① RO膜調節閥是什麼
調節純水和濃水比例的。根據佳潔純水處理設備相關資料查詢得知,ro膜調節閥是調節膜管內壓力達到調節純水和濃水比例的目的、濃水調節閥是RO主機的一個重要元件,它的主要作用是調節膜管內壓力達到調節純水和濃水比例的目的。是和濃水回收調節閥配合使用。
② 超濾凈水器的組件有哪些,各個部件的作用是什麼
1、活性碳
吸附異色異味之物質和化學殘留物以及部分重金屬,例如氯、氯胺、氯化專氫、三氯甲烷、漂白屬劑、農葯、除草劑、致癌物。
2、KDF
去除余氯和汞、鉛、鎘等重金屬,同時起到部分抑菌作用。
3、陽離子樹脂
吸附鈣、鎂離子。
4、陶瓷濾芯
過濾微小生物及濾除大腸肝菌、霍亂菌、沙門氏菌、痢疾菌。
5、UF膜
濾除顆粒大於0.01微米之物質 。
---今美自潔式凈水器
③ 在水處理工藝中,各部分分別起什麼作用
石英砂過濾器(機械過濾器)的構造為,在壓力容器中裝填石英砂。利用石英砂的攔截作用、沉澱作用、慣性作用及吸附等作用,以降低水中懸浮物的含量,同時部分細菌、病毒也隨著懸浮物一同得以去除
活性炭過濾器的構造為:在壓力容器中裝填活性炭濾料,其粒徑為0.8-2.0mm,利用活性炭的物理吸附作用,以去除水中有機物,膠體及部分重金屬離子,特別是水中的顯色物質。同時活性炭可有效的吸附水中的余氯,以降低自來水中余氯的含量,改善水的口感。
軟水機就是採用陽離子交換樹脂去除水中硬度的一類水處理器。
當水中鈣、鎂離子含量比較高時,水的硬度就比較高。硬度高的水在加熱過程中容易結垢,形成的水垢包裹在加熱管外部,造成熱量傳導不暢通,使得加熱效率低下,嚴重的還會引起加熱管爆裂,從而引發安全事故;硬度高的水在洗滌用時會中和洗滌劑,造成洗滌劑效率低下;硬度高的水洗過的衣物會板結變硬,色澤逐漸變暗發黃。
而經軟水機處理後的水加熱時不會結垢,有利於加熱器的安全有效使用;洗滌後的衣物、毛巾色澤艷麗、柔軟;沐浴後皮膚爽滑滋潤。因此軟水機是高品質生活的必要選擇。
軟化器由樹脂罐(主罐和付罐),水力控制閥和鹽箱三個主要部分組成。與所有其他自動軟化器不同,軟水器的運行不需用電,只靠原水壓力即可自動運行。其基本原理是:水力控制閥內的兩個渦輪在水流的推動下,分別帶動兩組齒輪,巧妙地根據累積流量的變化,驅動不同通道的閥門開閉,自動完成軟水器的運行、再生、清晰、排污以及鹽箱補水的循環過程,並在兩罐之間自動切換,一備一用,確保不間斷地供應軟水。
反滲透純凈水設備主要部件的作用、規格及維護保養
1.保安過濾器及濾芯
保安過濾器是在原水進入膜之前最後一道過濾裝置,它可以有效地去除前處理系統未去除的大於5微米的物質,可以截留前處理流失的濾料,如活性炭粉末等,從而有效地保護RO膜不受或少受污染。
保安過濾器規格為:(1)800GPD為0.75英寸進出口,10英寸長的濾殼,配用2.75*10的PP5微米濾芯;(2)1500GPD、3000GPD為0.75英寸進出口,20英寸長的濾殼,配用2.75*20的濾殼;(3)6000GPD為1」進出口、20英寸長的大胖濾殼,配用4.5*20的PP5微米濾芯。
當保安過濾器前壓差達到10psi時,應將濾芯進行沖洗,當沖洗無法達到正常使用條件時應更換。安裝濾芯時應上下對中,否則會損壞濾芯,更嚴重的是失去過濾作用。
2.進水電磁閥
進水電磁閥的主要作用是在設備停機時自動切斷原水與膜之間的管路,使水不會流入膜內對膜造成污染。(如客戶未選擇該配件時,應考慮在工程安裝時自行加入該閥)。
進水電磁閥承壓范圍為0-10kg/cm2,800GPD,1500GPD進出口為1/2英寸,3000GPD進出口為3/4英寸,6000GPD進出口為1英寸。
3.低壓開關
低壓開關的功能是按系統工藝要求而設置的水壓值來控制主機運行或停止的保險裝置。當原水壓力低於系統設定值時,低壓開關會自動將主機關閉,以避免高壓泵在缺水或無水時空轉,造成泵的損失。
800GPD,1500GPD採用LP1000型低壓開關,它的最低值大致設置在5-10psi之間,3000GPD,6000GPD採用HS203型壓力差開關,壓力范圍可調。
4.高壓泵
高壓泵是反滲透純水機的一個重要組件,它的作用是給RO膜輸送一定流量和壓力的水源,使用中應保證不得空轉,不能長期超負荷運行,經常按要求排除空氣,應保證電器部分的乾燥。
800GPD,1500GPD,3000GPD採用義大利FLUID-0-TECH銅制泵,3000GPD,6000GPD採用CR立式多級離心泵或國產泵。
5.RO膜殼
RO膜殼是膜組件的重要組分,是保證膜元件工作壓力的壓力容器。800GPD採用SS4021膜殼,1500GPD,3000GPD、6000GPD採用SS4040膜殼。安裝兩端的端蓋頭時,應在橡膠O型圈(A 膜端頭與膜殼之間密封圈;B 膜端頭與膜介面之間的密封圈)上塗抹凡士林,這樣既方便拆卸,用可增加密封性,維修時應謹防損壞密封圈。
6.RO膜
RO膜反滲透純水機的關鍵部件,對設備的產水量和品質起著決定性作用。800GPD採用4021型RO膜,1500GPD,3000GPD,6000GPD採用4040型RO膜。RO膜按操作壓力又分低壓膜和超低壓膜。
7.電導率儀
電導率儀的主要作用是顯示純水的電導率情況。一般採用CM230型電導率儀。電導率儀可根據電導常數進行校正。
8.濃水調節閥
濃水調節閥是RO主機的一個重要元件,它的主要作用是調節膜管內壓力,達到調節純水和濃水比例的目的。它和濃水回收調節閥配合使用,可更好的調節膜管內壓力、純水產量等。
該系列設備選用的是1/2英寸截止閥。設備開啟前應將該閥門打開一定程度,以防設備啟動時膜內壓力突然升高超過極限。
9.沖洗電磁閥
沖洗電磁閥的主要作用是定時開放,讓濃水大流量通過,降低膜管壓力,增加膜管內的流速達到沖洗膜表面的目的,它是RO機的一個重要組成部分。
沖洗電磁閥規格為1/2英寸進出口,工作壓力為0-30kg/cm2。電磁閥沖洗時間間隔一般設置為5-8小時,沖洗時間設置為2-5分鍾。如客戶未選該件,在設備運行時應每間隔2-5小時定時完全打開濃水調節閥2-5分鍾,同樣可起到沖洗膜的作用。
10.純水流量計和濃水流量計
流量計的作用是計量純水和濃水流量,計量單位為GPM(加侖/分鍾)或LPM(升/分鍾)。通過這兩個流量計,可以清楚地掌握設備當時的純水流量和濃水流量,可以直觀的觀看純水和濃水比例,以利於按要求比例和產量調整系統狀況。
11.保安過濾器後壓力表(0-150psi)
保安過濾器濾後壓力表主要顯示原水進入高壓泵前的壓力情況。這塊表與原水供水系統壓力表(用戶自備)配合觀察,可以判斷保安濾芯是否失效。
12.膜前和膜後(濃水)壓力表(0-400psi)
膜前壓力表顯示水進入膜時的水壓情況,膜後(濃水(壓力表顯示最後一根膜出口到濃水調節閥前的壓力,兩塊表配合觀察,可以知道膜系統的壓差情況,這一點在實際運行中是很重要的。調整運行參數時,應以膜前壓力為依據調整系統壓力,尤其是當系統壓力在上限時,且膜壓差又較大時,更應該注意這一點。
13.高壓開關
6000GPD反滲透純水機安裝有高壓開關,它的功能是當壓力超過額定壓力的10%時,高壓開關會自動將主機關閉,以避免發生意外。
6000GPD反滲透純水機使用的是HS220型高壓開關。
14.濃水回收系統
該系列設備均裝有濃水回收系統,含回收調節閥和逆上閥,用戶可根據原水水質情況和生產中實際情況確定使用此系統。
15.微電腦程序控制器
800GPD、1500GPD、3000GPD反滲透純水機採用MC-3型微電腦程序控制器,該控制器內部已設置運行及保護等系列程序。
④ 誰能告訴我反滲透濃水回收裝置的具體作用和閥門作用謝謝
如果預處理加了阻垢劑,殺菌劑或是絮凝劑等葯劑時,濃水回收的難度大一些,回
