超濾膜技術(shù)綜述 北京源通盛元科技有限公司

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諾芮特超濾膜技術(shù)是針對大型水處理工程開發(fā)的膜過濾技術(shù)。它采用了超濾膜，這種膜采用標(biāo)準(zhǔn)的8寸設(shè)計，其平均孔徑為0.010～0.025μm，孔徑不超過0.025μm。這樣充分了尺寸水中大于0.025μm的顆粒，如膠體、固體顆粒、病菌、隱性孢子等被完全過濾掉。因此了通過諾芮特超濾膜過濾后的出水能有效去除懸浮物，長期保持，可以直接使用，或者作為反滲透等深度處理的進水。諾芮特超濾膜具有的耐化學(xué)腐蝕的性能。因此可以在廣泛的pH值范圍內(nèi)進行操作，且耐氧化，可以用來處理加氯處理后的水以及用強氧化劑進行清洗。
諾芮特是一種靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，易擴展。端蓋可將膜組件連接到系統(tǒng)管道上，在（半）閉塞端進行工藝操作。
諾芮特膜采用內(nèi)壓式過濾（即水從內(nèi)向外流動），這樣了被膜截留的物質(zhì)非常容易通過反洗，或者化學(xué)加強反洗去掉。內(nèi)壓式過濾的另外一個優(yōu)點是，進水不會與膜的外表面接觸，從而污垢不會在膜絲之間堆積。一旦污垢在膜絲之間堆積，這部分污垢是相當(dāng)、有時甚至是不可能被去除的。
工藝描述
由于膜技術(shù)的快速發(fā)展，超濾已經(jīng)應(yīng)用到大規(guī)模的過濾過程中，而且這種進展由于采用了被許多超濾過程采用的錯流過濾，而更加具有吸引力。錯流的方式確實提高了超濾過程的表現(xiàn)，但是一個致命的缺陷妨礙了這種過濾方式在大規(guī)模的過濾過程中的應(yīng)用：就是非常高的運行能耗。諾芮特超濾工藝使用全流過濾（Dead-end mode）成為可能。采用這種過濾模式TM的運行能耗僅僅為錯流過濾能耗的一部分。并且在這種工藝中， 發(fā)明了一種目前已經(jīng)廣為接受的工藝方式，即保持出水量恒定（恒流）的方式。因此，膜過濾壓降（TMP）將隨著過濾過程的進行不斷升高。這就需要間隔一段時間，就進行反洗，來控制TMP的升高。同時我們還推薦，間歇地加入雙氧水、次氯酸等消毒劑來控制細(xì)菌的增長，有助于減少TMP的增加。另外，還需要定期進行化學(xué)清洗，清洗劑可采用氫氧化鈉、EDTA、檸檬酸等。
過濾
諾芮特組件由PVC外筒和中心出水管，以及中空纖維膜絲組成，膜絲材料為聚醚砜和聚乙烯吡咯酮共混材料。中空纖維膜絲由2－3cm的環(huán)氧樹脂密封在PVC外筒中，原水從毛細(xì)管的內(nèi)部進入。過濾時，比膜孔徑大的顆粒被截留在膜的表面，并存留在毛細(xì)管間。而濾液，以及包含在濾液中的離子和小于膜孔徑的顆粒物通過膜表面，并被收集到中心集水管中。
上述即為過濾過程。過濾過程的驅(qū)動力來自進水（進入毛細(xì)管）和出水（出毛細(xì)管）之間的壓力差，即所謂的過濾壓降（TMP）。由于諾芮特用了全流過濾，因此TMP非常低，通常為0.5bar。雖然隨著操作的進行TMP會不斷增加，但是保持低水平的TMP是非常重要的。過濾過程的TMP不能超過1bar超過1bar的過濾壓降，會導(dǎo)致在膜的表面形成無法反洗掉的污垢。根據(jù)進水水質(zhì)和使用的膜的種類不同，典型的過濾膜通量為65－135L/mP.h，間歇過濾的時間為10－60分鐘。
反洗
如果不及時除去，保留在毛細(xì)管膜表面的顆粒物將堵塞膜孔，從而使TMP增加。因此間歇性的反洗是的。在反洗時，反洗水的水流方向與過濾時相反。干凈的過濾出水，在壓力作用下，從毛細(xì)管膜的外部向內(nèi)部沖洗，從而將污垢帶出毛細(xì)管膜。同樣，在反洗過程中控制TMP同樣重要。反洗TMP為3bar。反洗過程中TMP，并非重要指標(biāo)。將污物運出毛細(xì)管的速度同樣為重要指標(biāo)，推薦反洗的膜通量為250－300L/mP.h。另外，反
洗時間要能夠?qū)⑺形畚锴逑闯?；并且不僅僅是清除出膜組件，而且要清除出膜系統(tǒng)。通常所采用的反洗時間為30－40秒。
化學(xué)加強反洗（CEB）
