中空纤维超滤膜装置说明书样本.docx
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中空纤维超滤膜装置说明书样本
中空纤维超滤膜装置
使用阐明书
济宁市鲁源水解决有限公司
一、超滤工作原理
超滤膜工作原理
超滤是一种膜分离技术,是以膜两侧压力差为驱动力,机械筛分原理
为基本一种溶液分离过程。
超滤过滤孔径在0.002〜0.1μm,截留分子量在30000〜100000道尔顿。
过滤时小分子溶质和溶剂可以透过膜微孔,而大分子溶质不能透过,被截留在膜一边,从而实现物质分离。
二、超滤特点及重要技术指标
1、超滤特点
⑴膜化学材料
UFIA(B)系列超滤膜组件膜材质为亲水性聚醚砜,这种材质化学稳定性优秀,强度高,亲水性好,耐污染性强,耐酸碱性范畴PH2〜13。
⑵膜微孔构造和孔径UFIA(B)系列超滤膜中空断面为海绵状多孔构造,内表面为致密分离层,外表面为支撑层。
这种构造使得超滤产水水质更优。
膜截留分子量为50000道尔顿。
中空纤维超滤膜电镜照片
⑶超滤膜组件构造
中空纤维超滤膜组件有内压式和外压式两种操作方式,外压式进水
流道是膜丝之间,内压式进水流道是中空纤维内腔,UFIA(B)系列膜组件为内压式超滤膜。
2、膜天超滤重要技术指标
⑴、材质:
聚醚砜
⑵、工作压力:
≤0.25MPa
⑶、工作温度:
≤45℃
⑷、pH范畴:
2~13
⑸、操作模式:
内压式
⑹、最大进水压力:
≤0.3MPa
⑺、最大跨膜压差:
≤0.15MPa
⑻、最大反洗压力:
≤0.2MPa
⑼、反洗水通量:
100~150L/m2h
⑽、化学清洗试剂:
柠檬酸,氢氧化钠,次氯酸钠
3、超滤进水水质规定
为防止不良水质进入超滤膜组件而对膜组件产生严重污堵,对进入超滤膜组件水应满足如下规定:
⑴、浊度:
≤10NTU
⑵、颗粒物直径:
<0.5mm
⑶、铁离子:
<0.5mg/L
⑷、CODcr:
<20mg/L
⑸、pH范畴:
2〜13
⑹、有机溶剂:
不得具有醇、酮、苯等有机溶剂
⑺、瞬时余氯耐受量:
300ppm
注:
①当水中含油、有机物、氧化性物质(余氯、O3、H2O2等)、表面活性剂、消泡剂时,请与我公司技术支持部联系,在技术工程师指引下使用。
②当系统预解决中采用絮凝工艺,要进行杯试并严格控制絮凝剂量,絮凝剂量过多或过少都将对膜产生污染影响膜透水通量。
③进水有藻类、微生物时,要加入15〜50mg/l杀菌剂,防止藻类或微生物滋生和污染膜。
三、普通超滤系统设计
1超滤系统配备
超滤系统普通是由若干个超滤膜组件并联联接,并配原水水泵、反冲洗水泵、清洗水泵、监测仪表等。
为精确监测系统运营状况,顾客还应定期检测进水浊度、产水浊度,如作为反渗入预解决装置,还要有超滤产水SDI测试装置。
表1超滤系统监测仪表
编号
名称
仪表类型
仪表作用
数量
备注
1
进水压力表
轴边压力表
检测进水压力
1
2
浓水压力表
轴边压力表
检测浓水压力
1
3
产水压力表
轴边压力表
检测产水及反洗进水压力
1
4
浓水流量计
玻璃浮子流量计
检测浓水流量
1
大型设备可选用转子流量表
5
产水流量计
玻璃浮子流量计
检测产水流量
1
大型设备可选用转子流量表
表2超滤系统中单台设备配套阀门
编号
阀门名称
阀门类型
阀门种类
数量
作用备注
1
进水阀
自动/手动
蝶阀/球阀
1
控制原水进入设备进行解决
2
产水阀
自动/手动
蝶阀/球阀
1
控制设备产水收集
3
反洗进水阀
自动/手动