如果你問的僅是濃水答回到原水箱里的話,那麼單級的反滲透系統一部分排放,一部分回到原水箱,這樣增加水的利用率,如果是二級反滲透系統的話,那麼二級後的濃水可以全部回到原水箱。因為二級的進水是一級的產品水,已經非常純凈了。
⑤ 超濾的應用
超濾膜的最小截留分子量為500道爾頓,在生物制葯中可用來分離蛋白質、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超濾的優點是沒有相轉移,無需添加任何強烈化學物質,可以在低溫下操作,過濾速率較快,便於做無菌處理等。所有這些都能使分離操作簡化,避免了生物活性物質的活力損失和變性。
由於超濾技術有以上諸多優點,故常被用作:
(1)大分子物質的脫鹽和濃縮,以及大分子物質溶劑系統的交換平衡。
(2)大分子物質的分級分離。
(3)生化制劑或其他制劑的去熱原處理。
超濾技術已成為制葯工業、食品工業、電子工業以及環境保護諸領域中不可缺少的有力工具 。 超濾技術的關鍵是膜。膜有各種不同的類型和規格,可根據工作的需要來選用。早期的膜是各向同性的均勻膜,即常用的微孔薄膜,其孔徑通常是0.05mm 和0.025mm。近幾年來生產了一些各向異性的不對稱超濾膜,其中一種各向異性擴散膜是由一層非常薄的、具有一定孔徑的多孔皮膚層(厚約0.1mm~1.0mm),和一層相對厚得多的(約1mm)更易通滲的、作為支撐用的海綿層組成。皮膚層決定了膜的選擇性,而海綿層增加了機械強度。由於皮膚層非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶質阻塞而導致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纖維或硝酸纖維或此二者的混合物製成。近來為適應制葯和食品工業上滅菌的需要,發展了非纖維型的各向膜,例如聚碸膜、聚碸醯胺膜和聚丙烯腈膜等。這種膜在pH 1~14都是穩定的,且能在90℃下正常工作。超濾膜通常是比較穩定的,若使用恰當,能連續用1~2年。暫時不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。超濾膜的基本性能指標主要有:水通量[cm3/(cm2?h)];截留率(以百分率%表示);化學物理穩定性(包括機械強度)等。
超濾裝置一般由若干超濾組件構成。通常可分為板框式、管式、螺旋卷式和中空纖維式四種主要類型。由於超濾法處理的液體多數是含有水溶性生物大分子、有機膠體、多糖及微生物等。這些物質極易粘附和沉積於膜表面上,造成嚴重的濃差極化和堵塞,這是超濾法最關鍵的問題,要克服濃差極化,通常可加大液體流量,加強湍流和加強攪拌。
在生物製品中應用超濾法有很高的經濟效益,例如供靜脈注射的25%人胎盤血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的,該工藝流程硫酸銨耗量大,能源消耗多,操作時間長,透析過程易產生污染。改用超濾工藝後,平均回收率可達97.18%;吸附損失為1.69%;透過損失為1.23%;截留率為98.77%。大幅度提高了白蛋白的產量和質量,每年可節省硫酸銨6.2噸,自來水16000噸。目前國外生產超濾膜和超濾裝置最有名的廠家是美國的Milipore公司和德國的Sartorius公司。國內的知名廠家有立升。
超濾在廢水處理中的應用
(1)還原性染料廢水處理;
(2)電泳塗漆廢水處理;
(3)含乳化油廢水處理;
(4)生活污水處理 一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。採用超濾膜以壓力差為推動力的膜過
濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應用領域在不斷擴大。以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時,則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。由此可知,超濾膜最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術,即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多,如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用於如醫葯工業、食品工業、環境工程等。我們都知道篩子是用來篩東西的,它能將細小物體放行,而將個頭較大的截留下來。可是,您聽說過能篩分子的篩子嗎?超膜--這種超級篩子能將尺寸不等的分子篩分開來!那麼,到底什麼是超濾膜呢? 超濾膜是一種具有超級「篩分」分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說只有一根頭發絲的1‰!在膜的一側施以適當壓力,就能篩出大於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的,沒有皮層,所有方向上的孔隙都是一樣的,屬於深層過濾;後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層,表層厚度為0.1微米或更小,並具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超濾廚飲用兩用機:①PP棉濾芯、②活性碳、③納米膜表超濾膜濾芯、④復合濾芯,五級過濾設備多加了一個後置活性炭,六級的多加了一個礦化濾芯就成立市場上見到的直飲水機。更多級的就加更多針對性的濾芯。 (1)增壓泵超濾膜以力差為推動力進行過濾,當原水的水壓不能滿足過濾需求時,系統需要增加泵加壓,以實現超濾膜分離作用,由於超濾膜的工作壓力較低,一般小於O·7MPa,故在系統設計時,一般選用離心泵,選擇離心泵的主要依據是揚程、流量、泵體材質,其次是泵的體積大小、外觀造型和價格等。
①揚程和流量的選擇根據超濾系統設計中所需要的進水工作壓力,跨膜壓差和通水流量,來選擇泵的揚程和流量。一般選擇水泵的揚程和流量應當等於或略大於設計供水量和工作壓力,以滿足超濾系統的正常運行。
②泵體材質的選擇根據原水水質的情況來選擇合適的泵體材質以減少投資成本,其材質不能與原水中的成分產生任何反應,也不能有溶解現象。當原水的pH值為6.5~8.5時可選用鑄鐵泵體;當原水為海水時,應選耐海水腐蝕的塑料泵體;醫葯和食品工業水處理卻一般選擇使用不銹鋼泵體。
化學清洗泵一般選擇耐化學葯劑的泵體。
(2)減壓閥 當原水水壓大於系統設計水壓時,要對原水進行減壓。一般採用可減靜壓的減壓閥來實現,減壓閥減壓的精度視超濾系統而定。另根據原水的水質選擇適合材質的減壓閥,一般可選的材質為銅、不銹鋼、鐵、塑膠。
(3)物理清洗和化學清洗系統 清洗系統主要由配葯箱、凈水箱、循環泵組成,採用氣水混合清洗的還包括空壓機,一般物理清洗分為等壓沖洗和反沖洗。等壓沖洗時是關閉產水閥,全開濃水閥,使原水以快於正常工作狀態時的流速沖刷膜表面,去除污垢。反沖洗是關閉原水閥採用循環泵,將凈水箱中的水從產水口打入膜組件。使凈水按正常過濾的反方向透過膜,沖刷掉膜表面的污染物,並使其從濃水口排出,反沖洗後,馬上進行等壓沖洗。能更有效地將被截留的污染物排出,為了加強清洗效果,順沖時,可採用氣水混合液進行沖洗。
化學清洗系統是用循環泵將配葯箱內的清洗液送入超濾系統,進行循環清洗和浸泡,靠化學葯品的作用去除膜表面的污垢,以恢復膜的產水能力,維持設計流量要求。
