中空纤维超滤膜装置 说明书

中空纤维超滤膜装置

使用说明书

济宁市鲁源水处理有限公司

一、超滤工作原理

超滤膜工作原理

超滤是一种膜分离技术，是以膜两侧压力差为驱动力，机械筛分原理 为基础的一种溶液分离过程。超滤的过滤孔径在〜μm，截留分子量在30000〜100000 道尔顿。过滤时小分子溶质和溶剂可以透过膜的微孔，而大分子溶质不能透过，被截留在膜的一边，从而实现物质的分离。

二、超滤的特点及主要技术指标

1、超滤的特点 ⑴膜的化学材料

UFIA（B）系列超滤膜组件的膜材质为亲水性聚醚砜，这种材质化学稳定性优异，强度高，亲水性好，耐污染性强，耐酸碱性范围PH2〜13。

⑵膜微孔结构和孔径UFIA（B）系列超滤膜的中空断面为海绵状多孔结构，内表面为致密的分离层，外表面为支撑层。这种结构使得超滤

产水水质更优。膜的截留分子量为50000 道尔顿。

中空纤维超滤膜电镜照片

⑶超滤膜组件结构

中空纤维超滤膜组件有内压式和外压式两种操作方式，外压式的进水 流道是膜丝之间，内压式的进水流道是中空纤维内腔，UFIA（B）系列膜组件为内压式超滤膜。 2、膜天超滤的主要技术指标 ⑴、材质：聚醚砜 ⑵、工作压力：≤ａ ⑶、工作温度：≤45℃ ⑷、pH 范围：2～13 ⑸、操作模式：内压式 ⑹、最大进水压力：≤ MPａ ⑺、最大跨膜压差：≤ MPａ ⑻、最大反洗压力：≤ MPａ

⑼、反洗水通量：100~150L/m2h

⑽、化学清洗试剂：柠檬酸，氢氧化钠，次氯酸钠 3、超滤进水水质要求

为防止不良水质进入超滤膜组件而对膜组件产生严重污堵，对进入超滤膜组件的水应满足以下要求： ⑴、浊度：≤10NTU ⑵、颗粒物直径：＜ ⑶、铁离子：＜L ⑷、CODcr：＜20mg/L ⑸、pH 范围：2〜13

⑹、有机溶剂：不得含有醇、酮、苯等有机溶剂 ⑺、瞬时余氯耐受量：300ppm 注：

①当水中含油、有机物、氧化性物质（余氯、O3、H2O2 等）、表面活性剂、消泡剂时，请与我公司技术支持部联系，在技术工程师指导下使用。

②当系统预处理中采用絮凝工艺，要进行杯试并严格控制絮凝剂量，絮凝剂量过多或过少都将对膜产生污染影响膜的透水通量。 ③进水有藻类、微生物时，要加入15〜50mg/l 杀菌剂，防止藻类或微生物滋生和污染膜。 三、一般超滤系统的设计 1 超滤系统配置

超滤系统一般是由若干个超滤膜组件并联联接,并配原水水泵、反冲洗水泵、清洗水泵、监测仪表等。为准确监测系统的运行情况，用户还应定期检测进水浊度、产水浊度，如作为反渗透的预处理装置，还要有超滤产水的SDI 测试装置。

表1 超滤系统的监测仪表

编号 1 2 3 4 5 名称 进水压力表 浓水压力表 产水压力表 浓水流量计 产水流量计 仪表类型 轴边压力表 轴边压力表 轴边压力表 玻璃浮子流量计 玻璃浮子流量计 仪表作用 检测进水压力 检测浓水压力 检测产水及反洗进水压力 检测浓水流量 检测产水流量 数量 1 1 1 1 1 备注 大型设备可选用转子流量表 大型设备可选用转子流量表 表2 超滤系统中单台设备配套阀门

