超滤设计及工程运用讲述.ppt

超滤设计及工程运用 上海立源水处理技术有限责任公司 超滤的定义 超滤是同时进行浓缩和分离大分子或胶体物质的技术。以压力差为驱动力，液体在超滤膜表面流过时，大分子或胶体物质被截留，小分子和纯水透过膜的过程。 微滤（MF）-能截留0.1~1微米的颗粒 超滤（UF）-能截留0.002~0.1微米的颗粒 纳滤（NF）-能截留约0.001微米的物质 反渗透（RO）-能截留所有的溶解性盐和分子量大于100的有机物 膜的种类 膜的功能 分离驱动力 透过物质 被截留物质 微 滤 多孔膜、溶液的 微滤、脱微粒子 压力差 水、溶剂 和溶解物 悬浮物、细菌类、微粒子 超 滤 脱除溶液中的胶 体、各类大分子 压力差 溶剂、离子 和小分子 蛋白质、各类酶、细菌、 病毒、乳胶、微粒子 反渗透和纳滤 脱除溶液中的盐 类及低分子物 压力差 水、溶剂 无机盐、糖类、氨基 酸、BOD、COD等 透 析 脱除溶液中的盐 类及低分子物 浓度差 离子、低分 子物、酸、碱 无机盐、糖类、氨基 酸、BOD、COD等 电 渗 析 脱除溶液中的离子 电位差 离子 无机、有机离子 渗透气化 溶液中的低分子 及溶剂间的分离 压力差、浓度差 蒸汽 液体、无机盐、乙醇溶液 气体分离 气体、气体与 蒸汽分离 浓度差 易透过气体 不易透过气体 超滤分离特性 1）分离过程不发生相变化，耗能少； 2）分离过程可以在常温下进行，适合一些热敏性物质如果汁、生物制剂及某些药品等的浓缩或者提纯； 3）分离过程仅以低压为推动力，设备及工艺流程简单，易于操作、管理及维修； 4）应用范围广，凡溶质分子量为1000~500,000 道尔顿或者溶质尺寸大小为0.005~0.1μm 左右，都可以利用超滤分离技术。此外，采用系列化不同截留分子量的膜，能将不同分子量溶质的混合液中各组分实行分子量分级。 超滤与所有常规过滤及微孔过滤的差别 1）筛分孔径小，几乎能截留溶液中所有的细菌、热源、病毒及胶体微粒、蛋白质、大分子有机物。 2）能否有效分离除决定于膜孔径及溶质粒子的大小、形状及刚柔性外，还与溶液的化学性质（pH 值、电性）、成份（有否其它粒子存在）以及膜致密层表面的结构、电性及化学性质（疏水性、亲水性等）有关。 3）整个过程在动态下进行，无滤饼形成，使膜表面不能透过物质仅为有限的积聚，过滤速率在稳定的状态下可达到一平衡值而不致连续衰减。 影响超滤性能的因素 1）超滤膜的化学材料（化学稳定性、亲水性等） 2）膜丝的微观结构和孔径 3）超滤膜组件的结构 4）超滤的运行方式和清洗方式 超滤膜的常用材质 超滤膜组件的常用结构形式 1）平板式 2）管式 3）卷式 4）中空纤维式：外压式、内压式 主流结构：外压式中空纤维膜 超滤膜工艺设计 DOW超滤膜基本参数 DOW超滤膜组件规格 DOW超滤膜组件适用条件 DOW超滤膜组件建议设计通量 超滤膜产水量随温度变化的校正系数曲线 通量校正系数 液体温度（℃） 超滤膜跨膜压差随温度变化的校正系数曲线 跨膜压差校正系数 液体温度（℃） 超滤的运行方式 超滤的清洗方式 DOW超滤膜组件典型清洗工艺条件 超滤运行及反洗流程示意图 超滤装置运行程控步序表 超滤膜装置设计 组件及管道布置 总体要求：满足功能、安全规范、便于操作维护、经济、简洁流畅、牢固、美观，另外还需要考虑包装、吊装运输以及现场的固定。 通常先考虑超滤膜堆的布置方式，然后考虑大支母管配水的具体方式。 布水布气的均匀性。 装置设计 设计图例 超滤膜现场调试 超滤装置启动前的检查内容 1、超滤前处理系统运行正常，超滤进水符合设计要求； 2、排水系统已经准备完毕； 3、PLC程序已经输入； 4、电路系统检查已完成，机泵运行正常； 5、管路系统连接完成并清洗干净。 超滤装置启动的基本步骤 1、启动原水泵； 2、装置灌水和冲洗； 3、设置和调整进水压力、装置产水量； 4、启动反洗泵，设置和调整反洗压力； 5、设置和调整进气压力； 6、设置和调整连锁报警点； 7、设置反洗时间间隔； 8、设置气擦洗时间间隔； 9、设置并联装置反洗顺序。 超滤装置需设置的连锁和报警点 维持超滤装置持续正常运行的三个条件 1、合格的进水水质； 2、合适的清洗时间间隔； 3、及时的化学清洗。 运行数据的纪录 1、下面参数至少每二小时纪录一次 进水温度（℃） 进水压力（bar） 产水压力（bar） 产水流量（m3/h） 浓水排放流量（ m3/h ）（错流过滤时） 运行数据的纪录 2、下面参数建议每周测定一次 进水COD（mg/l） 产水COD（mg/l） 进水浊度（NTU） 产水浊度（NTU） 系统的日常维护 每天巡检离心泵，检查电机温度；同时检查水泵的密封 定期校准压力表和流量表