蝶阀/球阀
1
控制产品水对设备进行反冲洗
4
下排阀
自动/手动
蝶阀/球阀
1
控制反冲洗水排放
5
上排阀
自动/手动
蝶阀/球阀
1
控制反冲洗水排放
6
不合格排放阀
手动
蝶阀/球阀
1
控制产品水排放
7
浓水调节阀
手动
蝶阀/球阀
1
用于调节浓水出水量
8
清洗进水阀
手动
阀/球阀
1
控制化学清洗药液进入设备
9
清洗产水回水阀
手动
阀/球阀
1
控制化学清洗药液回流
10
清洗浓水回水阀
手动
阀/球阀
1
控制化学清洗药液回流
2超滤工作流程
正冲→运营→反冲下排→反冲上排→正冲→运营
超滤装置普通先正冲10〜30s,然后正常运营30〜60min,后进行底部反向冲洗40〜60s,顶部反向冲洗20〜40s(水反洗10左右进行加药反洗),然后正冲10〜30s,再投入下一轮运营周期。
3超滤设备安装前工作
安装前膜组件检查与保存
1)膜组件到达后请认真检查有无损坏现象,有无保护液泄漏;
2)膜组件存储地点必要阴凉干燥,不能有阳光直射;
3)膜组件不能与有机溶剂和氧化剂接近存储;
4)膜组件不能被重物挤压,要轻拿轻放,避免磕碰或跌落;
5)膜组件保存温度5〜30℃,温度低于-5℃时请采用应对办法或与我
公司联系;
6)膜组件长时间不安装请每120天更换一次保护液(用纯水或反渗
透产水配制质量浓度1%亚硫酸氢钠和5%甘油、PH3〜6保护液),膜组件中中空纤维膜要保持湿润状态,不能干燥,干燥后会对透水通量产生减少。
膜组件安装前注意
超滤膜组件安装要注意如下事项,若不严格遵守,也许会对膜组件或操作人员导致不同限度伤害,不能充分发挥膜组件性能或导致人员受伤,故运营前务必确认如下注意事项并严格遵守。
1)膜组件在出厂时灌装了作为保护液1%浓度亚硫酸氢钠,安装时请务必佩戴保护眼镜及手套,万一药物不慎溅入眼中,请及时用清水冲洗,严重时要及时就医。
若药物溅在身体或衣服上,请及时用清水清洗。
2)安装膜组件时请小心拿放,禁止野蛮操作,跌落或磕碰会对膜组件导致损伤而影响膜组件性能。
3)如果系统是新,在安装前应充分冲洗管路系统,避免焊渣、碎片、异物、溶剂等杂质与膜组件接触而污染膜组件。
4)超滤膜组件避免安装在阳光直射地方。
4、超滤设备安装
1)设备应安装在平整度、水平较好平面上;
2)设备安装位置应考虑整体系统持续运营状况,合理布置节约管路;
3)设备安装前需就近敷设电器桥架,及进出水管路;
4)设备进出水连接处均在设备周边,且连接可靠无漏水;
5)设备运营中产生废水能及时排出,不影响设备正常使用;
6)北方地区设备不安装于室外,以防冬季设备内部管理结冰损坏仪表及膜元件。
四、手动操作
1、设备初次运营前准备工作
新装超滤系统、改造增长超滤系统以及刚更换过超滤膜组件超滤系统都需遵循如下操作。
(1)源及自动化控制
系统安装完毕后需对网内电压进行检查,校验;若系统为全自动控制还需对系统进行自动调试,保证自控系统可调试运营。
⑵预解决、药剂、水泵
超滤系统前如有预解决、加药系统,需先将预解决及加药系统进行调试。
待调试完毕并出水合格后再进行超滤系统调试。
系统内所使用水泵应在通入水后先进行手动盘车检查泵体内与否有杂物,防止打碎叶轮。
再进行点动调试,观测电机转向与泵转向与否匹配。
⑶超滤前精密过滤器、管路冲洗排气
正常状况下,超滤系统前都会配备一台精密过滤器,前解决调试完毕后将水引入精密过滤器将其浸泡冲洗,后超滤设备进行放气、冲洗。
超滤设备通水办法:
顺次打开产水排放阀,上部排放阀,后缓慢启动超滤进水阀。
