超滤膜培训教材演示幻灯片
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优点：单位体积内有效膜面积最 大，工作效率最高，占地面积小。 中空纤维无须支撑物。 缺点：膜的清洗较困难，只能用水 力冲洗或化学清洗，不能用机械清 洗，另外，中空纤维膜损坏后要更 换整个组件。
11
超滤的特性
超滤的定义域为截留分子量500～500000左右，相应膜孔径大小的 近似值为0.002μ～0.1μ。截留分子量与膜孔径两者尚无对应关系 简单的理解，超滤膜如同筛子，在一定压力（0.1～0.6MPa）下允 许溶剂和小于膜孔径的溶质透过，而阻止大于孔径的溶质通过以完 成溶液的净化、分离和浓缩。
超滤装置
公 司： 主讲人：解义华 时 间：2020/4/14
Ø1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
微滤
10 um – 100 nm
贾毛虫 隐孢子
微生物
1. 简介
超滤
100 - 10 nm
胶体 病毒
纳滤
10 - 1 nm
颜色 硬度 杀虫剂
反渗透
< 1 nm
盐分
胶体 病毒 颜色 硬度 杀虫剂 盐分
颜色 硬度 杀虫剂 盐分 水
盐分 水
水
水
2
外压式
Ø 净水透过方式－从膜外向 膜内
Ø 适合于进水量进水悬浮物 含量较高，或者不稳定的 情况，根据压力作用方式 外压式膜分为：压力式和 浸没式
Ø 外部流道配水不均匀，反 洗有死角，造成膜束间的 粘连，因此额外需要气洗
3
内压式
内压式
Ø 净水透过方向－从膜内向膜 外
Ø 料液分配均匀，流动状态好 Ø 根据膜丝内径的大小，进水
标准安装框架 AquaFlex (SS316)
19
工艺流程
Ø 过滤 Filtration Ø 水力反洗 Back Wash Ø 化学增强反洗 Chemical Enhanced Backwash（CEB）
*在CEB强化法无法恢复膜过滤性能时使用化学清洗Clean In Place（CIP）
20
3. XIGA™ 工艺流程
Filtration:（过滤）
21
3. XIGA™ 工艺流程 Filtration（过滤）
22
3. XIGA™ 工艺流程 Filtration（过滤）
23
3. XIGA™ 工艺流程 Filtration:膜丝内部 膜丝外侧
membrane
permeate
feed
24
3. XIGA™ 工艺流程
连续
复杂 高 高
低 低
5
超滤原理
超滤的作用及机理
超滤又称超过滤，用于截留水中胶 体大小的颗粒，而水和低分子量溶 质则允许透过膜。 超滤的机理是指由膜表面机械筛分、 膜孔阻滞和膜表面及膜孔吸附的综 合效应，以筛滤为主。
6
超滤膜与超滤装置
常用的超滤膜材料有： 醋酸纤维素膜，聚砜膜，聚酰胺膜
超滤装置： 主要有板框式、管式、卷式和中空 纤维式等
缺点：单位体积内膜的充填密度较 低，占地面积大；膜管的弯头及连 接件多，设备安装费时。
9
卷式超滤装置
优点：单位体积内的有效膜面积较 大，水在膜表面流动状态比较好， 结构紧凑，占地面积较小。 缺点：进水预处理要求严格，对所 用的膜强度要求较高，使用过程 中，一旦发现膜破损须更换新的膜 元件。
10
中空纤维式超滤装置
颗粒附着在膜面
垢层不断堆积
需要反洗
25
3. XIGA™ 工艺流程
Back Wash（反洗）
26
3. XIGA™ 工艺流程 Backwash（反洗）
7
板框式超滤装置
优点：装置牢固，适合在广泛的压力范 围内工作；流道间隙大小可调，原 水流道不易被杂物堵塞；具有可拆 性，清洗方便；通过增减膜及支撑 板的数量可处理不同水量。
缺点：装置较笨重；单位体积内的有效 膜面积较小；膜的强度要求较高， 一般做在无纺布上，以增强膜的机
械性能。
8
管式超滤装置
优点：原液流道截留面积较大，不 易堵塞；膜面的清洗比较容易，可 化学清洗或擦洗。
12
死端 Dead-end
UF主要性能
完全去除悬浮物
通过与悬浮物黏附，部分去除有机物 (TOC, COD, BOD)
去除微生物: 对细菌的对数去除率>Log 6 对病毒的对数去除率>Log 4
优质的RO进水 (低 SDI15) 在饮用水领域获得使用认证
Cryptosporidium (2-3 µm)
超滤原理并不复杂。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，当膜面溶质浓度达到某一极限时即生 成凝胶层，使膜的透水量急剧下降，这使得超滤的应用受到一定程 度的限制。
14
膜组件
死端UF进水
进水
产水
压力容器
进水
15
死端 Dead-end结构
8” Aquaflex 膜组件:
PES 中空纤维表面 过滤孔径 25 nm
