① RO膜调节阀是什么
调节纯水和浓水比例的。根据佳洁纯水处理设备相关资料查询得知,ro膜调节阀是调节膜管内压力达到调节纯水和浓水比例的目的、浓水调节阀是RO主机的一个重要元件,它的主要作用是调节膜管内压力达到调节纯水和浓水比例的目的。是和浓水回收调节阀配合使用。
② 超滤净水器的组件有哪些,各个部件的作用是什么
1、活性碳
吸附异色异味之物质和化学残留物以及部分重金属,例如氯、氯胺、氯化专氢、三氯甲烷、漂白属剂、农药、除草剂、致癌物。
2、KDF
去除余氯和汞、铅、镉等重金属,同时起到部分抑菌作用。
3、阳离子树脂
吸附钙、镁离子。
4、陶瓷滤芯
过滤微小生物及滤除大肠肝菌、霍乱菌、沙门氏菌、痢疾菌。
5、UF膜
滤除颗粒大于0.01微米之物质 。
---今美自洁式净水器
③ 在水处理工艺中,各部分分别起什么作用
石英砂过滤器(机械过滤器)的构造为,在压力容器中装填石英砂。利用石英砂的拦截作用、沉淀作用、惯性作用及吸附等作用,以降低水中悬浮物的含量,同时部分细菌、病毒也随着悬浮物一同得以去除
活性炭过滤器的构造为:在压力容器中装填活性炭滤料,其粒径为0.8-2.0mm,利用活性炭的物理吸附作用,以去除水中有机物,胶体及部分重金属离子,特别是水中的显色物质。同时活性炭可有效的吸附水中的余氯,以降低自来水中余氯的含量,改善水的口感。
软水机就是采用阳离子交换树脂去除水中硬度的一类水处理器。
当水中钙、镁离子含量比较高时,水的硬度就比较高。硬度高的水在加热过程中容易结垢,形成的水垢包裹在加热管外部,造成热量传导不畅通,使得加热效率低下,严重的还会引起加热管爆裂,从而引发安全事故;硬度高的水在洗涤用时会中和洗涤剂,造成洗涤剂效率低下;硬度高的水洗过的衣物会板结变硬,色泽逐渐变暗发黄。
而经软水机处理后的水加热时不会结垢,有利于加热器的安全有效使用;洗涤后的衣物、毛巾色泽艳丽、柔软;沐浴后皮肤爽滑滋润。因此软水机是高品质生活的必要选择。
软化器由树脂罐(主罐和付罐),水力控制阀和盐箱三个主要部分组成。与所有其他自动软化器不同,软水器的运行不需用电,只靠原水压力即可自动运行。其基本原理是:水力控制阀内的两个涡轮在水流的推动下,分别带动两组齿轮,巧妙地根据累积流量的变化,驱动不同通道的阀门开闭,自动完成软水器的运行、再生、清晰、排污以及盐箱补水的循环过程,并在两罐之间自动切换,一备一用,确保不间断地供应软水。
反渗透纯净水设备主要部件的作用、规格及维护保养
1.保安过滤器及滤芯
保安过滤器是在原水进入膜之前最后一道过滤装置,它可以有效地去除前处理系统未去除的大于5微米的物质,可以截留前处理流失的滤料,如活性炭粉末等,从而有效地保护RO膜不受或少受污染。
保安过滤器规格为:(1)800GPD为0.75英寸进出口,10英寸长的滤壳,配用2.75*10的PP5微米滤芯;(2)1500GPD、3000GPD为0.75英寸进出口,20英寸长的滤壳,配用2.75*20的滤壳;(3)6000GPD为1”进出口、20英寸长的大胖滤壳,配用4.5*20的PP5微米滤芯。
当保安过滤器前压差达到10psi时,应将滤芯进行冲洗,当冲洗无法达到正常使用条件时应更换。安装滤芯时应上下对中,否则会损坏滤芯,更严重的是失去过滤作用。
2.进水电磁阀
进水电磁阀的主要作用是在设备停机时自动切断原水与膜之间的管路,使水不会流入膜内对膜造成污染。(如客户未选择该配件时,应考虑在工程安装时自行加入该阀)。
进水电磁阀承压范围为0-10kg/cm2,800GPD,1500GPD进出口为1/2英寸,3000GPD进出口为3/4英寸,6000GPD进出口为1英寸。
3.低压开关
低压开关的功能是按系统工艺要求而设置的水压值来控制主机运行或停止的保险装置。当原水压力低于系统设定值时,低压开关会自动将主机关闭,以避免高压泵在缺水或无水时空转,造成泵的损失。