(若系统配有自动排气阀,需先将自动排气阀手动阀打开)。
⑷系统阀门及管路检查
待以上环节执行完毕后需对系统跑冒滴漏现象进行标记,待超滤设备内布满水后在进行检查完毕后再进行整顿。
超滤设备布满水后,需将超滤设备所有阀门所有开关一遍。
电动阀门需观测阀门开关时间与否与程序内预设开关时间相符、阀门能否开关到位、阀门与否与电气控制柜上旋钮一一相应。
手动阀门需检查阀门能否开关到位、有无内漏现象。
2、设备初次运营
设备检漏,电器初试完毕后(超滤系统化学清洗完毕后也需进行如下操作)则需对超滤设备进行原水冲洗,(若超滤系统为全自动系统,需将超滤电器控制屏上手自动切换按钮切换至手动后在执行冲洗)详细冲洗环节如下
⑴启动原水泵(无原水泵时省略此环节),对精密过滤器进行排气操作;
⑵打开超滤设备上排阀及产水排放阀,待阀门开到位后缓慢启动进水阀,进行排气冲洗,待超滤设备内空气所有排出,超滤膜组件中保护液所有冲出(普通冲洗15~30分钟)后即可停车备用或投入使用;
⑶超滤设备冲洗完毕后,需对超滤设备再次进行检查,观测设备有无漏水,阀门能否开关到位。
3、超滤设备手动运营
⑴启动原水泵(如有预解决系统应启动预解决系统),打开超滤设备上排阀及产水排放阀,待阀门开到位后缓慢启动进水阀,进行冲洗,冲洗时间可调约为15~30秒;
⑵冲洗完毕后打开超滤产水阀、浓水调节阀,待阀门开到位后关闭上排阀及产水排放阀,超滤设备进入正常工作状态工作时间30~60分钟;
⑶正常工作完周期成后需进行超滤设备下反洗,详细操作顺序为顺次关闭进水阀(原水泵及预解决可停机解决),产水阀,打开下排阀,启动超滤反洗泵,缓慢启动超滤反洗进水阀,下反洗时间可调约为40~60秒;
⑷下反洗完毕后进行超滤设备上反洗,详细操作顺序为打开超滤上排阀,关闭超滤下排阀,上反洗时间可调约为20~40秒;
⑸上反洗完毕后进行超滤设备正冲洗,详细操作顺序为关闭反洗进水阀,停止超滤反洗泵,然后启动原水泵,启动进水阀,进行冲洗,冲洗时间可调约为10~30秒;
⑹正冲洗完毕后超滤设备重新投入运营,详细操作顺序为启动产水阀,关闭上排阀,投入正常工作状态。
4、超滤设备加药反洗
超滤设备运营5~10个周期之后普通会执行一次加药反洗,加药量为20-50PPm,即1.6-4.0L/h,加药反洗操作环节为:
⑴下反洗操作,详细顺序为打开超滤下排阀,启动超滤反洗水泵(反洗泵出力为额定功率1/2),启动加药泵,打开超滤反洗进水阀,下反洗时间可调约为30~40秒;后打开上排阀、关闭下排阀,上反洗时间可调约为40~60秒;
⑵两端反洗操作,详细操作顺序为打开超滤下排阀,关闭加药泵,反洗时间可调约为30~50秒(反洗泵出力为额定功率);
5、超滤设备停车
⑴当超滤系统产水量不不大于后续使用量或前解决供水量局限性时需要对超滤设备进行停机操作;
⑵停机操作详细操作顺序为,顺次关闭超滤进水阀,产水阀(如有预解决系统应停止预解决系统)。
6、阀门真值表
步序
杀
菌
剂
泵
加
碱
泵
加
酸
泵
反
洗
泵
进
水
阀
出
水
阀
反
进
阀
上
排
阀
下
排
阀
时间
水流方向
投运
1
准备
Ο
Ο
Ο
Ο
●
Ο
Ο
●
Ο
30s
进水阀→上排阀
2
投运
Ο
Ο
Ο
Ο
●
●
Ο
Ο
Ο
30min
进水阀→出水阀
3
下反洗
Ο
Ο
Ο
●
Ο
Ο
●
Ο
●
30s
反洗泵→反进阀→下排阀
4
上反洗
Ο
Ο
Ο
●
Ο
Ο
●
●
Ο
50s
反洗泵→反进阀→上排阀
5
正洗
Ο
Ο
Ο
Ο
●
Ο
Ο
●
Ο
