超濾工藝說明

活性炭過濾器進(jìn)水泵將原水提升加壓，經(jīng)加壓過濾后水送至超濾前精密過濾器，水中大于100µm的懸浮顆粒得到去除，同時(shí)也保護(hù)超濾膜元件端口不會(huì)受到大顆粒物質(zhì)的擦傷而損壞。經(jīng)過濾器過濾后的帶壓水進(jìn)入超濾膜組件，由于超濾膜本身的特性，大部分的細(xì)菌、藻類、膠體物質(zhì)和微?。ù笥?.025微米）的顆粒物質(zhì)被截留在膜的表面，水及水溶性的物質(zhì)透過膜孔，水質(zhì)在膜系統(tǒng)得到凈化。通過超濾膜的過濾作用，TSS及膠體物質(zhì)基本得以去除。過濾一定時(shí)間后，在膜的表面會(huì)沉積一層污染層，需要對(duì)膜元件進(jìn)行反洗：反洗水泵將超濾出水提升加壓后由超濾產(chǎn)水管進(jìn)入系統(tǒng)，帶壓反洗水將膜表面的污染物沖洗出系統(tǒng)，膜元件的通量得以恢復(fù)。由于水中含有各種細(xì)菌、有機(jī)物、無機(jī)物等，僅用清水進(jìn)行反洗并不能完全恢復(fù)膜通量，所以，在膜元件過濾一定時(shí)間后，需要對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)加強(qiáng)反洗，即在反洗時(shí)加入化學(xué)藥品，通過化學(xué)藥劑徹底去除膜表面的污染物。

正常反洗后的污水直接排入廠區(qū)預(yù)處理系統(tǒng)（原水池），超濾化學(xué)反洗（CEB）廢水排入需方高鹽水系統(tǒng)，不能夠進(jìn)入廠區(qū)預(yù)處理系統(tǒng)。

 超濾技術(shù)介紹

所采用的超濾膜技術(shù)是專門針對(duì)大型水處理工程開發(fā)的膜過濾技術(shù)。這種高性能超濾膜平均孔徑為0.030～0.035mm，最大孔徑不超過0.025mm。這樣可充分保證水中尺寸大于0.025mm的顆粒，如膠體、固體顆粒、病毒、細(xì)菌、隱性孢子等被過濾掉。該系列超濾膜對(duì)細(xì)菌去除率>6log，對(duì)病毒去除率>4log，出水水質(zhì)SDI 值保證≤3。因此保證了過濾后的出水，不含任何懸浮物，長(zhǎng)期保持高質(zhì)量，可以直接使用。本項(xiàng)目所采用的超濾膜具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕的性能。因此可以在1-13的pH值范圍內(nèi)進(jìn)行操作，并且耐氧化，可以用來處理加氯處理后的水，以及用強(qiáng)氧化劑進(jìn)行清洗。

水溶液在膜中的流態(tài)可分為全流過濾和錯(cuò)流過濾兩種。全流過濾一般適用于水源比較干凈的地下水，錯(cuò)流過濾一般適用于水源較差的地表水或污水處理場(chǎng)回用水。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用的超濾運(yùn)行方式為錯(cuò)流過濾。每個(gè)膜組件為2.2米長(zhǎng)，中空纖維式，膜絲內(nèi)徑0.7 mm，每個(gè)膜組的膜面積為75 m²。

采用錯(cuò)流過濾方式大大降低了膜堵塞頻率，典型的過濾壓差是0.1～0.8bar。在膜表面沉積的固體顆粒，通過定期的風(fēng)洗和水反洗加以去除，這種反洗不必加入任何的化學(xué)清洗劑。固體污物在定期反洗中被除去，因此避免了其在膜附近的沉積。

那些吸附在膜表面，不能被反洗去除的污物，通過在線的化學(xué)加強(qiáng)反洗（CEB）去除。此時(shí)膜組件不必移出，可以在線進(jìn)行清洗。在化學(xué)加強(qiáng)反洗過程中，加入少量的化學(xué)清洗劑。通過短時(shí)間的浸泡（通常為5－10分鐘）后，將化學(xué)清洗劑排出，此時(shí)超濾膜恢復(fù)為像一根新膜一樣的清潔狀態(tài)。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用的超濾膜不需要拆卸下來后進(jìn)行清洗，因此避免了反復(fù)使用清洗劑可能產(chǎn)生的交叉污染。另外，在設(shè)備運(yùn)行過程中，無需人工監(jiān)視。