800GPD,1500GPD采用LP1000型低压开关,它的最低值大致设置在5-10psi之间,3000GPD,6000GPD采用HS203型压力差开关,压力范围可调。
4.高压泵
高压泵是反渗透纯水机的一个重要组件,它的作用是给RO膜输送一定流量和压力的水源,使用中应保证不得空转,不能长期超负荷运行,经常按要求排除空气,应保证电器部分的干燥。
800GPD,1500GPD,3000GPD采用意大利FLUID-0-TECH铜制泵,3000GPD,6000GPD采用CR立式多级离心泵或国产泵。
5.RO膜壳
RO膜壳是膜组件的重要组分,是保证膜元件工作压力的压力容器。800GPD采用SS4021膜壳,1500GPD,3000GPD、6000GPD采用SS4040膜壳。安装两端的端盖头时,应在橡胶O型圈(A 膜端头与膜壳之间密封圈;B 膜端头与膜接口之间的密封圈)上涂抹凡士林,这样既方便拆卸,用可增加密封性,维修时应谨防损坏密封圈。
6.RO膜
RO膜反渗透纯水机的关键部件,对设备的产水量和品质起着决定性作用。800GPD采用4021型RO膜,1500GPD,3000GPD,6000GPD采用4040型RO膜。RO膜按操作压力又分低压膜和超低压膜。
7.电导率仪
电导率仪的主要作用是显示纯水的电导率情况。一般采用CM230型电导率仪。电导率仪可根据电导常数进行校正。
8.浓水调节阀
浓水调节阀是RO主机的一个重要元件,它的主要作用是调节膜管内压力,达到调节纯水和浓水比例的目的。它和浓水回收调节阀配合使用,可更好的调节膜管内压力、纯水产量等。
该系列设备选用的是1/2英寸截止阀。设备开启前应将该阀门打开一定程度,以防设备启动时膜内压力突然升高超过极限。
9.冲洗电磁阀
冲洗电磁阀的主要作用是定时开放,让浓水大流量通过,降低膜管压力,增加膜管内的流速达到冲洗膜表面的目的,它是RO机的一个重要组成部分。
冲洗电磁阀规格为1/2英寸进出口,工作压力为0-30kg/cm2。电磁阀冲洗时间间隔一般设置为5-8小时,冲洗时间设置为2-5分钟。如客户未选该件,在设备运行时应每间隔2-5小时定时完全打开浓水调节阀2-5分钟,同样可起到冲洗膜的作用。
10.纯水流量计和浓水流量计
流量计的作用是计量纯水和浓水流量,计量单位为GPM(加仑/分钟)或LPM(升/分钟)。通过这两个流量计,可以清楚地掌握设备当时的纯水流量和浓水流量,可以直观的观看纯水和浓水比例,以利于按要求比例和产量调整系统状况。
11.保安过滤器后压力表(0-150psi)
保安过滤器滤后压力表主要显示原水进入高压泵前的压力情况。这块表与原水供水系统压力表(用户自备)配合观察,可以判断保安滤芯是否失效。
12.膜前和膜后(浓水)压力表(0-400psi)
膜前压力表显示水进入膜时的水压情况,膜后(浓水(压力表显示最后一根膜出口到浓水调节阀前的压力,两块表配合观察,可以知道膜系统的压差情况,这一点在实际运行中是很重要的。调整运行参数时,应以膜前压力为依据调整系统压力,尤其是当系统压力在上限时,且膜压差又较大时,更应该注意这一点。
13.高压开关
6000GPD反渗透纯水机安装有高压开关,它的功能是当压力超过额定压力的10%时,高压开关会自动将主机关闭,以避免发生意外。
6000GPD反渗透纯水机使用的是HS220型高压开关。
14.浓水回收系统
该系列设备均装有浓水回收系统,含回收调节阀和逆上阀,用户可根据原水水质情况和生产中实际情况确定使用此系统。
15.微电脑程序控制器
800GPD、1500GPD、3000GPD反渗透纯水机采用MC-3型微电脑程序控制器,该控制器内部已设置运行及保护等系列程序。
④ 谁能告诉我反渗透浓水回收装置的具体作用和阀门作用谢谢
如果预处理加了阻垢剂,杀菌剂或是絮凝剂等药剂时,浓水回收的难度大一些,回
如果你问的仅是浓水答回到原水箱里的话,那么单级的反渗透系统一部分排放,一部分回到原水箱,这样增加水的利用率,如果是二级反渗透系统的话,那么二级后的浓水可以全部回到原水箱。因为二级的进水是一级的产品水,已经非常纯净了。
