照纯水通量分:1、 2、 5、 10、20、40、 60、80、100rm3/h。 (2)装置尺寸为:长mm x宽mm x高mm。 (3)膜材料代号见表4-15。 (4)装置编号规格。 (二)超滤水装置出力核算 (1)平均回收率大于90%。 (2)化学清洗周期大于30天。 (3)超滤水进出水水质:SDI＜3、浊度小于0. 4NTU、悬浮物SS小于1mg/L。 (4)半均水回收率。 (三)超滤膜的工艺流程 超滤膜通常采用一级一段的工艺流程，具体有三种操作方式，见图4-7。 图4-7 (a)中，经过超滤膜处理后的浓水全部回到原水箱或再经过预处理系统处理后进人超滤系统。图4-7 (b)中，经过超滤膜处理后的浓水连续全部排放，是目前常用工艺。图4-7(c)中，经过超滤膜处理后的浓水部分排放，部分循环也是目前常用工艺。 (四)超滤系统设计 1.设计步骤 (1)原水水质，包括水源类型、浊度、SS,COD,pH,温度等。 (2)选择预处理系统。 (3)选择超滤操作方式。 (4)确定平均水通量和系统回收率。 (5)确定系统实际产水量、膜面积、膜组件数量、进水泵与循环泵选择。 (6)辅助系统设计，包括反冲洗系统、正洗系统、化学清洗系统、化学加强反洗系统。 2.超滤膜组件设计参考数据(见表4-18) 3.设计基本条件(适用于一般常规水质条件) (1)进水水质要求。 1)水中不溶解固体含量小于5wt%。 2)颗粒粒度小于100μm。 3)浊度不大于0.1 NTU。 4)细菌去除率大于99.999%。 (2)产水质量指标。 1) SDI2(对于一般水质)。 2) SDI≤3(对于污水水质条件)。 (3)超滤膜设计参数范围。 1)设计透水量:60～120L/ (㎡·h)。 2)设计膜通量或跨膜压差(TMP):一般为10～70kPa,最大小于0. 2MPa。 3)设计工作压力:小于0.35MPa。 4)反洗流量:2～4倍产水量。 5)反洗频率:每隔20～60min一次。 6)反洗时间:30～80s/次。 7)化学清洗频率:每隔2～6月一次。 8)化学清洗药剂pH值范围:2～12. 4.设计实例 (1)设计条件。 1)项目用途:反渗透预处理。 2)超滤产水量:60m/h(250℃)。 3)原水类型:地下水。 4)原水水质:浊度小于5NTU； SS 5mg/L； pH = 8. 3；Fe 2+=0. 05mg/L。 (2)预处理的选择。根据原水水质对照表4-18超滤进水水质要求确定以下内容。 1)采用l00μm保安过滤器。 2)采用全量过滤操作方式。 (3)选择膜组件(见表4-19)。 (4)产水量计算。 1)反洗频率:每隔30min一次(ti)。 2)反洗时间:40S（t2）。 3)正洗时间:l0s (t3，反洗前后各一次)。 4)每次反洗正冲时间:120s (t4) 。 每天反洗次数 N==(3600 X 24)/(t, X 60+t4) ==(3600 X 24)/(30X60+120)=45次 每天反洗时间 T反洗正冲=t4×n=120×45次=5400s 每天实际产水时间T T=24×3600-t反洗正冲=24×3600-5400=81000s=1350min 5)超滤设备每天实际产水时间T=1350min。 6)要求连续供应产水量Qo:60m/h。 需要超滤设备产水量Q1 Q=Qo X 24×60/T=60 X 24×60/1350=64m3/h 7)超滤设备反洗用超滤水反洗水量Qf:反洗流量(q)为2~4倍产水量(Ql)。 8)超滤设备正洗用原水Qz: