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中空纤维超滤膜结构及原理介绍【图文】

作者:
小编
来源:
www.chinamotian.com
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       导读:中空纤维超滤膜作为一种普及率非常高的膜分离技术工艺,可以说是跟我们息息相关,今天招金膜天从中空纤维超滤膜的简介、特点、运行、应用、保养等方面给大家介绍一下。

中空纤维超滤膜

       中空纤维超滤膜是超滤膜(UF)常见的四种规格其一。也是应用较为多的一款,因中空纤维膜管壁上布满微小的过滤孔,孔径以能截留物质的分子量比较大,截留分子量根据不同的厂家规格可达几千至几十万。

中空纤维超滤膜

       中空纤维超滤膜简介

       常见的中空纤维超滤膜分为两种结构形式,即内压式、外压式。超滤系统属于动态的一个工艺过程,通过中空纤维膜作为介质层,将原液(水)中的物质分离、提取等,被截留杂质、颗粒等可随浓水排除,不致堵塞膜表面,可长期连续运行,能耗低。

       中空纤维超滤膜特点

       1.整个运行过程可完全的常温运行,适合多种工艺。
       2.过程不发生相变化,不需要额外添加化学药剂,环保节能。
       3.效率高,不管是分离、提取等均有良好的表现。
       4.超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力,因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。
       5.超滤膜一般都有膜壳,材质通常为UPVC。

       中空纤维超滤膜的运行

       中空纤维超滤膜有六种运行状态:正常过滤、逆向冲洗、反向冲洗、正向冲洗、化学清洗和完整性检测。
       在正常过滤状态下,运行方式依据原水水质可选择全量过滤或者错流过滤。全量过滤没有浓水排出,进入膜组件的水全部净化后从产水口流出;错流过滤则在运行中有浓水排出,这部分浓水将截留物带走,减缓了膜的污染。
       超滤膜组件在运行过程中,由于水中的悬浮物、胶体、细菌等杂质被膜表面截留,会对膜造成污染,导致膜的透水通量下降,为了维持膜的性能,保持膜透水速率的相对稳定,需要定期对膜进行清洗。清洗方法有物理清洗和化学清洗两种方式。

中空纤维超滤膜运行

       中空纤维超滤膜的清洗
       1.一般清洗步骤
       ①.逆向冲洗:用原水排尽膜内的浓水和进水端面的杂质;
       ②.反向冲洗:用超滤水从膜外将膜内表面的污染物冲松散、剥落,分别从进水口和浓水口排出。
       ③.正向快冲:用原水按运行状态将膜内未冲尽的污染物冲走。
       2.化学清洗步骤
       虽然定期的物理清洗能较好的维持膜透水速率的相对稳定,但随着膜组件运行时间延长,膜污染会不断加重,膜的透水速率也会不断下降,为了恢复膜的透水通量,需要对膜组件进行化学清洗。化学清洗应根据膜污染情况选择合适的化学药品,一般先用酸洗,再用碱洗。酸洗时一般采用2%的柠檬酸,碱洗时采用2%的NaOH。
       3.完整性检测:超滤系统在运行过程中,膜组件的中空纤维偶尔会发生破裂即断丝现象,这样原水中的杂质就会通过破裂的地方进入到产水中,影响产水水质。所以及时发现断丝并进行修补是至关重要的。
       检测方法先将中空纤维内注满水,以排尽空气,然后从产水口侧加净化的空气,气压在0.05-0.08MPa,观察膜组件端面,当有大的连续的气泡从膜丝内冒出时,可断定根膜已断裂,做好标记,用同样的方法检测膜组件的另一端。对端面干燥处理后,用环氧树脂将断裂的膜丝堵住。

中空纤维超滤膜运行

       中空纤维超滤膜如何保养维护

       1.原水采用杀菌剂杀灭细菌及微生物。保持适当余氯量;
       2.预过滤去除固体颗粒悬浮体,在胶体含量较高时,采用絮凝沉淀预处理;
       3.定时反冲洗快速冲洗,定期化学冲洗;
       4.动态过滤,排放浓缩水,回收比视原水水质而定;
       5.缓慢升降压,防止冲击。


       中空纤维超滤膜运行的基本条件

       每个厂家的超滤膜产品多少会有些出入,但是基本相差不大,今天就以招金膜天的产品为例:
       招金膜天超滤膜进水条件:
       总不溶解固体含量<5%          ●颗粒直径<100µm              ●浊度<50NTU
       注:根据原水水质不同,预处理可以采用絮凝、气浮、多介质过滤等方法。
       招金膜天超滤膜产水指标为:
       ●产水SDI<2            ●浊度<0.1NTU                 ●细菌去除率≥99.999%
       招金膜天超滤设计参数:
       ●设计膜透水通量:60-100L/m2.hr                       ●设计TMP:0.02-0.15MPa,最大0.2MPa
       ●设计工作压力:小于0.3MPa                                 ●反洗压力:小于0.2MPa
       ●反洗流量:1.5-2倍的产水流量                              ●反洗频率:每20-60分钟一次
       ●反洗时间:30-60秒/次                                          ●化学清洗频率:每隔1-3个月
       ●化学清洗PH范围:1-14

       温度校正:
       一般膜通量的设计值是在25℃温度时的值,在实际设计时的水温往往不是25℃,这时就应考虑温度对膜通量的影响,可以通过除以温度校正系数来进行估算,温度校正系数公式如下:
         G=(1+0.0215)Δt                                            Δt=25-t

       中空纤维超滤膜的应用
       生活饮用水、中水处理、市政生活污水、工业用水、特殊行业用水等均可以看到中空纤维超滤膜的影子,中空纤维超滤膜装置已经成为超纯水制备装置中关键设备之一,它既可作为预处理手段清除胶体和杂质减轻这些杂质对后面脱盐装置影响,提高他们单元出水量;也可用在终端过滤上,有效控制微粒和细菌数量。
       这里给大家举个例子,山东某橡胶集团2400m3/d锅炉用水处理工程。

中空纤维超滤膜应用
       如图所示,原水-换热器-絮凝剂-盘式过滤器-超滤装置-中间水箱-增压泵-阻垢剂-保安过滤器-高压泵-一级反渗透-缓冲水箱-增压泵-保安过滤器-高压泵-二级反渗透-中间水箱-增压泵-精密过滤器-EDI装置-除盐水箱,就可以处理了。

中空纤维超滤膜应用
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