(4)消毒滅菌系統超濾的消毒滅菌系統所用設備和操作程序與化學清洗系統相同,僅需要將清洗液換成滅菌液即可,一般使用的滅菌劑為次氯酸鈉和過氧化氫,在選擇滅菌劑時要考慮劑膜的材質和滅菌劑濃度。例如Ps材質膜不能採用含有陰離子表面活性劑的滅菌劑,否則會對膜造成不可逆的通量損失。
(5)自動化計量、監控和儀表
①計量水流量採用流量表來計量,流量計有轉子流量計、浮子流量計、電磁流量計、掙針式流量計等。在超濾系統中大多採用玻璃浮子(轉子)流量計,主要是顯示直觀,價格低,一台超濾系統最少需要設置兩個流量計以便觀察,一個是產水流量計,一個是濃水流量計或原水進水流量計。 流量計規格的選擇是根據系統的流量大小而定,浮子流量計的選擇通常選用的量程為1.5~2倍的實際最大測量流量。
②監控系統及儀表超濾系統在運行時,必須嚴格按照設計參數進行操作,這需要系統的相關參數進行監控,其中主要的監控項目是水質、流量、壓力,可以手動操作,也可採用儀表和可編程式控制制器對系統進行自動控制。
對水質的監控可採用水質監測儀進行,對水壓的監控可採用壓力開關和壓力表進行,對流量的控制可採用電子流量計進行監測,並將監測信號反饋到PLC中,然後來控制泵,閥門及清洗系統,從而實現系統的自動化。
壓力是超濾系統的一個重要參數,故在壓力表選擇時,要注意其精度和耐用性。壓力表量程的選擇,以使用壓力能使指針處於刻度盤的1/2~2/3位置為宜,並要考慮水錘對壓力表的沖擊。
⑥ 凈水器里的RO膜的作用是什麼
使溶液中的溶劑與溶質進行分離。
一般濾水器的構造以活性碳與樹脂為主要結構,其主要功能,只是過濾一些較大雜質及除臭功能,一旦濾水器中留有物增多,就成為細菌的溫床、大腸桿菌繁殖區。
而純水機的RO膜是高科技的產品,可以將比水分子大的分子完全排除掉,使重金屬及雜質與水分子完全分開,反滲透純水機製造的水才是真正干凈的水。
RO反滲透技術是利用滲透壓力差為動力的膜分離過濾技術,源於美國二十世紀六十年代宇航科技的研究,後逐漸轉化為民用,已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。
(6)超濾膜濃水閥作用是什麼擴展閱讀
新膜清洗:
1、新系統在安裝膜元件後要進行徹底沖洗,將系統中殘留的雜質、溶劑和保護液完全清洗干凈。
2、產水用於飲用時,需至少沖洗24小時。
3、系統的啟動與運行。
4、在系統啟動之前,濃水閥門應保持完全開啟。系統啟動後可逐漸緩慢關閉濃水閥門,使系統達到設定的回收率。濃水閥關閉時嚴禁啟動設備。
5、在系統運行期間,任何時候(包括系統的預啟動、常規操作、沖洗及化學清洗)都不可關閉產水管路上的閥門。
6、在高壓運行之前,通過軟啟動機構或變頻調速進行低壓沖洗以排出空氣。
⑦ 反滲透設備的產水排放閥起什麼作用
反滲透是一種藉助於選擇透過(半透過)性膜的功能以壓力為推動力的膜分離技術,當系統中所加的壓力大於進水溶液滲透壓時,水分子不斷地透過膜,經過產水流道流入中心管,然後在一端流出水中的雜質,如離子、有機物、細菌、病毒等,被截留在膜的進水側,然後在濃水出水端流出,從而達到分離凈化目的。
反滲透設備廣泛的應用於社會中的各行各業,為使用者帶去了很多的方便之處。目前許多的行業都能應用到反滲透設備,反滲透膜的孔非常小,利用水溶液滲透壓的高低,使水分子和雜質分離開,達到徹底凈化。以下來詳細介紹一下反滲透設備濃水閥門對系統有什麼影響。
反滲透設備中根據反滲透膜元件的結構特徵,元件給/濃水流到的阻力很小,一般不超過40KPa。在一般的12m系統流程中,膜元件/濃水流道阻力不超過0.4MPa。如果在濃水流道中不設置閥門以進行濃水截留,則水泵出口的0.4MPa壓力不能產生足夠的系統工作壓力,故系統中的濃水閥門不可或缺。此外,濃水閥門應保持適當的開度,以使系統的濃水流量與淡水流量保持一定比例,即滿足系統回收率的要求。
⑧ 超濾的上排閥和濃水閥都是濃水管道,為什麼分別設置設置一個電動濃水閥不就行了嘛