⑤ 超滤的应用
超滤膜的最小截留分子量为500道尔顿,在生物制药中可用来分离蛋白质、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超滤的优点是没有相转移,无需添加任何强烈化学物质,可以在低温下操作,过滤速率较快,便于做无菌处理等。所有这些都能使分离操作简化,避免了生物活性物质的活力损失和变性。
由于超滤技术有以上诸多优点,故常被用作:
(1)大分子物质的脱盐和浓缩,以及大分子物质溶剂系统的交换平衡。
(2)大分子物质的分级分离。
(3)生化制剂或其他制剂的去热原处理。
超滤技术已成为制药工业、食品工业、电子工业以及环境保护诸领域中不可缺少的有力工具 。 超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同性的均匀膜,即常用的微孔薄膜,其孔径通常是0.05mm 和0.025mm。近几年来生产了一些各向异性的不对称超滤膜,其中一种各向异性扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔皮肤层(厚约0.1mm~1.0mm),和一层相对厚得多的(约1mm)更易通渗的、作为支撑用的海绵层组成。皮肤层决定了膜的选择性,而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近来为适应制药和食品工业上灭菌的需要,发展了非纤维型的各向膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1~14都是稳定的,且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的,若使用恰当,能连续用1~2年。暂时不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。超滤膜的基本性能指标主要有:水通量[cm3/(cm2?h)];截留率(以百分率%表示);化学物理稳定性(包括机械强度)等。
超滤装置一般由若干超滤组件构成。通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶性生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上,造成严重的浓差极化和堵塞,这是超滤法最关键的问题,要克服浓差极化,通常可加大液体流量,加强湍流和加强搅拌。
在生物制品中应用超滤法有很高的经济效益,例如供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的,该工艺流程硫酸铵耗量大,能源消耗多,操作时间长,透析过程易产生污染。改用超滤工艺后,平均回收率可达97.18%;吸附损失为1.69%;透过损失为1.23%;截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量,每年可节省硫酸铵6.2吨,自来水16000吨。目前国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。国内的知名厂家有立升。
超滤在废水处理中的应用
(1)还原性染料废水处理;
(2)电泳涂漆废水处理;
(3)含乳化油废水处理;
(4)生活污水处理 一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。采用超滤膜以压力差为推动力的膜过
滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离,其应用领域在不断扩大。以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时,则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;逆渗透膜(RO)为0.0001~0.001μm。由此可知,超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术,即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多,如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜,用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式,广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。我们都知道筛子是用来筛东西的,它能将细小物体放行,而将个头较大的截留下来。可是,您听说过能筛分子的筛子吗?超膜--这种超级筛子能将尺寸不等的分子筛分开来!那么,到底什么是超滤膜呢? 超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米,也就是说只有一根头发丝的1‰!在膜的一侧施以适当压力,就能筛出大于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的,没有皮层,所有方向上的孔隙都是一样的,属于深层过滤;后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层,表层厚度为0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底层厚度为200~250微米,属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超滤厨饮用两用机:①PP棉滤芯、②活性碳、③纳米膜表超滤膜滤芯、④复合滤芯,五级过滤设备多加了一个后置活性炭,六级的多加了一个矿化滤芯就成立市场上见到的直饮水机。更多级的就加更多针对性的滤芯。 (1)增压泵超滤膜以力差为推动力进行过滤,当原水的水压不能满足过滤需求时,系统需要增加泵加压,以实现超滤膜分离作用,由于超滤膜的工作压力较低,一般小于O·7MPa,故在系统设计时,一般选用离心泵,选择离心泵的主要依据是扬程、流量、泵体材质,其次是泵的体积大小、外观造型和价格等。
①扬程和流量的选择根据超滤系统设计中所需要的进水工作压力,跨膜压差和通水流量,来选择泵的扬程和流量。一般选择水泵的扬程和流量应当等于或略大于设计供水量和工作压力,以满足超滤系统的正常运行。
②泵体材质的选择根据原水水质的情况来选择合适的泵体材质以减少投资成本,其材质不能与原水中的成分产生任何反应,也不能有溶解现象。当原水的pH值为6.5~8.5时可选用铸铁泵体;当原水为海水时,应选耐海水腐蚀的塑料泵体;医药和食品工业水处理却一般选择使用不锈钢泵体。
化学清洗泵一般选择耐化学药剂的泵体。
(2)减压阀 当原水水压大于系统设计水压时,要对原水进行减压。一般采用可减静压的减压阀来实现,减压阀减压的精度视超滤系统而定。另根据原水的水质选择适合材质的减压阀,一般可选的材质为铜、不锈钢、铁、塑胶。
(3)物理清洗和化学清洗系统 清洗系统主要由配药箱、净水箱、循环泵组成,采用气水混合清洗的还包括空压机,一般物理清洗分为等压冲洗和反冲洗。等压冲洗时是关闭产水阀,全开浓水阀,使原水以快于正常工作状态时的流速冲刷膜表面,去除污垢。反冲洗是关闭原水阀采用循环泵,将净水箱中的水从产水口打入膜组件。使净水按正常过滤的反方向透过膜,冲刷掉膜表面的污染物,并使其从浓水口排出,反冲洗后,马上进行等压冲洗。能更有效地将被截留的污染物排出,为了加强清洗效果,顺冲时,可采用气水混合液进行冲洗。
化学清洗系统是用循环泵将配药箱内的清洗液送入超滤系统,进行循环清洗和浸泡,靠化学药品的作用去除膜表面的污垢,以恢复膜的产水能力,维持设计流量要求。
