中空超滤膜HYDRAcap技术手册(海德能)
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目录第一章美国海德能公司RO/NF膜产品规格与性能第二章反渗透及纳滤膜应用技术介绍第三章反渗透、纳滤基础知识第四章水化学与水质分析第五章预处理第六章反渗透系统设计第七章反渗透膜的安装及运行第八章污染与清洗第九章RO/NF系统故障诊断和排除第十章海德能公司反渗透膜元件质量保证书第十一章海德能公司退货程序 (RGA)第十二章反渗透技术问答第十三章应用技术文献第一章美国海德能公司RO/NF膜产品规格与性能1.1 8英寸膜元件端板新型涡旋切1.2 流式设计美国海德能公司已于2002年12月12日正式推出针对所有标准的 8 英寸膜元件端板的新型涡旋切流式(以下简称为“切流式”)设计。
这一新的密封支撑/防止膜卷突出设计(ATD)提供了更好的端面接触,使水力负荷分布的更加均匀。
新的切流式设计保持了海德能公司产品多孔端板的特点,该端板可以保护膜元件免受因较大颗粒撞击而造成的损坏。
这一特殊的涡旋式图案设计使得穿过膜元件表面的水具有均匀的分布,并可以平衡膜元件外部和中心管的压力。
新的切流式可以很容易地由其象牙色和涡旋式结构辨认,而不同于以前的灰色和直线式。
同时,我们还将介绍新型内连接管,它即适用于新型切流式膜元件,也适用于传统的海德能膜元件。
新型内连接管具有很多好处,在负载和操作过程中不会脱离。
新型切流式膜元件完全与工业市场中众多其它的膜元件相兼容。
海德能公司正致力于膜元件内部密封方法的研究,以提供压力容器中膜元件之间密封连接的最大保证。
目前正使用的非切流式膜元件设计可以允许内部和外部的密封。
海德能公司在持续不断地为我们的用户研究和开发创新的、改进性的产品。
新切流设计在保持水通量和脱盐率的一致性及可靠性的基础上提供了附加的益处。
海德能公司正在以改进的设计模式,在无附加成本的情况下,一同既往地生产高质量的膜产品。
技术说明—新型切流式膜元件需使用内连接管—每支新型切流式膜元件的包装中均装备一支内连接管— SWC 系列内连接管部件号码不同于其它苦咸水反渗透膜产品的内连接管部件号码—新切流式膜元件不能使用外连接管和外连接型端板接头—新型内连接管同时适用于新型切流式和传统膜元件—新切流式设计膜元件与市售的大多数公司的膜元件的连接管和端板接头完全兼容—标准中心管内径为1.125英寸,经压力容器制造商验证,端板接头可满足其要求—在新型内连接管上的O型圈(其型号为PARKER#2-119)可能不同于其他制造商的产品—对于目前采用外连接型端板接头的系统,需要从压力容器制造商处订购新的端板接头—当传统膜元件被新型切流式膜元件取代时,每一压力容器需要两个端板接头—苦咸水膜元件连接管是一头逐渐变细的,以便需要探查时很容易地接入。
海德能纳滤膜安全操作规定海德能纳滤膜是在水处理、污水处理以及各种工业流体中分离和净化液体的重要装备。
它可以有效地去除悬浮颗粒、细菌、病毒、有机物等,达到净化水质的目的。
但是,如果在使用过程中不合理操作,可能会导致意外事故的发生,甚至对工作人员和设备造成损害。
因此,为了保证生产安全,特制定本《海德能纳滤膜安全操作规定》。
一、设备检查在使用海德能纳滤膜之前,应当定期检查设备的状况,确保各种传动部件、电气设备和阀门的卡紧、密封良好,电线电缆不破损,管道系统和容器内的杂物已清理干净,滤膜的包装已彻底拆卸等。
并对各部件润滑、冲洗、加油等。
以确保设备的正常运转,减少因设备故障而导致的事故发生。
二、操作规范1.确保操作人员有相关岗位培训并持有相应的操作许可证。
2.操作时,要在设备周围设置简易围挡,并且设置安全警示标志。
以防止设备运转时工作人员接近或过于靠近。
3.在设备运转过程中,禁止焊接、切割等明火作业,防止火势蔓延,发生事故。
4.当发现滤膜破损、漏水、运转异常等现象时,操作人员应按相关要求及时进行停机维修,必要时更换滤膜。
5.维修完毕后,应进行全面的检查和测试,保证设备正常运作后再开始工作。
三、作业安全1.作业时必须严格按照相关操作规范进行,认真阅读使用说明书,并全面了解设备的结构和性能特点,严禁未经批准私自改变设备结构和运作方式,否则后果自负。
2.需要注意保持设备周边环境的清洁卫生。
避免油污、异物等污染设备或者影响操作人员的视线。
3.运行中的设备产生的高温和高压状态下,访问或者调整设备时必须穿着符合要求的防护服和安全鞋以保证工作人员的个人安全。
4.在操作设备时,必须保证身体和心理状态良好。
严禁吸烟、喝酒、赌博、娱乐等不良习惯,以免影响工作安全。
四、紧急处理在遇到紧急情况时,应尽快进行处理。
如设备发生漏电、漏水等问题,或者出现操作人员突然晕倒、呼救等情况时,应立即切断电源或紧急停机,通知相关人员进行处理。
在处理过程中如果需要使用灭火器材,应按照使用手册上的指示进行正确使用。