這個問題問得好呀。需要進步研究,你可以關閉其中一個閥門,看看有什麼影響就知道作用的
⑨ 超濾膜有什麼作用
超濾膜能復夠去除水中制能夠找到的任何最為細小的顆粒物,超濾的顆粒截留范圍一般可達到0.001-0.01微米,微濾的顆粒截留范圍比超濾要高出1-2個數量級,一般為0.1-0.2微米。
目前人對水的需求不斷增加,對水質的要求也越來越高,現在水質受到污染已經越來越嚴重了,為了能有效解決這個問題,得到可以飲用的水以及合格的工業用水,膜技術由於清潔、無污染、無相變等特色受到各行業廣泛地關注。東麗超濾膜法是一種廣泛應用於海水淡化、苦成水淡化、造、食品醫療、鍋爐補給水軟化水、濃縮分離、工藝純水、飲用水、廢水回用等領域,而且它的重要性正在日益顯著
⑩ 第三節超濾
膜處理技術作為一項新型的高效分離技術,因其工藝簡單、操作方便、設備緊湊、分離效果好、經濟性高,進年來在水處理、環保、醫葯、食品、化工等領域得到快速應用。在解決水資源缺乏的問題上,膜處理技術起到了非常重要的作用。在水與廢水循環回用方面,膜的特殊作用顯得十分重要,尤其在水供應缺乏的地區,更引起了人們的廣泛關注。
微濾、超濾、納濾、反滲透均屬於外力驅動型膜處理技術。目前,在幾種主要的膜分離技術中,以超濾和反滲透的應用最為廣泛。
超濾過程是以膜兩側壓差為驅動力、以機械篩分為基礎的溶液分離過程。超濾膜的孔徑為0.005~1.0μm。比超濾膜孔徑小的物質和溶解在水中的物質能作為透過液透過濾膜,不能透過濾膜的物質將被截留下來濃縮在排放液中。因此,產水(透過液)含有水、 離子和小分子物質,而膠體物質、顆粒、細菌、病毒和原生動物將被膜去除。膜分離過程為動態過濾過程,大分子溶質被膜阻隔,隨濃縮液流出膜組件。膜不易被堵塞,可連續長期使用。超濾過程可在常溫、低壓下運行,無相態變化,高效節能。圖2-4所示為超濾膜的基本原理。
要過濾的水由超濾給水泵加壓後輸送到膜組件中,由於膜內外的壓差作用,水滲過濾膜,而水中雜質則被截留,無法透過濾膜。如果分離的雜質在膜上過多沉積,會導致難溶性鹽聚集在膜表面形成覆蓋層進而結垢。為了避免這一點,往往在分離過程中讓雜質隨一部分水作為濃縮液流出去。根據膜的類型和應用不同,這樣的過程要持續進行或者在迴流時進行。超濾同傳統的凈化方式如絮凝、沉澱以及砂濾比較,其過濾的水質穩定、設備管理比較簡單,不會產生過濾殘渣或絮凝污泥等廢棄物。
當超濾用於水處理時,其材質的化學穩定性和親水性是兩個最重要的性質。化學穩定性決定了材料在酸鹼、氧化劑、微生物等作用下的壽命,還直接關繫到清洗可以採取的方法;親水性則決定了膜材料對水中有機污染物的吸附程度,影響膜的通量。超濾膜有各種類型和規格,可根據實際需要選用。
1.超濾膜制備所需的化學材料
製造超濾膜的材料有很多:但用於製造中空纖維式超濾膜的材料主要為成纖性能良好的高分子材料。對膜材料的要求是具有良好的成膜性、熱穩定性、化學穩定性、耐酸鹼性、抗微生物侵蝕性和抗氧化性,並且具有良好的親水性,以得到較高的水通量和抗污染能力。目前:常用的中空纖維式超濾膜材料有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚碸(PFS)、聚碸(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PF)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯(PP)等。性能優良的聚偏氟乙烯和聚醚碸是日前最廣泛使用的超濾膜材料。
2.超濾膜組件的結構
超濾膜一般可分為板框式(板式)、卷式、管式、中空纖維式等多種結構。
板式超濾膜是最原始的一種膜結構,主要用於大顆粒物質的分離,由於其佔地面積大,能耗高, 逐步被市場所淘汰。