(4)消毒灭菌系统超滤的消毒灭菌系统所用设备和操作程序与化学清洗系统相同,仅需要将清洗液换成灭菌液即可,一般使用的灭菌剂为次氯酸钠和过氧化氢,在选择灭菌剂时要考虑剂膜的材质和灭菌剂浓度。例如Ps材质膜不能采用含有阴离子表面活性剂的灭菌剂,否则会对膜造成不可逆的通量损失。
(5)自动化计量、监控和仪表
①计量水流量采用流量表来计量,流量计有转子流量计、浮子流量计、电磁流量计、挣针式流量计等。在超滤系统中大多采用玻璃浮子(转子)流量计,主要是显示直观,价格低,一台超滤系统最少需要设置两个流量计以便观察,一个是产水流量计,一个是浓水流量计或原水进水流量计。 流量计规格的选择是根据系统的流量大小而定,浮子流量计的选择通常选用的量程为1.5~2倍的实际最大测量流量。
②监控系统及仪表超滤系统在运行时,必须严格按照设计参数进行操作,这需要系统的相关参数进行监控,其中主要的监控项目是水质、流量、压力,可以手动操作,也可采用仪表和可编程控制器对系统进行自动控制。
对水质的监控可采用水质监测仪进行,对水压的监控可采用压力开关和压力表进行,对流量的控制可采用电子流量计进行监测,并将监测信号反馈到PLC中,然后来控制泵,阀门及清洗系统,从而实现系统的自动化。
压力是超滤系统的一个重要参数,故在压力表选择时,要注意其精度和耐用性。压力表量程的选择,以使用压力能使指针处于刻度盘的1/2~2/3位置为宜,并要考虑水锤对压力表的冲击。
⑥ 净水器里的RO膜的作用是什么
使溶液中的溶剂与溶质进行分离。
一般滤水器的构造以活性碳与树脂为主要结构,其主要功能,只是过滤一些较大杂质及除臭功能,一旦滤水器中留有物增多,就成为细菌的温床、大肠杆菌繁殖区。
而纯水机的RO膜是高科技的产品,可以将比水分子大的分子完全排除掉,使重金属及杂质与水分子完全分开,反渗透纯水机制造的水才是真正干净的水。
RO反渗透技术是利用渗透压力差为动力的膜分离过滤技术,源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究,后逐渐转化为民用,已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。
(6)超滤膜浓水阀作用是什么扩展阅读
新膜清洗:
1、新系统在安装膜元件后要进行彻底冲洗,将系统中残留的杂质、溶剂和保护液完全清洗干净。
2、产水用于饮用时,需至少冲洗24小时。
3、系统的启动与运行。
4、在系统启动之前,浓水阀门应保持完全开启。系统启动后可逐渐缓慢关闭浓水阀门,使系统达到设定的回收率。浓水阀关闭时严禁启动设备。
5、在系统运行期间,任何时候(包括系统的预启动、常规操作、冲洗及化学清洗)都不可关闭产水管路上的阀门。
6、在高压运行之前,通过软启动机构或变频调速进行低压冲洗以排出空气。
⑦ 反渗透设备的产水排放阀起什么作用
反渗透是一种借助于选择透过(半透过)性膜的功能以压力为推动力的膜分离技术,当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时,水分子不断地透过膜,经过产水流道流入中心管,然后在一端流出水中的杂质,如离子、有机物、细菌、病毒等,被截留在膜的进水侧,然后在浓水出水端流出,从而达到分离净化目的。
反渗透设备广泛的应用于社会中的各行各业,为使用者带去了很多的方便之处。目前许多的行业都能应用到反渗透设备,反渗透膜的孔非常小,利用水溶液渗透压的高低,使水分子和杂质分离开,达到彻底净化。以下来详细介绍一下反渗透设备浓水阀门对系统有什么影响。
反渗透设备中根据反渗透膜元件的结构特征,元件给/浓水流到的阻力很小,一般不超过40KPa。在一般的12m系统流程中,膜元件/浓水流道阻力不超过0.4MPa。如果在浓水流道中不设置阀门以进行浓水截留,则水泵出口的0.4MPa压力不能产生足够的系统工作压力,故系统中的浓水阀门不可或缺。此外,浓水阀门应保持适当的开度,以使系统的浓水流量与淡水流量保持一定比例,即满足系统回收率的要求。
