工业给水超滤系统典型设计

工业给水中超滤系统典型设计（一）

一、概述

对典型补给水工程系统图进行规范和优化，膜项目按UF单元分常用品牌制定标准系统图，包括控制测点要求，以100T/H出力为例。

二、设计要求

1、超滤膜常规进水条件

∙水中非溶解性固体含量＜5wt%

∙颗粒粒度＜100μm

∙进水浊度＜20NTU

∙溶解质（盐、小分子）不在操作过程中产水沉积

∙进水COD ＜20

注：超滤预处理可根据水质不同，采用絮凝、沉降、气浮、砂滤、多介质过滤等方式。

2、超滤膜产水指标

∙产水SDI15＜＜3

∙固体悬浮物＜0.5mg/L

∙产水浊度＜0.1NTU

∙细菌去除率＞6log

病毒去除率＞4log 注：根据具体水质产水品质有所不同，表格所列为最低要求。

3、超滤膜设计参数范围

1) 设计参数

工业给水中超滤系统典型设计（二）

2)膜产品型号规格参数

说明：NORIT卧式膜与此表所列立式膜参数相同，设计时考虑配置压力容器。

4、设计导则

1)内压式

由于表格太大，无法添加到里面，此后在添加

2）外压式

三、超滤工程设计实例（以NORIT膜为例）

3.1、原水分析

项目用途：反渗透预处理

超滤产水量：Q=100m3/hr

原水水质其他指标见下表

表3-1 原水水质实例

3.2、预处理的选择

预处理条件根据具体水质选择，采用100μm预过滤器作为超滤保安滤器并采用死过滤的操作方式。

3.3、选择膜材料及膜组件型号

参照膜元件参数表格进行选取，投标时根据标书要求选取合适膜元件进行设计。

3.4、膜透量和回收率的确定

参考附表3-1中的数据，选择合适的超滤平均水透量。此设计选用透量V=60L/m2•hr，设计问题温度25℃。

若设计温度不是25℃，都应当除以温度系数，温度校正系数见式（5-1）。

G=（1+0.0215）Δt（5-1）

Δt=25-t

3.5、水量和超滤膜堆计算

3.5.1、设计产量的计算

选定每30分钟(t1)一次反洗，反洗时间40 s (t2)，反洗前后各一次正洗，正洗时间10s(t3)。

每次反洗正冲时间t 4以120s 计。

每天反洗次数为M=（3600×24）/ （t1×60+t4）

=（3600×24）/（30×60+120）

=45次

=t4×M=120 ×45=5400s

每天反洗及正洗时间为t

反洗正冲

每天的真正产水时间为t=24×3600-t

=24×3600-5400=81000s=1350min

反洗正冲

因每天的实际产水量只有1350分钟，而客户需要连续产水为Q=100m3/hr，故每小时需产出

为：

客户需要的产水量Q

需

Q需=Q×24×100/ t =100×24×60/1350=106 m3/hr。

本工艺采用超滤产水进行反洗，考虑反洗水通量为产水通量的4倍，反洗通量取250L/m2*hr，正洗水为原水，正洗水流量与产水水量同。

)为：

故每天反洗正洗水量(Q

正冲反洗

Q正冲反洗=4Q设计×M×t2//3600×24

=4×100×45×40/3600×24

=8.33 m3/hr

）为:

综上：每小时的真正产水量（Q

设计

Q设计=Q需+Q反洗正洗

=106+8.33

=114.33m3/hr

3.5.2、超滤组件计算：

所需超滤膜面积(S)为（按实际产水通量计算）：

S=Q设计/V=100/0.060=1667m2

需用NORIT SXL225-FSFC组件数为：S/40=1666.67/40=41.67支（约为42支）

说明：若选用立式膜，则按42支选取；若选用NORIT卧式膜，由于配置膜壳为每支膜壳配4支膜，则选取40支NORIT卧式膜；此时核算设计实际产水通量为：

V=100/（40×40）=0.0625m3/m2*hr=62.5L/ m2*hr

表观产水通量：

NORIT 立式膜V=114.3/（42×40）=0.068m3/m2*hr=68L/ m2*hr

NORIT 卧式膜V=114.3/（40×40）=0.071.4m3/m2*hr=71.4L/ m2*hr

3.6.3、超滤膜堆的设计（以NORIT膜为例）

采用NORIT立式膜元件：本方案中一套超滤膜堆共42支组件；

采用NORIT卧式膜元件：本方案中一套超滤膜堆共40支组件，配置10支75psi八英寸压力容器；

3.6.4、超滤原水泵的选择：

按3.6.1中的计算，超滤原水泵的流量为120m3/hr

超滤原水泵的扬程选择约为30m (此方案选用恒流控制，用变频器控制原水水泵，请考虑过滤器压力损失)

3.7、超滤其他操作条件的设计

3.7.1反洗设计

此方案选定每30分钟一次反洗，反洗时间40s，反洗水为超滤产水。

=420m3/hr。

反冲洗水量为4×Q

设计

反洗水泵扬程约为28m。

3.7.2正洗设计

本方案中采用每次反洗前后各一次正洗，每次正洗t3=15s，正洗水可用原水。

正洗可与原水水泵共用一台。

正洗水量为进水水量为120m3/hr。

3.7.3化学清洗设计

化学清洗水量为每支组件通量选取为90~125L/m2·hr，

故化学清洗水泵流量为：42×40×120/1000=192 m3/hr

化学清洗水泵扬程为：P=0.30MPa。