30s
进水阀→上排阀
6
停机
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
加药
X个反洗周期后按如下过程执行加杀菌剂加药反洗
反洗
7
下反洗
●
Ο
Ο
●
Ο
Ο
●
Ο
●
30s
反洗泵→反进阀→下排阀
8
下反洗
●
Ο
Ο
●
Ο
Ο
●
●
Ο
30s
反洗泵→反进阀→上排阀
9
下反洗
Ο
Ο
Ο
Ο
●
Ο
Ο
●
Ο
30s
进水阀→上排阀
10
停机
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
注:
①阀门动作顺序
开过程:
先开排水阀门,阀门状态反馈信号到位后再进行进水阀门动作;
关过程:
先关进水阀门,阀门状态反馈信号到位后再进行排水阀门动作;
②泵与阀门动作顺序
开过程:
先开泵,泵运营状态信号反馈到位后,再开泵后自动阀门;
关过程:
先关泵出口自动阀门,阀门反馈信号到位日后后再执行关泵操作。
五、设备自动操作
1.按超滤程控自动按钮,启动系统,处在自动状态下超滤运营,运营涉及两步:
依次打开产水阀、进水阀,设备进入运营状态。
2.设定运营至反洗间隔时间为30分钟(时间可调:
由各种因素决定。
如产水量下降10-20%,压力升高10-20%,进水水质变化,或者反洗后通量未恢复等因素决定该时间增减),设定期间到后超滤系统将退出运营,进入反洗过程,反洗后及时投入运营。
3.冲洗过程明细:
退出运营:
关闭进水阀、产水阀。
反冲洗:
打开下排阀,启动反洗水泵,打开反洗进水阀,单开下排冲洗40S(时间可调)。
打开上排阀,关闭下排阀,单开上排冲洗20S(时间可调)。
正冲:
关闭反洗水泵,关闭反洗进水阀,打开进水阀,冲洗10S(时间可调)后,打开产水阀,关闭上排阀,投入运营。
注:
若超滤系统不需要设立自动运营,将上述自动运营过程改为手动操作即可。
六、设备化学清洗
膜组件在运营一段时间后,由于污染物在膜孔及表面沉积,会使得膜透水通量下降,跨膜压差上升。
普通在透水通量比初始运营稳定通量下降15%或者跨膜压差达到0.15MPa时就要对膜进行化学清洗。
依照解决水水质状况和超滤膜特性,选取适当清洗药剂进行清洗,普通都会得到较好效果。
如果是金属氢氧化物、或者钙垢污染,可以采用柠檬酸等酸性清洗剂清洗。
如果膜污染是有机物或者微生物,那么使用碱性清洗剂清洗效果会比较好。
当膜受到藻类、细菌等微生物污染时,应选取有效杀菌剂进行解决,在水解决中,普通用次氯酸钠进行生物污染清洗。
在诸多应用案例中,清除膜污染需要采用几种清洗办法,适当交替使用清洗剂清洗办法比单独使用任何一种药剂进行清洗更有效。
1、准备工作
1)仪器设备:
温度计、PH计等惯用仪器;
清洗管路、加热设备、超滤水来源等就位;
2)清洗剂:
次氯酸钠0.2%或氢氧化钠2-3%;柠檬酸2-3%。
2、清洗过程
氯碱清洗
①准备工作:
将清洗箱和精密滤器、管路等检查完毕并清洗干净,依照超滤系统大小加入清洗箱适量超滤水或纯水,加热至20-35℃左右,加入氢氧化钠调pH值至12左右,开清洗泵闭路打循环使药剂溶解并搅拌均匀,加入次氯酸钠200ppm,继续循环搅拌均匀。
②循环清洗:
用清洗泵以设计清洗流量打入超滤系统,并循环30-40分钟。
期间应注意:
(a)初始时如药液溶有较多污垢,应视药液脏限度酌情将浓水排掉初始一小某些,以免导致对膜二次污染;
(b)清洗浓水回和清洗产水回应返回清洗箱;
