反渗透讲课内容.doc

PAGE PAGE 1 超滤、反渗透讲课内容 死端／全流过滤（Dead-end）：当超滤进水悬浮物、浊度和COD 值低，如洁净的地下水、山泉水以及较好预处理的海水等水质，或超滤前处理较严格，如有砂滤器、多介质过滤器等过滤，超滤可按照全流/死端过滤模式操作。此过滤模式与传统过滤相仿，原水进入超滤膜件，100%经过超滤膜过滤后自滤过液侧产出。被超滤膜截流的大分子颗粒物、胶体等杂质在超滤定时反冲洗、快冲和化学清洗过程中排出。 单通错流过滤（Single Pass）：一般上当原水中悬浮物和胶体含量较低时可按单通错流过滤模式来操作。原水以较低的错流流速进入膜件，浓水以一定比例从膜件另一头排出。产水在膜件透过液侧产出，运行回收率通常是92－99％，这由原水中微粒的浓度来决定。 循环错流过滤（Recirculation）：当原水中悬浮物含量较高及在大多数废水应用领域，就需要通过减少回收率来保持纤维内部较高的错流流速。这样会造成大量的浓水排放。为了避免浪费，排出的浓水就会被重新加压后回到膜件内，这就称为循环模式。循环模式虽会降低膜件的回收率但整个系统的回收率仍旧可以很高。在循环流程模式，进水连续不断地在膜表面循环。循环水的高流速阻止了微粒在膜表面的堆积，并增强了膜的通量。在相同的产水率下，此过滤模式的能耗会比死端过滤和单通错流模式要高。 这三类过滤模式操作中都需要定时的反洗和定期的化学清洗。 （1）反洗程序 这是中空纤维超滤所特有的非常有效防止污染的手段。其他型式的膜在反洗时会脱层或分解。在此程序中加压的透过液从产水侧透过膜丝而进入原水侧的进/出口，水流方向与生产时相反，故称为反洗。上下原水口可交错排液。超滤产水水质的水可用于反洗。由于由反洗水带进的悬浮物将会聚集在支撑结构内而随后再不断释放出颗粒，细菌及TOC 等，故原水不适合作反洗水。 （2）快冲程序 快冲的主要目的是把反冲洗下来的大量污染物冲出膜件和系统，所以快冲程序一般伴随着反洗程序。快冲过程中，产水口是关闭的，因此对一半的滤膜会同时有反洗的效果，这是由进出口压差造成。交错方向的快冲会使清洗更为有效。快冲有时也可通过延长反洗来达到类似的效果。 （3）加药浸泡反洗（或称化学加强反洗）程序 根据原水水质以及污染情况的不同，可能要考虑加药浸泡反洗。浸泡的频率可以从一天数次到一周一次左右。针对微生物活性较强的水可采用加氯浸泡反洗；有机物含量较高的水可采用加碱或表面活性剂浸泡反洗；而对于硬度较高的水可采用加酸浸泡反洗，也可采用多种药剂浸泡。 （4）化学循环清洗程序 当通过反洗、快冲以及加药浸泡反洗不能恢复膜的通量时（通常表现为膜通量降低到一定程度或跨膜压差TMP 升高到一定程度），必须要通过化学清洗来恢复膜的清洁。化学清洗系统通常由清洗泵、清洗箱及相应的管路组成。清洗药剂在膜件内高速流动以清除污垢。化学清洗过程可有一步或几步来完成（碱洗，碱加氯洗，酸洗），根据污染情况的不同来确定清洗的步骤。 超滤系统回收率 超滤系统的回收率有运行回收率和系统净回收率之分。运行回收率是指包括反洗用水在内的所有超滤产水与原水的比例；系统净回收率是指扣除了反洗、正洗之后的净产水与原水的比例，净回收率可定义为：％净回收率＝净产水/进水×100。总的来说，大多数水处理应用的系统净回收率在85~92％之间。回收率由原水中的悬浮物，胶体，有机物浓度、水源及预处理方式等条件来决定 超滤组件的特点： 中空纤维超滤膜组件系统是将数以万计的中空纤维膜丝组装在塑料膜壳内，然后两端进行封装。原水沿膜纤维内部流入，与滤膜表面呈平行方向流动。原水能够流经每一根中空纤维，从组件一端流到另一端，不会与过滤后的水接触。过滤后的水或称透过液出口是一支多孔管，位于膜件中心。透过液自中空纤维丝流出汇集到该多孔中心管中，然后经膜件两端分别流出。 膜组件清洗步骤 碱液清洗 1 加热水（ 60mg/l, CaCO3 硬度）至30-45℃之间。2 在标准压力和流量下让热水在系统内循环。3 缓慢加入碱（NaOH）至pH 值12（- 0.5‰重量比NaOH）。4 在系统内循环碱液20-30 分钟。5 排放清洗液，用10-30 碱/氯清洗 1 加热水（ 60mg/l, CaCO3 硬度）至30-45℃之间。2 在标准压力和流量下让热水在系统内循环。3 缓慢加入碱（NaOH）至pH 值12（- 0.5‰重量比NaOH）。4 加入液氯（NaOCl）使总氯浓度至200mg/l。5 循环碱/氯液20-30 分钟。6 检查碱/氯液浓度，在需要时加入NaOCl 以保持总氯浓度。7 排放清洗液，用10-30 酸液清洗 1. 加热水（ 60mg/l, CaCO3 硬度）至30-45℃之间。2. 在标准压力和流量下让热水在系统内循环。3. 缓慢加入柠檬酸（固体）将pH 值调至2