17
死端 Dead-end
单支膜组件的装配
1. 8”Aquaflex 膜组件 2. 8”下端盖 3. 下端盖实心中心管 4. 2.5”小接头（3只） 5. 8”卡套（2只） 6. 2.5”小卡套（3只） 7. 8”带中心管上端盖
18
. 死端 Dead-end
13
超滤原理
超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界 推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质, 而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可 截留分子量为3x10000—1x10000的物质。当被处理水借助于外界压 力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小于300— 500的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被 截留，从而使水得到净化。也就是说，当水通过超滤膜后，可将水 中含有的大部分胶体硅除去，同时可去除大量的有机物等 。
1) DIN 0.8 mm / L 1.5 m 40 m2 2) DIN 1.5 mm / L 1.5 m 20 m2
组件端面外壳接头
波浪板，共12块
进水端面，共12个扇区
给水旁路封闭 中心产水管
16
Ø 8” Aquaflex 膜死组端件D内e部ad结-e构nd
波浪板 经过优化的流体动力学结构 波浪板间的锁紧卡扣，将膜丝 摆动范围限制在一个小扇区内
悬浮物浓度有一定要求，一 般悬浮物浓度要求控制在 50mg/L以下 Ø 有立式和卧式两种形式 Ø 污染物被限制在膜丝内部， 反洗没有死角
4
2. XIGA™ 死端UF
死端
错流
进水
进水
特点:
产水
产水
Ø 工艺流程 Ø 能量消耗 Ø 投资 Ø 运行 Ø 污染危险 Ø 对给水波动的敏感性
简单 低 低 不连续 高 高
11
超滤的特性
超滤的定义域为截留分子量500～500000左右，相应膜孔径大小的 近似值为0.002μ～0.1μ。截留分子量与膜孔径两者尚无对应关系 简单的理解，超滤膜如同筛子，在一定压力（0.1～0.6MPa）下允 许溶剂和小于膜孔径的溶质透过，而阻止大于孔径的溶质通过以完 成溶液的净化、分离和浓缩。
超滤装置
公 司： 主讲人：解义华 时 间：2020/4/14
Ø1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
微滤
10 um – 100 nm
贾毛虫 隐孢子
微生物
1. 简介
超滤
100 - 10 nm
胶体 病毒
纳滤
10 - 1 nm
颜色 硬度 杀虫剂
反渗透
< 1 nm
盐分
胶体 病毒 颜色 硬度 杀虫剂 盐分
颜色 硬度 杀虫剂 盐分 水
盐分 水
水
水
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外压式
Ø 净水透过方式－从膜外向 膜内
Ø 适合于进水量进水悬浮物 含量较高，或者不稳定的 情况，根据压力作用方式 外压式膜分为：压力式和 浸没式
Ø 外部流道配水不均匀，反 洗有死角，造成膜束间的 粘连，因此额外需要气洗
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内压式
内压式
Ø 净水透过方向－从膜内向膜 外
Ø 料液分配均匀，流动状态好 Ø 根据膜丝内径的大小，进水
标准安装框架 AquaFlex (SS316)
19
工艺流程
Ø 过滤 Filtration Ø 水力反洗 Back Wash Ø 化学增强反洗 Chemical Enhanced Backwash（CEB）
*在CEB强化法无法恢复膜过滤性能时使用化学清洗Clean In Place（CIP）
20
3. XIGA™ 工艺流程
Filtration:（过滤）
21
3. XIGA™ 工艺流程 Filtration（过滤）
22
3. XIGA™ 工艺流程 Filtration（过滤）
23
3. XIGA™ 工艺流程 Filtration:膜丝内部 膜丝外侧
membrane
permeate
feed
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3. XIGA™ 工艺流程
连续
复杂 高 高
低 低
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超滤原理
超滤的作用及机理