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 阀门名称 进水阀 产水阀 反洗进水阀 下排阀 上排阀 不合格排放阀 浓水调节阀 清洗进水阀 阀门类型 自动/手动 自动/手动 自动/手动 自动/手动 自动/手动 手动 手动 手动 阀门种类 蝶阀/球阀 蝶阀/球阀 蝶阀/球阀 蝶阀/球阀 蝶阀/球阀 蝶阀/球阀 蝶阀/球阀 阀/球阀 阀/球阀 阀/球阀 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 作用备注 控制原水进入设备进行处理 控制设备产水收集 控制产品水对设备进行反冲洗 控制反冲洗水的排放 控制反冲洗水的排放 控制产品水的排放 用于调节浓水的出水量 控制化学清洗药液进入设备 控制化学清洗药液的回流 控制化学清洗药液的回流 清洗产水回水阀 手动 清洗浓水回水阀 手动 2 超滤工作流程

正冲→运行→反冲下排→反冲上排→正冲→运行

超滤装置一般先正冲10〜30s，然后正常运行30〜60min，后进行底部反向冲洗40〜60s，顶部反向冲洗20〜40s（水反洗10 左右进行加药反洗），然后正冲10〜30s，再投入下一轮运行周期。

3 超滤设备安装前的工作 安装前膜组件检查与保存

1）膜组件到达后请认真检查有无损坏现象，有无保护液泄漏； 2）膜组件存放地点必须阴凉干燥，不能有阳光直射； 3）膜组件不能与有机溶剂和氧化剂靠近存放；

4）膜组件不能被重物挤压，要轻拿轻放，避免磕碰或跌落； 5）膜组件保存温度5〜30℃，温度低于-5℃时请采取应对措施或与我 公司联系；

6）膜组件长时间不安装请每120 天更换一次保护液（用纯水或反渗 透产水配制质量浓度1%亚硫酸氢钠和5%甘油、PH3〜6 的保护液），膜组件中的中空纤维膜要保持湿润状态，不能干燥，干燥后会对透水通量产生降低。 膜组件安装前的注意

超滤膜组件的安装要注意以下事项，若不严格遵守，可能会对膜组件或操作人员造成不同程度的伤害，不能充分发挥膜组件性能或导致人员受伤，故运行前务必确认以下注意事项并严格遵守。

1）膜组件在出厂时灌装了作为保护液的1%浓度的亚硫酸氢钠，安装时请务必佩戴保护眼镜及手套，万一药品不慎溅入眼中，请立即用清水冲洗，严重时要及时就医。若药品溅在身体或衣服上，请立即用清水清洗。

2）安装膜组件时请小心拿放，禁止野蛮操作，跌落或磕碰会对膜组件造成损伤而影响膜组件的性能。

3）如果系统是新的，在安装前应充分冲洗管路系统，避免焊渣、碎片、异物、溶剂等杂质与膜组件接触而污染膜组件。 4）超滤膜组件避免安装在阳光直射的地方。 4、超滤设备的安装

1）设备应安装在平整度、水平较好的平面上；

2）设备安装位置应考虑整体系统的连续运行情况，合理布置节约管路；

3）设备安装前需就近敷设电器桥架，及进出水管路； 4）设备的进出水连接处均在设备周围，且连接可靠无漏水； 5）设备运行中产生的废水能及时排出，不影响设备的正常使用； 6）北方地区的设备不安装于室外，以防冬季设备内部管理结冰损坏仪表及膜元件。

四、手动操作

1、设备的初次运行前的准备工作

新装的超滤系统、改造增加的超滤系统以及刚更换过超滤膜组件的超滤系统都需遵循如下的操作。 (1)源及自动化控制

系统安装完成后需对网内电压进行检查，校验；若系统为全自动控制还需对系统进行自动调试，保证自控系统可调试运行。 ⑵预处理、药剂、水泵

超滤系统前如有预处理、加药系统，需先将预处理及加药系统进行调试。待调试完成并出水合格后再进行超滤系统调试。系统内所

使用的水泵应在通入水后先进行手动盘车检查泵体内是否有杂物，防止打坏叶轮。再进行点动调试，观察电机转向与泵转向是否匹配。 ⑶超滤前精密过滤器、管路冲洗排气

正常情况下，超滤系统前都会配备一台精密过滤器，前处理调试完成后将水引入精密过滤器将其浸泡冲洗，后超滤设备进行放气、冲洗。

超滤设备通水方法：顺次打开产水排放阀，上部排放阀，后缓慢开启超滤进水阀。（若系统配有自动排气阀，需先将自动排气阀的手动阀打开）。

⑷系统阀门及管路的检查

待以上步骤执行完成后需对系统的跑冒滴漏现象进行标记，待超滤设备内充满水后在进行检查完毕后再进行整理。

超滤设备充满水后，需将超滤设备的所有阀门全部开关一遍。电动阀门需观察阀门开关时间是否与程序内预设开关时间相符、阀门能否开关到位、阀门是否与电气控制柜上的旋钮一一对应。手动阀门需检查阀门能否开关到位、有无内漏现象。 2、设备的初次运行

