1超滤系统操作说明
1.1超滤(UF)技术概述
硫芥子气超滤是一种筛孔分离技术，超滤膜表面分布有一定形状和大小的孔，在压力作用下，溶剂水和小尺寸的溶质粒子透过膜而到达产水侧，大尺寸粒子组分被膜阻挡。可用微孔模型来描绘超滤过程：以膜两侧的压差作为推动力，根据膜的孔径来选择分离溶液中所含的微粒或大分子。X-Flow Aquaflex HP超滤膜的孔径最大为25nm。 超滤膜是由表面致密薄层（过滤分离层）和相对较厚的致密层的支撑层构成的不对称膜。
超滤能够有效地去除水中的悬浮物、胶体、有机大分子、细菌、微生物等杂质。由于超滤具有优良的过滤性能，因而被广泛应用于各种水处理系统中。
1.2超滤的技术优点
(1) 出水水质大幅度提高，可以去除绝大部分悬浮物、胶体、微生物、大分子有机物。超滤
产水污染指数SDI15<3。
(2) 出水水质稳定，不随时间和进水水质的变化而变化。
(3) 大幅减少后级RO膜的污染趋势，延长反渗透膜的使用寿命。
(4) 操作强度大大降低，易实现全自动控制。
(5) 大大节省占地面积。
1.3超滤装置的特性
超滤（UF）装置是本系统预处理部分的关键设备，而超滤装置的核心部分为荷兰X-Flow公司生产的Aquaflex HP膜组件。该膜组件由亲水性的聚醚砜中空纤维组成的，每一根膜组件由上千根中空纤维组成，膜组件长度为1.5m，外径220mm。有效过滤面积为55 m2，截留分子量为150，000道尔顿。原水在中空纤维的内部流动，而产水则是在原水流经膜的过程中逐渐由内壁向外壁透过（称为内压式），收集后，成为超滤产水从产水端排出。被截留的悬浮物、细菌、大分子有机物、胶体等就堆积在纤维内表面，此时膜的进水侧与产水侧
的压差会逐渐增加，经运行一段时间后（设计过滤时间为35min），就需要停止过滤操作，进行水力清洗（HC），反冲洗水为超滤产水。经多次反冲洗后，可能在膜表面粘附着不易冲洗掉的污染物和微生物，此时就采用含有一定浓度的化学药剂的水进行反冲洗和浸泡，即化学加强水力清洗（CEB），以增强水力清洗效果。化学药品用盐酸、次氯酸钠、氢氧化钠等。当超滤CEB不能达到恢复超滤膜性能的功效时，需要人工化学清洗。 人工化学清洗：提高清洗药剂的浓度，增加药剂的浸泡接触时间，一种以上的药剂反复清洗，直到恢复超滤膜的性能。
亲水性聚醚砜超滤膜具有以下优点：
(1) 机械强度好。
(2) 抗污染能力强。
(3) 透水性强
(4) 耐化学性能好，可以实现高强度的化学清洗。
1.4流程说明
经过生化处理和物化处理后的出水进入一个过滤精度为100μm的自清洗过滤器，过滤器用以去除水中大于100μm的大颗粒杂质，保证超滤膜过流通道不被堵塞损坏。过滤器的产水进入超滤膜的压力容器内，被超滤膜分离，大尺寸颗粒被超滤膜截留，水及小尺寸颗粒透过膜形成产水流出压力容器后进入超滤水箱。当超滤装置运行达到一定时间时（1个HC周期），运行停止，超滤给水泵对膜组件进行从上至下的正冲洗，然后交换正冲洗方向，同时鼓入压缩空气进行气擦洗，气擦洗完成后，水箱中的产水经反洗泵升压后进入超滤膜的产水侧，对膜进行反洗，接着再次进行正冲洗。该过程可以将截留在超滤膜表面的大尺寸颗粒冲出超滤膜，使其恢复正常的工作能力，此即为超滤的水力清洗（HC）。
超滤在经历若干次次过滤或者HC（设计为19次HC或者20次过滤）后，先进行一次HC，紧接着反洗流量降低至正常反洗流量一半后，投加适当的化学清洗药品，并进行浸泡，然后用超滤产水将药液和溶出的污染物冲掉，以保证超滤长期正常稳定运行，此即为化学加强反洗（CEB）。
工艺流程中，过滤、HC和CEB之间的逻辑关系见下图：
向超滤进水中投加适量的絮凝剂，可以提高超滤的产水水质，但同时也增加了超滤和RO受高价铝污染的可能性。故建议：在超滤产水水质满足一级RO运行的前提下，投加的PAC浓度越小越好，如果出现了异常的有机物污染趋势，则可以考虑增加投加量，设计正常投加量为2.5ppm，最大投加量为5.0ppm。
向超滤进水中投加适量的杀菌剂，如NaOCl，可以降低超滤受微生物污染的几率，污水处理中，超滤进水中NaOCl的投加量一般不超过5.0ppm，以超滤产水余氯含量为0.1ppm为基准进行调节，以防止后续的RO膜被氧化。
1.5 设备说明
1.5.1 超滤进水条件：
● 浊度≤30NTU
● COD≤250ppm
● 水温：4-40℃，要求控制水温在40℃以下。
● 不得含有带正电的大分子有机物，如聚丙烯酰胺（PAM）等。
● 不得含有游离态的油以及超过0.5ppm的乳化态的油。
● 不得含有膜组件材质不耐受的其它溶质。
1.5.2 膜组件性能参数：
膜材料： PES+PVP共混
切割分子量： 150000Daton
外壳材质： PVC
密封材料： PU树脂
纤维尺寸（内径）: 0.8mm
组件尺寸（外径/长度）： 8”组件（φ220X1537mm）
有效膜面积（按纤维内径计）：55m2
1.5.3 超滤装置技术参数：
