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          產品中心 解決方案
          水處理工程師須知“超濾裝置的運行流程”?。ㄔ敿毰鋱D)
          時間:2016-10-31   來源:廢水回用研究微信公眾號   作者:   閱讀次數:3228

          1序言

          正確的系統運行和操作是保證超濾膜系統長期高性能穩定運行的關鍵,它包括系統的首次投運、正確的運行步序和日常開停機操作,膜組件污堵、污染和結垢以及水力沖擊破壞等的預防。這些方面不僅在設計時應該給予充分的考慮,而且在制造、安裝調試、操作培訓和日常運轉管理時更應密切關注。必須保存運行記錄并進行數據的標準化,以便及時掌握系統實際性能,必要時立即采取糾正措施。

          2超濾膜運行步序

          SFP-N超濾膜通常采用全流過濾模式,因此大大節約了運行能耗,運行采用保持產水量恒定即恒流的控制方式,因此,超濾膜跨膜壓差(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,就進行氣擦洗輔助反洗,來控制TMP 的升高。在膜絲表面截留的固體顆粒,通過定期的氣擦洗輔助反洗加以去除,這種反洗不必加入任何的化學清洗劑。固體污染物在定期的氣擦洗輔助反洗中被除去,因此避免了其在膜絲附近的沉積。吸附在膜絲表面而不能被反洗去除的污染物,通過在線的化學加強反洗(CEB)去除。在化學加強反洗過程中,在反洗水加入少量的化學藥劑,通過短時間的浸泡(通常為5-10分鐘)后,將化學藥劑排出,超濾膜可以恢復到接近初始狀態。另外,還需要對超濾膜系統進行定期的就地離線化學清洗(CIP),以徹底去除污染物,恢復超濾膜性能,CIP 藥劑可采用氫氧化鈉、次氯酸鈉、鹽酸、檸檬酸等。

          SFP-N超濾膜系統運行包括以下主要步驟:

          1. 過濾

          2. 氣擦洗

          3. 底部排水

          4. 上反洗

          5. 下反洗

          6. 正洗

          7. 化學加強反洗(CEB)

          8. 就地化學清洗(CIP)

          2.1過濾

          超濾膜系統在啟動時,建議進行2-3 分鐘的正洗來除去膜組件里殘留的化學品及空氣。正洗是進水從膜組件下部進水口進入膜組件,沖洗膜絲外表面,從膜組件頂部濃水口排出,這一步驟時間內將不過濾進水。在正洗完成后,系統可以轉換到過濾運行狀態。通常一個運行周期為20-60 分鐘,根據進水條件和清洗程序而變化。在正常的過濾狀態下,100%的進水被過濾即全流過濾。由于在過濾過程中截留污染物,跨膜壓差(TMP)將會上升,在預先設定的運行步驟的結尾,會轉入到氣擦洗和反洗的清洗步驟。

          2.2氣擦洗

          超濾膜系統按照自動控制程序將轉入氣擦洗步驟,氣擦洗是利用壓縮空氣產生的氣泡松動膜絲外表面截留的污染物。壓縮空氣從膜組件底部進氣口進入到膜絲外表面,從頂部濃水口排出。

          2.3底部排水

          在氣擦洗步驟后,停止進氣,打開下排放閥,將膜組件重力排干,隨排水帶走松動的污染物。

          2.4上反洗

          排水完畢之后進行第一步反洗,即上反洗步驟。反洗水從膜組件上部產水口進入膜絲內部,從與運行產水相反的方向透過膜絲,反洗廢水在膜絲外部匯集,打開反洗上排放閥,使反洗廢水從膜組件頂部濃水口排出。上反洗步驟能首先清洗膜組件污染最嚴重的上端區域。

          2.5下反洗

          2.6正洗

          在反洗結束后,需進行正洗以去除任何殘留的污染物和/或化學藥品,并排除聚集在膜組件內部的空氣。完成正洗后,超濾系統即可重新投入到過濾運行狀態或者備用狀態。

          3 化學加強反洗(CEB)