设备检漏，电器初试完成后（超滤系统的化学清洗完成后也需进行如下操作）则需对超滤设备进行原水冲洗，（若超滤系统为全自动系统，需将超滤电器控制屏上的手自动切换按钮切换至手动后在执行冲洗）具体冲洗步骤如下

⑴启动原水泵（无原水泵时省略此步骤），对精密过滤器进行排

气操作；

⑵打开超滤设备的上排阀及产水排放阀，待阀门开到位后缓慢开启进水阀，进行排气冲洗，待超滤设备内空气全部排出，超滤膜组件中的保护液全部冲出（一般冲洗15~30 分钟）后即可停车备用或投入使用；

⑶超滤设备冲洗完成后，需对超滤设备再次进行检查，观察设备有无漏水，阀门能否开关到位。 3、超滤设备的手动运行

⑴启动原水泵（如有预处理系统应启动预处理系统），打开超滤设备的上排阀及产水排放阀，待阀门开到位后缓慢开启进水阀，进行冲洗，冲洗时间可调约为15~30 秒；

⑵冲洗完成后打开超滤产水阀、浓水调节阀，待阀门开到位后关闭上排阀及产水排放阀，超滤设备进入正常工作状态工作时间30~60 分钟；

⑶正常工作完周期成后需进行超滤设备的下反洗，具体操作顺序为顺次关闭进水阀（原水泵及预处理可停机处理），产水阀，打开下排阀，启动超滤反洗泵，缓慢开启超滤反洗进水阀，下反洗时间可调约为40~60 秒；

⑷下反洗完成后进行超滤设备的上反洗，具体操作顺序为打开超滤上排阀，关闭超滤下排阀，上反洗时间可调约为20~40 秒； ⑸上反洗完成后进行超滤设备的正冲洗，具体操作顺序为关闭反洗进水阀，停止超滤反洗泵，然后启动原水泵，开启进水阀，进行冲

洗，冲洗时间可调约为10~30 秒；

⑹正冲洗完成后超滤设备重新投入运行，具体操作顺序为开启产水阀，关闭上排阀，投入正常工作状态。 4、超滤设备的加药反洗

超滤设备运行5~10 个周期之后通常会执行一次加药反洗，加药量为20-50PPm，即，加药反洗的操作步骤为：

⑴下反洗操作，具体顺序为打开超滤下排阀，启动超滤反洗水泵（反洗泵出力为额定功率的1/2），启动加药泵，打开超滤反洗进水阀，下反洗时间可调约为30~40 秒；后打开上排阀、关闭下排阀，上反洗时间可调约为40~60 秒；