超滤装置数量： 2套
控制： 自动
结构型式： 立式安装（29支膜组件/套，共58支膜组件）
过滤方式： 内压式
操作方式： 错流循环过滤
预过滤： 100μm自清洗过滤器
产水流量： 2X85m3/h
水力清洗的正冲流量： 88m3/h
水力清洗的气擦洗空气流量： 290Nm3/h
水力清洗的反洗流量： 398m3/h
CEB投药流量： 199m3/h
PH值范围： 2～12
最大操作压力： 0.3Mpa，一般应控制在0.2Mpa之内。
最大水力清洗的反洗压差： 0.3 Mpa，一般应控制在0.25Mpa之内。
运行压差（TMP）： ≤0.1Mpa，一般应控制在0.08Mpa之内。
1.5.4 超滤装置水力清洗操作参数：
1.5.4.1 水力清洗（HC）：
水力清洗步序：向下正冲（15sec）→向上正冲（15sec）→向上正冲+气擦洗（10sec）→向上正冲+反洗（25sec）→向上正冲（10sec）/返回过滤（不含泵的启停和阀门开关时间）。
流量要求：正冲流量88m3/h，反洗流量398 m3/h，气擦洗流量290Nm3/h
水力清洗周期（运行时间）：35min（HC周期可根据超滤运行状况，在25-35min内选择）。
水力清洗时间：共计约60sec。
1.5.4.2 化学加强水力清洗（CEB）：共约26min
(1) CEB中的第一次水力清洗时间：60sec（向上正冲+反洗后不进行向上正冲的步序，反洗泵不停）
(2) 投药时间（NaOCl+NaOH）：60sec
(3) 浸泡时间：10min（可以根据CEB的效果，在10-20min间作出调整：CEB效果好，可按10min；CEB效果不好，可按15min或20min）。
(4) CEB漂洗（反洗）时间：50sec
(5) 投药时间（HCl）：60sec
(6) 浸泡时间：10min（可以根据CEB的效果，在10-20min间作出调整：CEB效果好，可按10min；CEB效果不好，可按15min或20min）。零时刻
(7) CEB漂洗（反洗）时间：70sec
1.5.4.3 化学加强反洗（CEB）周期：
超滤CEB分为CEB1A(碱+次氯酸钠洗)和CEB1B(酸洗)。
CEB周期：1次/20次过滤（可以根据情况修改，CEB效果良好，可提高过滤次数；CEB效果不佳，可降低过滤次数至15次）。
1.5.4.4 人工化学清洗时间：
现定为6个月进行一次（可根据现场情况在1－12月内调整，判断依据见本说明 “6超滤清洗”）。
超滤操作步序见如下列表。
超滤操作步序表
步骤 | 操作 | 时间 | 流量 | 开启泵 | 开启阀门 |
1 | 过滤 | 过滤 | 35min | 88.5m3/h | 给水泵、循环泵 | 上进阀、产水阀 |
2折叠炕桌 | 水力 清洗 | 向下正冲 | 15sec | 88m3/h | 给水泵 | 上进阀、下排阀 |
向上正冲 | 15sec | 88m3/h | 给水泵 | 下进阀、上排阀 |
向上正冲+气擦洗 | 10sec | 88m3/h 290Nm3/h | 给水泵 气源 | 下进阀、上排阀、进气阀 |
向上正冲+反洗 | 25sec | 88m3/h 398m3/h | 低压气力输送给水泵 反洗泵 | 下进阀、上排阀、反进阀 |
向上正冲 | 10sec | 88m3/h | 给水泵 | 反进阀、下排阀 |
停机 | 10sec | 0 | / | / |
3 | CEB1A | 停机 | 10sec | 0 | / | / |
向下正冲 | 15sec | 88m3/h | 给水泵 | 上进阀、下排阀 |
向上正冲 | 15sec | 88m3/h | 给水泵 | 下进阀、上排阀 |
向上正冲+气擦洗 | 10sec | 88m3/h 290Nm3/h | 给水泵 气源 | 下进阀、上排阀、进气阀 |
向上正冲+反洗 | 25sec | 88m3/h 398m3/h | 给水泵 反洗泵 | 下进阀、上排阀、反进阀 |
投药1 | 60sec | 199m3/h 387L/h 359L/h | 反洗泵、循环泵 NaOCl加药泵(10%) NaOH加药泵(25%) | 反进阀、上排阀、下排阀 |
浸泡1 | 10min | / | 循环泵 | / |
漂洗1 | 50sec | 398m3/h | 反洗泵、循环泵 | 反进阀、上排阀、下排阀 |
CEB1B | 投药2 | 60sec | 199m3/h 355L/h | 反洗泵、循环泵 HCl加药泵(25%) | 反进阀、上排阀、下排阀 |
浸泡2 | 10min | / | 循环泵 | / |
异形注塑模板漂洗2 | 70sec | 398m3/h | 反洗泵、循环泵 | 反进阀、上排阀、下排阀 |
停机 | 分集水器 10sec | 0 | / | / |
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