卷式膜組件也被稱作螺旋卷式膜組件,由於其所用的膜易於大規模工業化生產,制備的 組件也易於工業化,所以獲得了廣泛的應用,涵蓋了反滲透、納濾、超濾、微濾四種膜分離過程,並在反滲透、納濾領域有著最高的使用率。
管式超濾膜能較大范圍地耐懸浮固體和纖維、蛋白等物質,對料液的前處理要求低,對料液可以進行高倍濃縮,但設備的投資費用高,佔地面積大。
在眾多的膜組件結構形式中,目前以中空纖維式超濾膜為主,組件的結構需要考慮盡量提高膜的填充密度,增加單位體積的產水量,盡量減小濃差極化的影響,便於清洗,製造成本低。
目前中空纖維式超濾膜以其不可比擬的優勢成為超濾的最主要形式。根據緻密層位置的不同,中空纖維式超濾膜又可分為內壓膜、外壓膜兩種,如圖2-5所示。外壓中空纖濾膜是將原液經壓差沿維式超徑向由外向內滲透過中空纖維成為透過液,而其截留的物質則匯在中空纖維的外部。該膜進水流道在膜絲之間,膜絲存在一定的自由活動空間,因而更適合原水水質較差、懸浮物含量較高的情況。內壓中空纖維式超濾膜中的原液進人中空纖維的內部,經壓差驅動,沿徑向由內向外透過中空纖維成為透過液,濃縮液則留在中空纖維的內部,由另一端流出。該膜進水流道是中空纖維的內腔,為防止堵塞,對進水的顆粒粒徑和含量都有較嚴格的要求,因而適合於原水水質較好的工況。
3.超濾膜組件的截留性能
⑴對微粒的截留。利用超濾通常可以將濾液的渾濁度降到0.1NTU以下。在原水濁度不穩定的情況下:使用超濾比較合適。與傳統的凈化過程相比,超濾可以非常容易地實現自動化。
⑵對有機質的截留。有機質包括微粒、膠體和能溶於水的有機物質。由於超濾對不同類型的有機質的截留能力不同,因此其凈化效率就取決於水中有機質的成分組成。與傳統的方式相比,用超濾的方法既不必考慮沉澱作用,又不必注意凝固物的可過濾性,因為超濾的凈化效率與凝固物的形狀和密度無關。根據是否絮凝與原水的水質不同,超濾對有機質的截留率為40%~60%。
超濾系統的運行有 全流過濾和錯流過濾兩種模式,全流過濾時 · 進水全部透過膜表面成為產水;而錯流過濾時、一部分進水透過膜表面成為產水、另二部分則帶雜質排出成為濃水。全流過濾能耗低、操作壓力低,因而運行成本更低;錯流過濾則能處理懸浮物含量更高的流體。當超濾的濾液通量較低時、超濾膜的過濾負荷低,膜面形成的污染物容易被清除,因而長期濾液通量穩定;當濾液通量較高時,超濾膜發生不可恢復的污堵的傾向增大,清洗液的恢復率下降 · 不利於長期保持濾液通量的穩定。
(一)過濾模式
1.全流過濾模式
一般當原水中懸浮物和膠體含量較低(如SS<5、濁度<5NTU)時採用。原水以較低的錯流流速進入膜管,濃水則以一定比例從膜管另一端排出。產水在膜管過濾液側產出,水回收率通常是90%~99%,這由原水水質決定,和循環模式相比、全流過濾模式的操作成本較低,但水回收率和系統的出水能力可能會受限制。這種模式通常需要定期快沖和反沖來維持系統出力、當污物積累到一定程度時 · 就需要通過化學清洗來進行處理。
2.錯流過濾模式
原水中懸浮物含量較高及在大多數非水應用領域,需要通過減少回收率來保持膜管內部的高流速、這樣就會產生大量的廢水。為了避免浪費,排出的濃水會被重新加壓迴流到膜管內。這樣,雖然降低了膜管的回收率,但對於整個系統,回收率仍然很高。在這種模式下,進水連續地在膜表面循環,高速的循環水阻止了微粒在膜表面的堆積、並增加了濾液通量。因為較少的進水成為產水,為了一獲得相同的產率,錯流過濾模式的能耗就比全流過濾模式的大。
(二)超濾膜的運行
超濾膜運行前應按以下步序進行檢查和啟動工作:
⑴進水水質檢查。重點是檢查進水濁度,當濁度在系統限定值范圍內時、方可運行超濾設備,其次是檢查水中余氯含量及pH值。
⑵系統檢查。按工藝路線圖,檢查設備及連接是否正確,同時檢查閥門的開啟狀態是否正確。對於手動操作的系統要特別注意,開機時進水閥不能全開、濃水閥和產水閥應全開以避免開機時壓力過大,造成對超濾膜的沖擊 · 從而損壞設備。