設(shè)計(jì)超濾膜的要求

方案所采用的超濾膜與其他膜元件相比，具有以下特點(diǎn)：

1) 高度集成化的布置大大減少設(shè)備的占地面積；

2) 高的膜通量，較低的運(yùn)行壓力。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用的超濾膜要求通量為45l/m²h。由于該膜的高性能，保證超濾系統(tǒng)的運(yùn)行壓力非常低，從而系統(tǒng)僅需要非常低的運(yùn)行能耗。

3) 膜材料抗氧化性強(qiáng)，可以在廣泛的化學(xué)環(huán)境中進(jìn)行運(yùn)行和清洗。清洗時(shí)pH值可以耐受1～13任何區(qū)間。并且高耐氧化性，膜可以用來處理加氯后的水，以及用次氯酸鈉、雙氧水等強(qiáng)氧化劑進(jìn)行清洗。

4) 通過獨(dú)特的在線加強(qiáng)化學(xué)反洗，可降低清洗藥劑消耗量，從而減少清洗費(fèi)用。

5) 超濾膜系統(tǒng)完全自動(dòng)運(yùn)行：過濾、反洗、化學(xué)加強(qiáng)反洗都由控制系統(tǒng)監(jiān)控。

6) 超濾膜的正常使用壽命達(dá)到3年以上。

超濾系統(tǒng)工作原理

1）產(chǎn)水

開啟超濾系統(tǒng)自動(dòng)閥門2、4、10，關(guān)閉自動(dòng)閥門6、8、12、14；膜過濾工作時(shí)間為20～60分鐘。在此狀態(tài)下，根據(jù)原水水質(zhì)或產(chǎn)品水質(zhì)的要求，通過計(jì)量泵直接把氧化性殺菌劑加入膜過濾原液系統(tǒng)。氧化劑采用氯、臭氧、二氧化氯、次氯酸鈉等，加入濃度為0.5～10ppm。

2）反洗

氣、水反洗：關(guān)閉自動(dòng)閥2、4、6、10，打開自動(dòng)閥8、12、14，開啟反洗泵調(diào)節(jié)反洗液流量為0.3t/h·支，清洗氣體流量為2.5～5.0 m3/h·支，清洗時(shí)間20～60秒。通入壓縮空氣時(shí)，中空纖維由于上升氣流的作用而擺動(dòng)，使中空纖維相互摩擦碰撞，從而使中空纖維壁上附著的污染物剝離脫落。此時(shí)反洗的目的在于將膜表面的沉積物沖松，并保持膜組件內(nèi)充滿液體，從而最大限度的發(fā)揮空氣振蕩的功效。在此狀態(tài)下反洗，根據(jù)水質(zhì)需要，可以通過單向閥3在反洗液中加入氧化性清洗藥劑。氧化劑可以采用氯、臭氧、二氧化氯、次氯酸鈉等，濃度為2～1000ppm；酸性阻垢劑，如鹽酸等；堿性除油劑，如氫氧化鈉等。根據(jù)水質(zhì)需要，可以同時(shí)加入一種或兩種藥劑。

水反洗：關(guān)閉閥門2、4、10、14，打開閥門6、8、12，調(diào)節(jié)反洗流量為2.3t/h·支，清洗時(shí)間10～60秒。該清洗流程的目的在于通過大流量的反沖洗，將膜孔道和中空纖維膜表面的污染物沖掉，并通過最低位閥門6將濃縮的污水排出。

3）排污或正沖

排污：

關(guān)閉閥門12，其余閥門狀態(tài)同清洗狀態(tài)2，通過最低位閥門6將膜組件與膜裝置管路中殘存的濃污水排出。

正沖：

開啟自動(dòng)閥門2、8，關(guān)閉其余自動(dòng)閥門，在此狀態(tài)下，利用原水將膜組件中的殘余污染物從膜組件回流口排出。

4） 膜組件的透水性能是隨水溫而變化的。使用溫度為5～45℃

膜的完整性檢測(cè)