在反洗無法除去所有污物的情況下，通過在反洗時加入化學(xué)藥劑可以加強反洗的效果（化學(xué)加強反洗）。當(dāng)使用消毒劑的情況下，系統(tǒng)也可以通過CEB過程進行消毒。CEB過程包括一個正常的反洗過程、采用化學(xué)藥劑反洗（藥劑可以通過帶加藥單元的反洗泵加入）、浸泡過程、將化學(xué)藥劑沖出的反洗過程。在CEB過程中，非常重要的一點是在加入化學(xué)藥劑前的反沖洗時，要將絕大部分污垢去除。這樣能夠，化學(xué)藥劑可以直接作用到那些“難以去除的”污垢上。同樣重要的是整個壓力容器中要充滿化學(xué)藥劑，即合理的加入量和合理的浸泡時間。藥劑浸泡后，要將所有的化學(xué)藥品反沖出整個系統(tǒng)。整個CEB過程中，TMP不能超過3bar，膜通量為250－300LmP.h。2CEB所使用的藥劑根據(jù)原水水質(zhì)可能產(chǎn)生的污垢進行選用，例如：對于主要污染物為氧化錳和氫氧化鐵的地下水的砂濾反洗水，可采用HCl/HBOBB(BpH=2/200ppm)，當(dāng)應(yīng)用于地表水預(yù)處理時，采用的清洗藥劑可為NaOCl(200ppm)。
化學(xué)清洗
當(dāng)使用了所有的清洗方法（反洗和化學(xué)加強反洗）后，TMP仍然升高并超過了1bar時，我們推薦使用采用不同化學(xué)藥劑的化學(xué)清洗。同樣對于膜的消毒，我們建議定期，如每個月一次，在CEB過程中采用不同的消毒劑?；瘜W(xué)清洗采用哪種藥劑有效，取決于原水產(chǎn)生的污物種類，以及標(biāo)準(zhǔn)CEB中所采用的藥劑。
特點和優(yōu)點
8寸標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計
諾芮特超濾過程采用標(biāo)準(zhǔn)8寸膜外殼，這與常用的反滲透裝置8寸膜組件的放置方式是一樣的。但是為由于超濾是低壓過程，這種膜外殼的壓力設(shè)計較反滲透要降低很多從而這種膜外殼的投資大大低這種低壓超濾標(biāo)準(zhǔn)膜組件的外殼可以從很多供應(yīng)商處購得。
膜組件的可互換性
始終堅持開放的設(shè)計思路，因此其已經(jīng)成為國際認(rèn)同的超濾標(biāo)準(zhǔn)。并且諾芮特沒有通過專利或其他方法將這種8寸膜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)據(jù)為，因此大部分膜系統(tǒng)都采用了這種設(shè)計。這種標(biāo)準(zhǔn)的8寸膜設(shè)計所帶來的好處就是，在未來可以帶來膜產(chǎn)品在價格方面的優(yōu)勢。實際上用戶在安裝了膜系統(tǒng)后，不必面臨只能從一個公司購買膜產(chǎn)品的困境。
方便采購
超濾膜的重要用途之一是作為反滲透過程的預(yù)處理，因此將超濾膜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的8寸形式，將給采購帶來方便。因為用戶從大部分反滲透外殼提供商那里，同樣可以購買到超濾膜外殼，從而通常還會節(jié)省一些費用。
施工現(xiàn)場要求低
超濾系統(tǒng)可以安裝在任何有足夠承重能力的平坦地面上。而不需要任何現(xiàn)場裝置，如放置膜的水箱等。
運行方便
超濾膜系統(tǒng)完全自動運行：過濾、反洗、化學(xué)加強反洗都由控制系統(tǒng)監(jiān)控。完全不需要人工拆卸清洗。因此運行費用僅包括化學(xué)清洗劑的費用和整個系統(tǒng)運行的能耗。高通量/低壓力節(jié)省能源諾芮特超濾膜可以在運行時保持較高的通量。根據(jù)用途的不同，通量可以為60～135L/mPh。由于諾芮特超濾膜的，了超濾系統(tǒng)的運行壓力非常低，通P常為0.3~0.8bar。從而系統(tǒng)僅需要非常低的運行能耗，一般為0.1~0.2kWh/mPP3
相同出水量條件下，所需膜面積小
因為超濾系統(tǒng)在膜通量較高的條件下運行，因此相同出水量條件下所需的膜面積較少。從而膜的維護和更換工作降低。
膜清洗費用低
諾芮特膜技術(shù)通常采用常見的化學(xué)藥品對膜進行清洗。另外在清洗時，只需將化學(xué)清洗劑浸滿膜腔和連接管道即可，因此大大降低了化學(xué)清洗劑的使用量，這不同于浸入式膜技術(shù)在清洗時，需要將整個水箱充滿清洗劑。
高耐化學(xué)腐蝕