⑧ 超滤的上排阀和浓水阀都是浓水管道,为什么分别设置设置一个电动浓水阀不就行了嘛
这个问题问得好呀。需要进步研究,你可以关闭其中一个阀门,看看有什么影响就知道作用的
⑨ 超滤膜有什么作用
超滤膜能复够去除水中制能够找到的任何最为细小的颗粒物,超滤的颗粒截留范围一般可达到0.001-0.01微米,微滤的颗粒截留范围比超滤要高出1-2个数量级,一般为0.1-0.2微米。
目前人对水的需求不断增加,对水质的要求也越来越高,现在水质受到污染已经越来越严重了,为了能有效解决这个问题,得到可以饮用的水以及合格的工业用水,膜技术由于清洁、无污染、无相变等特色受到各行业广泛地关注。东丽超滤膜法是一种广泛应用于海水淡化、苦成水淡化、造、食品医疗、锅炉补给水软化水、浓缩分离、工艺纯水、饮用水、废水回用等领域,而且它的重要性正在日益显著
⑩ 第三节超滤
膜处理技术作为一项新型的高效分离技术,因其工艺简单、操作方便、设备紧凑、分离效果好、经济性高,进年来在水处理、环保、医药、食品、化工等领域得到快速应用。在解决水资源缺乏的问题上,膜处理技术起到了非常重要的作用。在水与废水循环回用方面,膜的特殊作用显得十分重要,尤其在水供应缺乏的地区,更引起了人们的广泛关注。
微滤、超滤、纳滤、反渗透均属于外力驱动型膜处理技术。目前,在几种主要的膜分离技术中,以超滤和反渗透的应用最为广泛。
超滤过程是以膜两侧压差为驱动力、以机械筛分为基础的溶液分离过程。超滤膜的孔径为0.005~1.0μm。比超滤膜孔径小的物质和溶解在水中的物质能作为透过液透过滤膜,不能透过滤膜的物质将被截留下来浓缩在排放液中。因此,产水(透过液)含有水、 离子和小分子物质,而胶体物质、颗粒、细菌、病毒和原生动物将被膜去除。膜分离过程为动态过滤过程,大分子溶质被膜阻隔,随浓缩液流出膜组件。膜不易被堵塞,可连续长期使用。超滤过程可在常温、低压下运行,无相态变化,高效节能。图2-4所示为超滤膜的基本原理。
要过滤的水由超滤给水泵加压后输送到膜组件中,由于膜内外的压差作用,水渗过滤膜,而水中杂质则被截留,无法透过滤膜。如果分离的杂质在膜上过多沉积,会导致难溶性盐聚集在膜表面形成覆盖层进而结垢。为了避免这一点,往往在分离过程中让杂质随一部分水作为浓缩液流出去。根据膜的类型和应用不同,这样的过程要持续进行或者在回流时进行。超滤同传统的净化方式如絮凝、沉淀以及砂滤比较,其过滤的水质稳定、设备管理比较简单,不会产生过滤残渣或絮凝污泥等废弃物。
当超滤用于水处理时,其材质的化学稳定性和亲水性是两个最重要的性质。化学稳定性决定了材料在酸碱、氧化剂、微生物等作用下的寿命,还直接关系到清洗可以采取的方法;亲水性则决定了膜材料对水中有机污染物的吸附程度,影响膜的通量。超滤膜有各种类型和规格,可根据实际需要选用。
1.超滤膜制备所需的化学材料
制造超滤膜的材料有很多:但用于制造中空纤维式超滤膜的材料主要为成纤性能良好的高分子材料。对膜材料的要求是具有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性、耐酸碱性、抗微生物侵蚀性和抗氧化性,并且具有良好的亲水性,以得到较高的水通量和抗污染能力。目前:常用的中空纤维式超滤膜材料有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PFS)、聚砜(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PF)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯(PP)等。性能优良的聚偏氟乙烯和聚醚砜是日前最广泛使用的超滤膜材料。
2.超滤膜组件的结构
超滤膜一般可分为板框式(板式)、卷式、管式、中空纤维式等多种结构。