膜完整性的確定根據(jù)的是氣流的速率，即特定條件下空氣通過膜的情況。完整的超濾膜是不透氣的纖維絲，因此對(duì)于完整的膜，氣體流動(dòng)的速度等于擴(kuò)散速度。一旦有破損的膜絲存在，則氣體立刻直接滲透到出水端。因此會(huì)導(dǎo)致氣流速率同水的排放速率產(chǎn)生明顯的升高。

首先將入水端的水排出，然后在入水端提供一定壓力的壓縮空氣。在膜表面流動(dòng)的氣壓可以推動(dòng)水向壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的出水端排放。而出水端水排放的速率可以通過安裝在出水端的流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。

此方法不僅可以測(cè)試一套UF 系統(tǒng)或一套UF系統(tǒng)的一部分，還可以判斷和確定在哪個(gè)壓力容器內(nèi)出現(xiàn)了膜絲斷裂。但為實(shí)現(xiàn)此功能，必須在每個(gè)壓力外殼處安裝出水隔離閥。由于不必對(duì)每個(gè)膜組件都進(jìn)行測(cè)試就可以判斷出現(xiàn)膜絲斷裂的位置，因此大大節(jié)約了檢測(cè)時(shí)間。

氣流法完整性測(cè)試包括如下步驟：

1) 超濾單元停止過濾過程

2) 從入水端排放超濾單元中的水。

3) 在入水端將壓縮空氣通入超濾系統(tǒng)，壓力升高到1bar。在此過程中，入水端殘留的水在壓力作用下透過膜，從而導(dǎo)致氣體流動(dòng)的速率升高。

4) 等待一段時(shí)間，即會(huì)獲得一個(gè)穩(wěn)定的流量。

5) 測(cè)試窗口顯示表征氣流速率。

6) 超濾單元卸壓

7) 超濾單元排氣

8) 超濾裝置恢復(fù)過濾狀態(tài)或待機(jī)。

反滲透(RO)工藝說明

在本套裝置中，反滲透（RO）是系統(tǒng)的核心設(shè)備。

RO膜采用適合需方使用的抗污染卷式膜組件。RO過程是采用半透膜的壓力分離過程，能夠有效的去除水中的TDS。

RO工藝在運(yùn)行過程中，在生產(chǎn)純化水的同時(shí)，污染物/鹽分在濃水側(cè)濃縮，超過了在水中的自然溶解度，造成濃水容易結(jié)垢。工藝選擇不同的阻垢劑來破壞RO膜濃水側(cè)的垢的形成及晶體晶格結(jié)構(gòu)減輕結(jié)垢趨勢(shì)。

RO設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，濃水側(cè)的污染物是將原水中的各種污染物濃縮了2-4倍，由于濃差極化的原因，可能會(huì)在RO膜表面產(chǎn)生各類污垢，致使RO膜性能下降、產(chǎn)水量下降、脫鹽率下降，這時(shí)必須進(jìn)行化學(xué)清洗來恢復(fù)膜的透水量。清洗周期的確定應(yīng)在同樣產(chǎn)水量下膜運(yùn)行壓力超過10%或同等壓力下產(chǎn)水量減少10%時(shí)清洗，膜的通量恢復(fù)較好，可使膜的產(chǎn)水量恢復(fù)到接近原有水平。

當(dāng)RO系統(tǒng)由于各種原因停機(jī)時(shí)，膜元件內(nèi)部的水中硬度處于4倍的濃縮狀態(tài)，在水流靜止的情況下，容易造成污染物質(zhì)沉積、結(jié)構(gòu)，污染膜組件。設(shè)計(jì)的RO系統(tǒng)中有在線自動(dòng)沖洗裝置。在系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，可自動(dòng)沖洗膜元件表面，將膜表面的污染水置換成凈化水，減輕表面沉積物的污染，從而保證膜元件的正常壽命。

根據(jù)規(guī)范要求和使用習(xí)慣，RO給水泵設(shè)計(jì)為工頻運(yùn)行，RO高壓泵設(shè)計(jì)為變頻運(yùn)行；