⑵两端反洗操作，具体操作顺序为打开超滤下排阀，关闭加药泵，反洗时间可调约为30~50 秒（反洗泵出力为额定功率）； 5、超滤设备的停车

⑴当超滤系统产水量大于后续使用量或前处理供水量不足时需要对超滤设备进行停机操作；

⑵停机操作的具体操作顺序为，顺次关闭超滤进水阀，产水阀（如有预处理系统应停止预处理系统）。 6、阀门真值表

步序 杀 加 加 反 进 出 反 上 下 时间 菌 碱 酸 洗 水 水 进 排 排 剂 泵 泵 泵 阀 阀 阀 阀 阀 泵 Ο Ο Ο Ο ● Ο Ο ● Ο 30s 水流方向 投运 1 准备 2 投运 进水阀→上排阀 Ο Ο Ο Ο ● ● Ο Ο Ο 30min 进水阀→出水阀 3 4 5 6 下反洗 Ο Ο Ο ● Ο Ο ● Ο ● 30s 上反洗 Ο Ο Ο ● Ο Ο ● ● Ο 50s 正洗 停机 Ο Ο Ο Ο ● Ο Ο ● Ο 30s Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο 反洗泵→反进阀→下排阀 反洗泵→反进阀→上排阀 进水阀→上排阀 加药 X 个反洗周期后按以下过程执行加杀菌剂加药反洗 反洗 7 下反洗 ● Ο Ο ● Ο Ο ● Ο ● 30s 8 9 10 下反洗 ● Ο Ο ● Ο Ο ● ● Ο 30s 下反洗 Ο Ο Ο Ο ● Ο Ο ● Ο 30s 停机 Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο 反洗泵→反进阀→下排阀 反洗泵→反进阀→上排阀 进水阀→上排阀 注：①阀门动作顺序

开过程：先开排水阀门，阀门的状态反馈信号到位后再进行进水阀门的动作；

关过程：先关进水阀门，阀门的状态反馈信号到位后再进行排水阀门的动作； ②泵与阀门的动作顺序

开过程：先开泵，泵运行状态信号反馈到位后，再开泵后自动阀门；

关过程：先关泵出口自动阀门，阀门的反馈信号到位后来后再执行关泵操作。 五、设备自动操作

1．按超滤程控自动按钮,启动系统，处在自动状态下的超滤运行,运行包括两步: 依次打开产水阀、进水阀，设备进入运行状态。 2．设定运行至反洗间隔时间为30 分钟（时间可调：由多种因素决定。如产水量下降10－20％，压力升高10－20％，进水水质变化，

或者反洗后通量未恢复等因素决定该时间的增减）,设定时间到后超滤系统将退出运行,进入反洗过程，反洗后立即投入运行。 3．冲洗过程明细：

退出运行：关闭进水阀、产水阀。

反冲洗：打开下排阀，启动反洗水泵，打开反洗进水阀，单开下排冲洗40S（时间可调）。打开上排阀，关闭下排阀，单开上排冲洗20S（时间可调）。

正冲：关闭反洗水泵,关闭反洗进水阀，打开进水阀，冲洗10S（时间可调）后，打开产水阀，关闭上排阀，投入运行。

注：若超滤系统不需要设置自动运行，将上述自动运行过程改为手动操作即可。 六、设备的化学清洗

膜组件在运行一段时间后，由于污染物的在膜孔及表面的沉积，会使得膜的透水通量下降，跨膜压差上升。一般在透水通量比初始运行稳定通量下降15%或者跨膜压差达到时就要对膜进行化学清洗。

根据处理水的水质情况和超滤膜的特性，选择合适的清洗药剂进行清洗，通常都会得到较好的效果。如果是金属的氢氧化物、或者钙垢污染，可以采用柠檬酸等酸性清洗剂清洗。如果膜污染是有机物或者微生物，那么使用碱性清洗剂的清洗效果会比较好。当膜受到藻类、细菌等微生物污染时，应选择有效杀菌剂进行处理，在水处理中，一般用次氯酸钠进行生物污染的清洗。在很多应用案例中，清除膜污染需要采用几种清洗方法，适宜的交替使用清洗剂的清洗方法比单独使

用任何一种药剂进行清洗更有效。 1、准备工作 1）仪器设备：

温度计、PH计等常用仪器；

清洗管路、加热设备、超滤水来源等就位； 2）清洗剂：

次氯酸钠%或氢氧化钠2-3%；柠檬酸2-3%。 2、清洗过程

氯碱清洗

①准备工作：将清洗箱和精密滤器、管路等检查完毕并清洗干净，根据超滤系统大小加入清洗箱适量超滤水或纯水，加热至20-35℃左右，加入氢氧化钠调pH值至12左右，开清洗泵闭路打循环使药剂溶解并搅拌均匀，加入次氯酸钠200ppm，继续循环搅拌均匀。