超滤又称超过滤，用于截留水中胶 体大小的颗粒，而水和低分子量溶 质则允许透过膜。 超滤的机理是指由膜表面机械筛分、 膜孔阻滞和膜表面及膜孔吸附的综 合效应，以筛滤为主。
6
超滤膜与超滤装置
常用的超滤膜材料有： 醋酸纤维素膜，聚砜膜，聚酰胺膜
超滤装置： 主要有板框式、管式、卷式和中空 纤维式等
缺点：单位体积内膜的充填密度较 低，占地面积大；膜管的弯头及连 接件多，设备安装费时。
9
卷式超滤装置
优点：单位体积内的有效膜面积较 大，水在膜表面流动状态比较好， 结构紧凑，占地面积较小。 缺点：进水预处理要求严格，对所 用的膜强度要求较高，使用过程 中，一旦发现膜破损须更换新的膜 元件。
10
中空纤维式超滤装置
颗粒附着在膜面
垢层不断堆积
需要反洗
25
3. XIGA™ 工艺流程
Back Wash（反洗）
26
3. XIGA™ 工艺流程 Backwash（反洗）
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板框式超滤装置
优点：装置牢固，适合在广泛的压力范 围内工作；流道间隙大小可调，原 水流道不易被杂物堵塞；具有可拆 性，清洗方便；通过增减膜及支撑 板的数量可处理不同水量。
缺点：装置较笨重；单位体积内的有效 膜面积较小；膜的强度要求较高， 一般做在无纺布上，以增强膜的机
械性能。
8
管式超滤装置
优点：原液流道截留面积较大，不 易堵塞；膜面的清洗比较容易，可 化学清洗或擦洗。
12
死端 Dead-end
UF主要性能
完全去除悬浮物
通过与悬浮物黏附，部分去除有机物 (TOC, COD, BOD)
去除微生物: 对细菌的对数去除率>Log 6 对病毒的对数去除率>Log 4
优质的RO进水 (低 SDI15) 在饮用水领域获得使用认证
Cryptosporidium (2-3 µm)
超滤原理并不复杂。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，当膜面溶质浓度达到某一极限时即生 成凝胶层，使膜的透水量急剧下降，这使得超滤的应用受到一定程 度的限制。
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膜组件
死端UF进水
进水
产水
压力容器
进水
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死端 Dead-end结构
8” Aquaflex 膜组件:
PES 中空纤维表面 过滤孔径 25 nm
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死端 Dead-end
单支膜组件的装配
1. 8”Aquaflex 膜组件 2. 8”下端盖 3. 下端盖实心中心管 4. 2.5”小接头（3只） 5. 8”卡套（2只） 6. 2.5”小卡套（3只） 7. 8”带中心管上端盖
18
. 死端 Dead-end
13
超滤原理
超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界 推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质, 而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可 截留分子量为3x10000—1x10000的物质。当被处理水借助于外界压 力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小于300— 500的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被 截留，从而使水得到净化。也就是说，当水通过超滤膜后，可将水 中含有的大部分胶体硅除去，同时可去除大量的有机物等 。
1) DIN 0.8 mm / L 1.5 m 40 m2 2) DIN 1.5 mm / L 1.5 m 20 m2
组件端面外壳接头
波浪板，共12块
进水端面，共12个扇区
给水旁路封闭 中心产水管
16
Ø 8” Aquaflex 膜死组端件D内e部ad结-e构nd
波浪板 经过优化的流体动力学结构 波浪板间的锁紧卡扣，将膜丝 摆动范围限制在一个小扇区内
悬浮物浓度有一定要求，一 般悬浮物浓度要求控制在 50mg/L以下 Ø 有立式和卧式两种形式 Ø 污染物被限制在膜丝内部， 反洗没有死角
4
2. XIGA™ 死端UF
死端
错流
进水
进水
特点:
产水
产水
Ø 工艺流程 Ø 能量消耗 Ø 投资 Ø 运行 Ø 污染危险 Ø 对给水波动的敏感性
简单 低 低 不连续 高 高