諾芮特超濾膜可以在廣泛的化學(xué)環(huán)境中進行運行和清洗。清洗時pH值可以在1～13之間。并且由于其高耐氧化性，因此諾芮特超濾膜可以用來處理加氯后的水，以及用次氯酸鈉、雙氧水等強氧化劑進行清洗。
智能系統(tǒng)方便穩(wěn)定的運行
采用智能系統(tǒng)控制超濾過程。智能控制系統(tǒng)（CIS）可以監(jiān)測進水的水質(zhì)情況，并將其傳輸?shù)街行目刂葡到y(tǒng)，從而調(diào)整運行參數(shù)。如在進水濁度較低的條件下，適當(dāng)調(diào)整反洗頻率。
在線測試系統(tǒng)運行可靠
開發(fā)出了針對超濾系統(tǒng)的在線測試技術(shù)。對于典型的應(yīng)用，如飲用水生產(chǎn)，開發(fā)了SIM系統(tǒng)。此系統(tǒng)可以在線測試1μm顆粒的去除率等指標(biāo)。對于非常用系統(tǒng)，我們開發(fā)了一種新的系統(tǒng)這種系統(tǒng)是傳統(tǒng)壓力測試系統(tǒng)的，其方法是將進水端的水排出，然后在進水端施加特定值的氣壓，通過測定開放的出水端空氣流速率，確定膜絲的完整性，一個測試在10分鐘內(nèi)即可完成。
持續(xù)提供供水
諾芮特超濾膜孔徑為10nm，并且孔徑分布非常集中， 這些特性了超濾膜成為了所有懸浮固體的屏障，這些懸浮固體包括細(xì)菌、膠體等。無論進水條件如何，都能夠持續(xù)提供的供水。出水指標(biāo)如下：
?? 固體懸浮物??? <0.5mg/L
?? 濁度????????? <0.1NTU
?? 細(xì)菌去除率??? >6log
?? 病毒去除率?? >4log
? SDIB B?? ??????<<3
上述指標(biāo)，無論在何種進水條件下都可以。
另外如果在諾芮特超濾過系統(tǒng)前在線加入絮凝劑，可以更有效地去除溶解在水中有機物、顏色、膠體等物質(zhì)。
超濾的應(yīng)用
雖然超濾可以應(yīng)用在很多的領(lǐng)域，但大規(guī)模的水處理通常集中在以下方面：
? 飲用水供水終端
? 地表水處理
? 海水處理
? 污水回用
超濾的過程
諾芮特超濾過程針對大型水處理系統(tǒng)進行了特殊的設(shè)計。應(yīng)用范圍包括以下為原水：
－ 地下水
－ 地表水
－ 海水
－ 污水處理廠（WWTP）出水
這些水源的懸浮固體和濁度相對較低，除了特殊情況，一般情況下SS低于50mg/L。對于這些原水，諾芮特全流過濾超濾膜可以按要求去除懸浮固體、細(xì)菌及顏色等。對于大型水處理系統(tǒng)，節(jié)省運行能源是非常重要的考慮方面。因此諾芮特采用了節(jié)能膜系統(tǒng)，即全流過濾超濾系統(tǒng)。
基本性能
諾芮特的生產(chǎn)已有近十年的歷史，諾芮特膜以其的分離性能已廣泛的應(yīng)用于全世界各個地區(qū)，贏得了良好的口碑。諾芮特公司從2007年初開始.全面進入中國處理領(lǐng)域，現(xiàn)可為用戶提供諾芮特40m2、諾芮特55m2等各種規(guī)格的超濾膜元件，可配套于各種規(guī)模的超濾水處理系統(tǒng)。諾芮特超濾膜元件廣泛應(yīng)用于地表水處理中，為多套RO系統(tǒng)提供了安全穩(wěn)定的預(yù)處理保障，特別是在膠體含量復(fù)雜的自然河水及中水回用處理系統(tǒng)中擁有良好的運行工況。
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主要性能參數(shù)
膜材質(zhì)：????? 聚醚砜（PES）
膜殼材質(zhì)：??? UPCV
端蓋材質(zhì)：??? ABS
纖維支撐網(wǎng)：? 環(huán)氧
保護液：????? 0.5%甲醛水溶液
設(shè)計透量：??? 50~120l/m2.hr
設(shè)計壓力：??? 0.5~1.0bar
反洗頻率：??? 每隔20~60min一次
反洗時間：??? 30~60秒/次
反洗流量：??? 2~3倍水流量（或150~200l/m2.hr)
化學(xué)清洗頻率：每隔1~3個月操作條件
前置過濾：? 不低于100μm的過濾精度
使用PH范圍：2~13
耐受溫度：45℃
進水壓力：3.0bar
耐氯能力：200ppm
反洗壓力：3.5bar
操作方式：? 建議內(nèi)壓式

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