          在通過常規氣擦洗輔助反洗步驟無法除去所有污染物的情況下,通過在反洗時加入化學藥劑可以加強反洗的效果,即化學加強反洗(CEB, Chemical Enhanced Backwash)。CEB 過程包括一個氣擦洗過程、加入化學藥劑反洗、浸泡和將污染物和化學藥劑沖出的常規氣擦洗輔助反洗過程。在CEB 過程中,非常重要的一點是在加入化學藥劑的反洗前,要保證將絕大部分的污染物通過常規反洗從膜組件中除去。這樣,化學藥劑才可以直接作用到那些難以除去的污染物上。同樣重要的是要保證整個膜組件中充滿合適濃度的化學藥劑和合理的浸泡時間。通常浸泡可持續5 至10 分鐘,有時為了使化學藥劑與黏附在膜絲表面或進入膜絲孔通道內的污染物充分接觸,也可延長浸泡時間。浸泡后,要保證將所有的化學藥劑沖洗出整個系統。

          CEB 所使用的化學藥劑種類根據原水水質可能產生的污染物進行選擇,CEB 頻率根據產生的污染物頻繁情況而定。一般

          使用的化學藥劑為NaClO、NaOH 和HCl 等。根據所使用的化學藥劑的不同,CEB 一般分為針對由于原水中有機物及生物引起的污染的堿CEB,和針對由于原水中鐵、鋁的膠體或者硬度結垢引起的無機物污染的酸CEB:

          堿CEB:0.1% NaClO + 0.05% NaOH (目標pH 12)

          酸CEB:0.1% HCl 或H2SO4 (目標pH 2)

          4 就地化學清洗(CIP)

          就地化學清洗(CIP)操作包括反洗和化學品循環清洗。CIP 是一個基于需求的操作。CIP 頻率受到給水水質的影響,頻率可以從1 個月到3 個月不等。CIP 前要執行一次的常規反洗,其步驟包括氣擦洗、底部排放、上反洗和下反洗。反洗的步驟通常重復3 到8 次,以去除各種不需要的化學清洗即可去除的污染物。反洗步驟完成后,通過重力排水排掉膜組件中多余的水,防止后續CIP 化學藥品濃度被稀釋。CIP 清洗液在膜組件和化學清洗水箱之間循環30 分鐘(CIP 藥品從膜組件進水側打入)。一部分CIP 清洗液的濾液也被收集并循環回的化學清洗水箱。請注意,CIP 清洗液可以加熱到40oC,以提高去除膜組件中污染物的效率。循環清洗后可以浸泡60分鐘或更長的時間,浸泡時間長短主要取決于膜組件的污染程度。浸泡步驟后,再次將CIP 清洗液循環30 分鐘。循環清洗完成后再執行一次氣擦洗和排水,以排放掉膜組件中CIP 清洗液。隨后執行2 步反洗(上反洗和下反洗)和正洗,以去除膜絲外部任何剩余的污染物。注意:經過CIP 后,轉入正常的操作運行步驟時,UF 膜絲產水側殘留有CIP 化學品(特別是氧化劑),如后續工藝為反滲透,應該將CIP 后第一次正常運行產水排放,以避免反滲透膜的氧化。上面描述的CIP 步驟為一個單一的堿或酸的CIP 清洗過程。如果酸和堿清洗都需要,CIP 的步驟是將堿CIP 過程和酸CIP 過程各執行一遍。

          由于超濾膜系統是頻繁反洗的運行方式(每20~60 分鐘反洗一次),故一般采用自動控制運行??紤]到不同系統的進水水質差異較大,具體的運行及清洗參數、步序等需要根據現場調試情況最終確定??偟脑瓌t是,當進水水質較差時,增加反洗、氣擦洗以及化學加強反洗的頻率。

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