板式超滤膜是最原始的一种膜结构,主要用于大颗粒物质的分离,由于其占地面积大,能耗高, 逐步被市场所淘汰。
卷式膜组件也被称作螺旋卷式膜组件,由于其所用的膜易于大规模工业化生产,制备的 组件也易于工业化,所以获得了广泛的应用,涵盖了反渗透、纳滤、超滤、微滤四种膜分离过程,并在反渗透、纳滤领域有着最高的使用率。
管式超滤膜能较大范围地耐悬浮固体和纤维、蛋白等物质,对料液的前处理要求低,对料液可以进行高倍浓缩,但设备的投资费用高,占地面积大。
在众多的膜组件结构形式中,目前以中空纤维式超滤膜为主,组件的结构需要考虑尽量提高膜的填充密度,增加单位体积的产水量,尽量减小浓差极化的影响,便于清洗,制造成本低。
目前中空纤维式超滤膜以其不可比拟的优势成为超滤的最主要形式。根据致密层位置的不同,中空纤维式超滤膜又可分为内压膜、外压膜两种,如图2-5所示。外压中空纤滤膜是将原液经压差沿维式超径向由外向内渗透过中空纤维成为透过液,而其截留的物质则汇在中空纤维的外部。该膜进水流道在膜丝之间,膜丝存在一定的自由活动空间,因而更适合原水水质较差、悬浮物含量较高的情况。内压中空纤维式超滤膜中的原液进人中空纤维的内部,经压差驱动,沿径向由内向外透过中空纤维成为透过液,浓缩液则留在中空纤维的内部,由另一端流出。该膜进水流道是中空纤维的内腔,为防止堵塞,对进水的颗粒粒径和含量都有较严格的要求,因而适合于原水水质较好的工况。
3.超滤膜组件的截留性能
⑴对微粒的截留。利用超滤通常可以将滤液的浑浊度降到0.1NTU以下。在原水浊度不稳定的情况下:使用超滤比较合适。与传统的净化过程相比,超滤可以非常容易地实现自动化。
⑵对有机质的截留。有机质包括微粒、胶体和能溶于水的有机物质。由于超滤对不同类型的有机质的截留能力不同,因此其净化效率就取决于水中有机质的成分组成。与传统的方式相比,用超滤的方法既不必考虑沉淀作用,又不必注意凝固物的可过滤性,因为超滤的净化效率与凝固物的形状和密度无关。根据是否絮凝与原水的水质不同,超滤对有机质的截留率为40%~60%。
超滤系统的运行有 全流过滤和错流过滤两种模式,全流过滤时 · 进水全部透过膜表面成为产水;而错流过滤时、一部分进水透过膜表面成为产水、另二部分则带杂质排出成为浓水。全流过滤能耗低、操作压力低,因而运行成本更低;错流过滤则能处理悬浮物含量更高的流体。当超滤的滤液通量较低时、超滤膜的过滤负荷低,膜面形成的污染物容易被清除,因而长期滤液通量稳定;当滤液通量较高时,超滤膜发生不可恢复的污堵的倾向增大,清洗液的恢复率下降 · 不利于长期保持滤液通量的稳定。
(一)过滤模式
1.全流过滤模式
一般当原水中悬浮物和胶体含量较低(如SS<5、浊度<5NTU)时采用。原水以较低的错流流速进入膜管,浓水则以一定比例从膜管另一端排出。产水在膜管过滤液侧产出,水回收率通常是90%~99%,这由原水水质决定,和循环模式相比、全流过滤模式的操作成本较低,但水回收率和系统的出水能力可能会受限制。这种模式通常需要定期快冲和反冲来维持系统出力、当污物积累到一定程度时 · 就需要通过化学清洗来进行处理。
2.错流过滤模式
原水中悬浮物含量较高及在大多数非水应用领域,需要通过减少回收率来保持膜管内部的高流速、这样就会产生大量的废水。为了避免浪费,排出的浓水会被重新加压回流到膜管内。这样,虽然降低了膜管的回收率,但对于整个系统,回收率仍然很高。在这种模式下,进水连续地在膜表面循环,高速的循环水阻止了微粒在膜表面的堆积、并增加了滤液通量。因为较少的进水成为产水,为了一获得相同的产率,错流过滤模式的能耗就比全流过滤模式的大。
(二)超滤膜的运行
超滤膜运行前应按以下步序进行检查和启动工作:
⑴进水水质检查。重点是检查进水浊度,当浊度在系统限定值范围内时、方可运行超滤设备,其次是检查水中余氯含量及pH值。
⑵系统检查。按工艺路线图,检查设备及连接是否正确,同时检查阀门的开启状态是否正确。对于手动操作的系统要特别注意,开机时进水阀不能全开、浓水阀和产水阀应全开以避免开机时压力过大,造成对超滤膜的冲击 · 从而损坏设备。