(c)运营时如发现药剂消耗过多而PH变化较大(如超过1个单位),应及时补足药剂并回调PH值。
③浸泡:
关闭超滤系统进出口阀,停清洗泵,浸泡约1-2小时。
④二次循环清洗:
再次启动清洗泵循环约30分钟,排净系统、清洗箱及管路中残存洗液。
⑤冲洗:
用水重复冲洗,以保证所有化学清洗液所有被洗出,直至冲洗水为中性。
注:
清洗药剂为腐蚀性药剂,使用时要注意安全规则。
七、设备停用贮存
1.如设备短期贮存1~3天(依照环境温度决定),可不加任何药物,在设备中注满超滤水存储即可。
详细操作环节为将设备自动控制切换至手动,手动打开反洗进水阀,启动反冲洗水泵,将超滤设备注满超滤水。
2.设备长期存储
把设备清洗干净,膜组件中残液放干净,然后依照不同行业选用恰当防腐剂,如1%亚硫酸氢钠溶液注满膜组件。
3.如在冬季存储,可恰当增长甘油。
普通:
0~-5℃为10%
-6℃~-10℃为20%
-11℃~-15℃为30%
-16℃如下为50%
注意:
设备存储时,绝对不容许干态存储。
八、超滤系统常用问题解决
故障现象
也许因素
排除手段
进水压力低或进水量局限性
超滤预解决堵塞
清洗或更换过滤材料或装置
超滤进水泵压力不够
更换更大增压泵
管径偏小
换管径更大管
阀门故障
更换阀门
产水量下降超过初始稳定产水量20%
超滤膜被污染
进行化学清洗和加药杀菌。
原液水质恶化
改进前解决,使之达到超滤进水规定
预解决供水局限性
检查及改进预解决
维护不当备
加强维护,并更换损坏设
产水水质不达标或截留效果减少
浓差极化
增大浓水回流量,加速膜管内流速
断丝
查找出断丝处,并用环氧树脂进行修补;或更换微滤膜。
二次污染
改进出水后解决
原水水质恶化
改进前解决,使之达到微滤进水规定
过滤精度
选取有误更换适合过滤精度膜
压力表压力突然升高
电动蝶阀失灵
检查电动蝶阀或控制电路故障
原水泵不启动
进水压力过高
调节超滤主机进水阀,使进水压力不大于0.1Mpa.
超滤水箱水位过高
等产品水箱水位下降到正常后才干启动
超滤原水箱水位过低
等原水箱水位升高到正常后才干启动
反洗泵不启动
反洗进水压力过高
压力保护开关跳闸,调节反洗进水蝶阀,使进
水压力不大于0.2Mpa
产品水位过低
等产品水箱水位上升后才干启动
九、膜组件完整性检测与修补
1、组件完整性检测原理
超滤膜组件在出厂前都通过完整性检测。
如果顾客在安装和使用过程中导致膜丝断裂,会对产水水质产生影响。
这时就需要对组件进行完整性检测。
将膜润湿后,在膜丝一侧加入压缩空气,当空气压力低于泡点压力时,膜气孔仍能保持湿润,除了扩散出来很少量空气流外,没有明显气流通过湿润膜孔。
但是若膜存在缺陷(如纤维断裂),则在远低于泡点压力下空气就会自缺陷处溢出,观测在膜丝布满液体一侧浮现持续气泡,或者检测气体一侧压力变化状况,可以判断膜丝及组件完整性。
2、组件完整性检测详细操作
当产水水质(浊度或SDI指标)发生明显恶化时,在排除了其她影响因素后,可对膜组件进行完整性检测。
打开浓水排气阀和上排阀,然后在产水侧用无油压缩空气加压至0.05MPa,一旦系统加压完毕,关闭空气进口阀,保压5-10分钟,记录产水侧初始压力,如果从膜组件上端透明水管看见有大量持续气泡产生,且管路压力衰减减少了预设压降10-20%,可以以为膜组件中空纤维膜产生泄露,将产气愤泡膜组件进行标记。
对完整性检测产气愤体泄漏膜组件,需进一步检测漏点膜丝并进行补漏。
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