⑶儀表的檢查。檢驗各儀表是否正常,尤其是壓力表是否完好。
⑷啟動。當做好開機前的准備工作後。可試啟動系統,即打開電源,啟動泵後,立即停止,檢查泵的葉輪轉向是否正確,泵的運轉有無異常雜訊。當確認泵正常後,方可正式啟動泵,啟動後,應檢查介面、管線有無滲漏,在自控程序運轉的第一個周期內,應檢驗閥門的啟閉是否正常,各種儀表運轉是否正常。
⑸運行。設備運行時,應定時檢查儀表是否正常,泵有無異常雜訊,產水水質是否符合要求,尤其要注意壓力表和產水流量,當出現異常時,應立即停機檢査。一般全自動控制設計時,均考慮了系統的自我保護,若出現異常,系統會自動停運並報警。設備運行過程中,應按設計要求做好設備監控和記錄工作;按設計要求定期對設備進行清洗、滅菌和消毒;應定期對設備進行排氣或檢查自動排氣閥的工作狀態。
⑹停機。①先降低系統壓力和跨膜壓差,然後停機。②當停機時間不超過7天時,可每天對設備進行20~60min(時間以一個過濾、順沖、反洗、順沖周期為准)的保護性運行,以使新鮮的水置換出設備內的存水。③當設備長期停用時,應先對設備進行徹底的清洗和消毒,然後將膜保護劑和抑菌劑注入設備中,封閉好設備所有介面,以保持膜的濕潤,防止設備內滋生細菌和藻類。
(三)超濾膜的污染
膜污染是指料液中的顆粒、膠體或溶質大分子通過物理吸附、化學作用或機械截留等作用在膜的表面吸附、沉積造成膜孔堵塞,使膜發生透過通量與分離特性明顯變化的過程。超濾過程中膜的吸附現象被認為是造成膜污染的關健,吸附污染與膜、溶劑和溶質三者的相互作用有關。由於膜組分的化學性質、結構不同、因此產生吸附作用的機理也不同、一般可分為靜電作用、疏水作用等。
(四)超濾系統的清洗
在超濾過程中,由於分離物質及其他雜質在膜表面會逐漸積聚,對膜造成污染和堵塞,因此膜的清洗是超濾系統中不可缺少的操作過程,膜的有效清洗是延長膜使用壽命的重要手段。超濾膜常用的清洗方法主要有物理清洗和化學清洗兩大類,超濾系統的清洗包括水的正洗和反洗、氣洗、化學清洗等。其中,水的正洗和反洗可以清除膜表面的濾餅層;而氣法則利用氣的強烈湍流,更有效地清除膜表面的污染層;化學清洗則通過化學反應宋清除膠體、有機物、無機鹽等在超濾膜表面和內部進水形成的污堵。
(五)超濾系統反洗
超濾反洗用水為超濾產水,因為反洗水帶進的懸浮物將會集聚在支撐結構內而隨後不斷釋放出顆粒、細菌和TOC等,所以原水不適宜作反洗用水。
隨著超濾膜組件的長期使用,水中的雜質會沉積到膜上,使膜的分離性能逐漸受到影響。因此,在運行中當超濾膜的產水量下降20%以上或使用1~4個月時,需要對超濾進進行化學清洗,以便及時去除超濾膜上的污染物,防止超濾膜形成頑固性結垢 · 及時恢復膜的性能。
化學清洗分為酸性溶液清洗和鹼性溶液清洗。當進水中硬度較高或金屬離子(如鐵離子)的含量超過設計標准,從而對膜的進水側造成無機物污染時 · 需採用酸性溶液對超濾裝置進行清洗。對於生物污染的超濾膜,需採用鹼性溶液對超濾膜裝置進行清洗。清洗時應注意以下幾點:
⑴所有清洗劑都必須從超濾系統的進水側進人組件,以防止清洗劑中可能存在的雜質從緻密過濾層的背面進人膜絲壁的內部。
⑵超濾系統進行化學清洗前都先進行徹底的反洗。
⑶超濾系統的整個化學清洗過程需要2~4h;如果污堵嚴重,需要浸泡12h以上。
⑷清洗後,超濾系統停機時間如果超過三天,則必須按照長時間關閉的要求對超濾系進行保養維護。
⑸清洗液必須使用超濾產水或者更優質的水配製。
⑹清洗劑在循環進膜組件前必須去除其中可能存在的污染物
⑺清洗液溫度一般可控制在10~40℃,提高清洗液溫度能夠提高清洗的效率。
⑻必要時,可採用多種清洗劑清洗,但清洗劑和殺菌劑不能對膜和組件材料造成損傷。每次清洗後,應排盡清洗劑,用超濾或反滲透產水將系統沖洗干凈,才可再用另一種清洗劑清洗。
對反滲透膜的化學清洗不能太頻繁,以防止膜元件造成不可逆的損傷。