⑶仪表的检查。检验各仪表是否正常,尤其是压力表是否完好。
⑷启动。当做好开机前的准备工作后。可试启动系统,即打开电源,启动泵后,立即停止,检查泵的叶轮转向是否正确,泵的运转有无异常噪声。当确认泵正常后,方可正式启动泵,启动后,应检查接口、管线有无渗漏,在自控程序运转的第一个周期内,应检验阀门的启闭是否正常,各种仪表运转是否正常。
⑸运行。设备运行时,应定时检查仪表是否正常,泵有无异常噪声,产水水质是否符合要求,尤其要注意压力表和产水流量,当出现异常时,应立即停机检査。一般全自动控制设计时,均考虑了系统的自我保护,若出现异常,系统会自动停运并报警。设备运行过程中,应按设计要求做好设备监控和记录工作;按设计要求定期对设备进行清洗、灭菌和消毒;应定期对设备进行排气或检查自动排气阀的工作状态。
⑹停机。①先降低系统压力和跨膜压差,然后停机。②当停机时间不超过7天时,可每天对设备进行20~60min(时间以一个过滤、顺冲、反洗、顺冲周期为准)的保护性运行,以使新鲜的水置换出设备内的存水。③当设备长期停用时,应先对设备进行彻底的清洗和消毒,然后将膜保护剂和抑菌剂注入设备中,封闭好设备所有接口,以保持膜的湿润,防止设备内滋生细菌和藻类。
(三)超滤膜的污染
膜污染是指料液中的颗粒、胶体或溶质大分子通过物理吸附、化学作用或机械截留等作用在膜的表面吸附、沉积造成膜孔堵塞,使膜发生透过通量与分离特性明显变化的过程。超滤过程中膜的吸附现象被认为是造成膜污染的关健,吸附污染与膜、溶剂和溶质三者的相互作用有关。由于膜组分的化学性质、结构不同、因此产生吸附作用的机理也不同、一般可分为静电作用、疏水作用等。
(四)超滤系统的清洗
在超滤过程中,由于分离物质及其他杂质在膜表面会逐渐积聚,对膜造成污染和堵塞,因此膜的清洗是超滤系统中不可缺少的操作过程,膜的有效清洗是延长膜使用寿命的重要手段。超滤膜常用的清洗方法主要有物理清洗和化学清洗两大类,超滤系统的清洗包括水的正洗和反洗、气洗、化学清洗等。其中,水的正洗和反洗可以清除膜表面的滤饼层;而气法则利用气的强烈湍流,更有效地清除膜表面的污染层;化学清洗则通过化学反应宋清除胶体、有机物、无机盐等在超滤膜表面和内部进水形成的污堵。
(五)超滤系统反洗
超滤反洗用水为超滤产水,因为反洗水带进的悬浮物将会集聚在支撑结构内而随后不断释放出颗粒、细菌和TOC等,所以原水不适宜作反洗用水。
随着超滤膜组件的长期使用,水中的杂质会沉积到膜上,使膜的分离性能逐渐受到影响。因此,在运行中当超滤膜的产水量下降20%以上或使用1~4个月时,需要对超滤进进行化学清洗,以便及时去除超滤膜上的污染物,防止超滤膜形成顽固性结垢 · 及时恢复膜的性能。
化学清洗分为酸性溶液清洗和碱性溶液清洗。当进水中硬度较高或金属离子(如铁离子)的含量超过设计标准,从而对膜的进水侧造成无机物污染时 · 需采用酸性溶液对超滤装置进行清洗。对于生物污染的超滤膜,需采用碱性溶液对超滤膜装置进行清洗。清洗时应注意以下几点:
⑴所有清洗剂都必须从超滤系统的进水侧进人组件,以防止清洗剂中可能存在的杂质从致密过滤层的背面进人膜丝壁的内部。
⑵超滤系统进行化学清洗前都先进行彻底的反洗。
⑶超滤系统的整个化学清洗过程需要2~4h;如果污堵严重,需要浸泡12h以上。
⑷清洗后,超滤系统停机时间如果超过三天,则必须按照长时间关闭的要求对超滤系进行保养维护。
⑸清洗液必须使用超滤产水或者更优质的水配制。
⑹清洗剂在循环进膜组件前必须去除其中可能存在的污染物
⑺清洗液温度一般可控制在10~40℃,提高清洗液温度能够提高清洗的效率。
⑻必要时,可采用多种清洗剂清洗,但清洗剂和杀菌剂不能对膜和组件材料造成损伤。每次清洗后,应排尽清洗剂,用超滤或反渗透产水将系统冲洗干净,才可再用另一种清洗剂清洗。
对反渗透膜的化学清洗不能太频繁,以防止膜元件造成不可逆的损伤。