超滤培训手册

超滤操作维护手册

目录

一、工艺概述 (1)

二、超滤简介 (2)

2.1滤膜定义 (2)

2.2 超滤分离特性 (2)

2.3 超滤、微滤与常规过滤的优点 (2)

2.4 超滤相关术语 (3)

三、设备规范............................. 错误!未定义书签。

3.1设备清单 ......................... 错误!未定义书签。

3.2超滤装置及膜组件简介.............. 错误!未定义书签。

四、工艺设计 (6)

4.1运行原理 (6)

4.2工艺流程 (7)

4.3装置程控步序...................... 错误!未定义书签。

4.4反洗系统设计 (7)

4.5化学清洗设计 (8)

4.6在线加药设计 (9)

五、操作运行 (10)

5.1 (10)

5.2参数设定 (10)

六、膜组件维护清洗 (10)

6.1物理清洗 (10)

6.2化学清洗 (11)

6.3注意事项 (13)

七、日常维护和故障处理 (14)

7.1超滤系统的日常维护 (14)

7.2超滤系统的故障分析 (15)

7.3停机保护 (15)

八、运行记录维护表 (17)

一、概述

超滤（Ultrafiltration，UF）是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。超滤膜系统是以超滤膜为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜只允许溶液中的溶剂（如水分子）、无机盐及小分子有机物透过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而达到净化和分离的目的。

目前超滤膜被大量用于水处理工程。超滤技术在反渗透预处理、饮用水处理、中水回用等领域发挥着越来越重要的作用。超滤技术在酒类和饮料的除菌与除浊、药品的除热源以及食品及药物浓缩过程中均起到关键作用。超滤过滤孔径和截留分子量的范围一直以来定义较为模糊，一般认为超滤膜的过滤孔径为0.001～0.1μm，截留分子量（Molecular weight cut off）为1,000～500,000 Dalton。一般用于水处理的超滤膜标称截留分子量为30,000～300,000 Dalton，而截留分子量为6,000～30,000 Dalton的超滤膜大多用于物料的分离、浓缩、除菌和除热源等领域。

二、超滤简介

2.1滤膜定义

膜是一种采用物理方法的高效过滤单元，指在一种流体相内或是在两种流体相之间有一层薄的凝聚相，它把流体相分隔为互不相通的两部分，并能使这两部分之间产生传质作用。

2.2 超滤分离特性

1）分离过程不发生相变化，耗能低。

2）分离过程是在流体压力差的作用下，利用膜对被分离组分的尺寸选择性，将膜孔能截留的微粒及大分子溶质截留，而使膜孔不能截留的粒子或小分子溶质透过膜。

3）分离过程可以在常温下进行。

4）应用范围广，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。

2.3 超滤、微滤与常规过滤的优点

超滤膜能够去除水中能够找到的任何最为细小的颗粒物，超滤颗粒的截留范围一般可达到0.001～0.01um，微滤的颗粒截留范围比超滤高出1～2 个数量级，一般为0.1～0.2um。

由于微滤具有深层过滤能力，所以在一定程度上能够去除病毒。微滤也是细菌和隐孢子虫、鞭毛虫等原生寄生虫的绝对屏障，因此也用于市政水处理。

UF 与MF 的分离机理与颗粒、纤维介质过滤器等传统过滤方式不同。介质过滤依靠重力去除原理，它们的标称过滤孔径比要捕集的颗粒大。

UF 与MF 膜完全是表面去除原理就像非常细的筛子。膜表面孔径高度规整一致，孔径分布非常窄。大于孔径的颗粒被膜表面排斥通过，留在料液或浓缩液一侧。流体介质本身及小于膜孔经的颗粒会透过膜到达滤液一侧。

2.4 超滤相关术语

1）中空纤维膜（hollow fiber membrane）

外型为纤维状、空心的具有自支撑作用的膜。

2）非对称膜 (AnisotropicMembrane)

人工合成聚合中空纤维，由一层均匀致密的、很薄的外皮层及起支撑作用的海绵状内层结构构成。这层均匀致密的外皮层起真正截留污染物的作用。

3）原水 (Feed)

进入超滤系统的水，指未经过处理的地下水、地表水和海水，在

膜法水处理中也包括城市自来水。

4）浓水（Reject or concentration）

除盐或分离过程中的浓缩液，可以直接排除系统，也可以循环回原水储罐。

5）产水 (Permeate)

在规定的运行条件下，膜元件、组件或装置单位时间内所生产的产品水的量。基本上无胶体，颗粒和微生物等。

6）通量 (Flux)

单位时间单位膜面积透过组分的量。其单位多用L/m2·h。

7）跨膜压差 (Trans-membrane Pressure，TMP)

产水侧和原水进出口压力平均值差异，即膜两侧平均压力差。TMP产水压力

8）正冲（Forward wash/rinse）

利用超滤进水泵及其进水从超滤进水侧的正洗阀进入，从浓水排放侧的正冲排放阀排出，进一步冲洗超微滤膜表面污堵物，也能起到灌水作用。

9）反洗 (Backwash)

与过滤过程的水流方向相反，从中空纤维膜丝的产水侧把等于或优于透过液质量的水输向进水侧。因为水被从反方向透过中空纤维膜

丝，从而松懈并冲走了膜外表面在过滤过程中形成的污物。

10）在线加药反洗 (Chemically Enhanced Backwash)

膜华柱式（内压）超滤膜组件操作手册在反洗水中加入具有一定浓度和特殊效果的化学药剂（普遍采用NaClO）反洗的方式，将膜表面在过滤过程中形成的污物清洗下来的方式。

11）化学清洗（Cleaning in place-CIP）

通量降低到一定程度，装置需要停机进行化学清洗。在中空纤维膜膜丝内侧加入具有一定浓度和特殊效果的化学药剂，通过浸泡、反洗等方式，将膜表面在过滤过程中形成的污物清洗下来。

12）回收率 (Recovery)

产水量与给水总量之百分比。

13）膜污染（Membrane fouling）

膜污染是指料液中的微粒、胶体粒子、溶质分子或细菌由于与膜之间存在物理化学作用而在膜表面及膜孔中沉积或滋生使膜孔堵塞或变小,导致过膜阻力增大,膜的透过通量下降的现象。广义的膜污染不仅包括由于不可逆的吸附、堵塞引起的污染(不可逆污染)，而且包括由于可逆的浓差极化导致凝胶层的形成(可逆污染)，二者共同造成运行过程中膜通量的衰减。影响膜污染的因素很多，比如溶质大小、菌类的滋生、膜结构、膜的物理特性、膜- 溶质- 溶剂之间的相互作