②循环清洗：用清洗泵以设计清洗流量打入超滤系统，并循环30-40分钟。期间应注意：

(a)初始时如药液溶有较多污垢，应视药液脏的程度酌情将浓水排掉初始的一小部分，以免造成对膜的二次污染；

(b)清洗浓水回和清洗产水回应返回清洗箱；

(c)运行时如发现药剂消耗过多而PH变化较大（如超过1个单位），应及时补足药剂并回调PH值。

③浸泡：关闭超滤系统进出口阀，停清洗泵，浸泡约1-2小时。 ④二次循环清洗：再次开启清洗泵循环约30分钟，排净系统、清

洗箱及管路中的残余洗液。

⑤冲洗：用水反复冲洗，以保证所有化学清洗液全部被洗出，直至冲洗水为中性。

注：清洗药剂为腐蚀性药剂，使用时要注意安全规则。 七、设备的停用贮存

1.如设备短期贮存1～3 天（根据环境温度决定），可不加任何药品，在设备中注满超滤水存放即可。具体操作步骤为将设备自动控制切换至手动，手动打开反洗进水阀，启动反冲洗水泵，将超滤设备注满超滤水。

2.设备长期存放

把设备清洗干净，膜组件中的残液放干净，然后根据不同行业选用适当的防腐剂，如1％亚硫酸氢钠溶液注满膜组件。

3.如在冬季存放，可适当增加甘油。 一般：0～-5℃为10％ -6℃～-10℃为20％ -11℃～-15℃为30％ -16℃以下为50％

注意：设备存放时，绝对不允许干态存放。 八、超滤系统常见问题的处理

故障现象 进水压力低或进水量不足 可能原因 超滤预处理堵塞 超滤进水泵压力不够 管径偏小 阀门故障 超滤膜被污染 排除手段 清洗或更换过滤材料或装置 更换更大的增压泵 换管径更大的管 更换阀门 进行化学清洗和加药杀菌。 产水量下降超过初始稳定产水量的20% 产水水质不达标或截留效果降低 原液水质恶化 预处理供水不足 维护不当备 浓差极化 断丝 二次污染 原水水质恶化 过滤精度 电动蝶阀失灵 进水压力过高 超滤水箱水位过高 超滤原水箱水位过低 压力表压力突然升高 原水泵不启动 改善前处理，使之达到超滤进水要求 检查及改进预处理 加强维护，并更换损坏设 增大浓水回流量，加速膜管内流速 查找出断丝处，并用环氧树脂进行修补；或更换微滤膜。 改进出水后处理 改善前处理，使之达到微滤进水要求 选择有误更换适合的过滤精度的膜 检查电动蝶阀或控制电路的故障 调节超滤主机进水阀，使进水压力小于. 等产品水箱水位下降到正常后才能启动 等原水箱水位升高到正常后才能启动 压力保护开关跳闸，调节反洗进水蝶阀，使进 水压力小于 等产品水箱水位上升后才能启动 反洗泵不启动 反洗进水压力过高 产品水位过低 九、膜组件的完整性检测与修补 1、组件完整性检测的原理

超滤膜组件在出厂前都经过完整性检测。如果用户在安装和使用过程中造成膜丝断裂，会对产水水质产生影响。这时就需要对组件进行完整性检测。

将膜润湿后，在膜丝的一侧加入压缩空气，当空气压力低于泡点压力时，膜的气孔仍能保持湿润，除了扩散出来的极少量空气流外，没有明显的气流通过湿润的膜孔。但是若膜存在缺陷（如纤维断裂），则在远低于泡点压力下空气就会自缺陷处溢出，观察在膜丝充满液体一侧出现的连续气泡，或者检测气体一侧压力的变化情况，可以判断膜丝及组件的完整性。

2、组件完整性检测的具体操作

当产水水质（浊度或SDI指标）发生明显恶化时，在排除了其他影响因素后，可对膜组件进行完整性检测。

打开浓水排气阀和上排阀，然后在产水侧用无油压缩空气加压至，一旦系统加压完成，关闭空气进口阀，保压5-10分钟，记录产水侧初始压力，如果从膜组件上端透明水管看见有大量连续气泡产生，且管路的压力衰减降低了预设压降的10-20%，可以认为膜组件的中空纤维膜产生泄露，将产生气泡的膜组件进行标识。

对完整性检测产生气体泄漏的膜组件，需进一步检测漏点膜丝并进行补漏。