超滤操作手册一、简介超滤是一种膜分离技术,其膜为多孔不对称结构。
过滤过程是一抹两侧压差为驱动力,以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程,使用压力通常为0.03~0.6MPa,筛分孔径从0.005~0.1μm,截流分子量为1000~500000道尔顿左右。
我们选用HYDRA cap 60膜。
影响超滤膜性能的因素1 膜的化学材料HYDRA cap 膜材质为亲水性聚醚砜(PES),这种材质的化学稳定性优异,耐受氧化剂的能力强,亲水性好不容易被污堵,污堵后容易清洗恢复。
耐酸碱范围可达Ph2~13。
2 膜丝的微观结构和孔径。
HYDRAcap中空超滤膜的中空丝断面为海绵状多孔结构,内表面为超滤分离皮层,外表面为微滤多孔曾。
与传统超滤膜的指状大孔结构相比,孔径均一,内表面无缺陷,机械强度高。
HYDRAcap膜割分子量为15万道尔顿,分离孔径约为25nm。
3超滤膜组件的结构中空纤维膜是超滤膜的最主要形式,分为内压膜和外压膜。
外压式膜的进水流道在膜丝之间,膜丝存在一定的活动空间,内压式膜的进水流道是中空纤维的内腔。
HYDRA cap 是内压式膜。
4超滤的运行方式和清洗方式超滤的运行方式分为全流过滤和错流过滤两种模式。
全流过滤时,进水全部透过膜表面形成产水;错流过滤时,部分进水透过膜表面成为产水,另一部分则夹带杂质排出成为浓水,这种运行方式能处理悬浮物含量较高的原水。
超滤的清洗方式包括正洗、反洗、分散化学清洗、化学清洗等。
正洗、反洗可清除膜面的滤饼层。
分散化学清洗和化学清洗通过化学药剂来清除胶体、有机物、无机盐等在超滤膜表面和内部形成的污堵。
二、超滤工艺流程超滤工艺流程见图1所示四、超滤工作流程说明:超滤系统工艺流程如图1所示。
阀门W1、W2 、U1常开,其它阀门在各步骤中打开或关闭。
1运行打开阀门V1、V3,开启进水泵A。
运行中进水压力为0.1~0.2MPa,超过0.25MPa则停机并报警,说明进水压力过高。
进水泵有低液位保护,中液位自动运行。
中空纤维超滤膜参数表
以下是一个中空纤维超滤膜组件的部分参数表:
型号:陶氏SFD2880
膜面积:77m²
产水量:³/h
操作压力:(MPa)
截留分子量:10万
纵向强度:
用途:水过滤
过滤方式:内压式
工作温度:25℃
孔径:μm
厚度:
过滤精度:
通量:1000L/H
另外,不同型号的中空纤维超滤膜的参数可能会有所不同。
例如,海德能HYDRAcap MAX60的参数如下:
产水流量: (/h)
产水浊度:≤ NTU
细菌去除率:≥4 log
结构:中空纤维超滤膜组件
膜材料:TIPS PVDF
公称膜面积:840 ft2(78m2)
膜丝尺寸:ID ”( mm), OD ” ( mm)
膜孔径:μm
典型过滤水通量范围:20 - 65 gfd (34 -110 L/m2/h)
最大进水压力:73 psig (5 bar)
最大跨膜压差:30 psig (2 bar)
瞬间最大耐氯浓度:5000 ppm4
最大耐氯性能:1,000,000 ppm-hrs
最大瞬间进水浊度:300 NTU5
最高运行温度:104 ℉ (40 ℃)
运行pH 范围: -
清洗pH 范围: - 。
这些参数主要涉及中空纤维超滤膜的过滤性能、材料特性、运行条件等,对于了解和选择适合的超滤膜组件具有参考价值。
具体应用时,请根据实际需求和条件进行选择。
海德能超滤膜的元件对于进水的水质要求很高,如果进水水质不能达到标准,则会严重影响超滤膜性能,从而导致整个处理系统无法正常运作。
海德能超滤膜HYDRAcap40对进水水质要求一、有效去除微生物如果水中含有微生物,当微生物粘附在超滤膜表面时,它会继续生长繁殖,从而导致堵塞微孔,使美国海德能超滤膜无法进行正常的工作。
二、降低进水混浊度如果水中含有微生物、悬浮物或胶体等杂质,则会让水变得混浊,它会阻碍透过光线从而影响光学效应。
三、有效去除悬浮物和胶体物质去除水中胶体可以采用与其电性相反的荷电物质来扰乱胶体粒子的稳定性,使其变成电中性,这样分散的胶体粒子就会凝聚,通过过滤就可以很容易的去除。
四、可溶性有机物的去除可溶性有机物通过一般的过滤处理很难被有效的去除,所以一般采用氧化法或吸附法进行处理。
氧化法是应用氯或次氯酸钠、臭氧、高锰酸钾等氧化剂进行氧化处理。
而吸附法是应用活性炭的吸附作用对可溶性有机物进行有效的去除,也可以应用树脂进行处理,但是有些不容易被吸附的有机物质仍需要通过氧化法进行有效的去除,所以多数情况下都采用氧化法进行处理。
海德能超滤膜使用中注意事项海德能超滤膜过滤系统所用组件数量是根据设计总透水量而定的。
而每根组件所标称的每小时产水量是指纯水透水速率,是指采用纯水作测试介质,纯水对超滤膜不存在溶质引起的堵塞问题。
测试温度25℃,测试压力为0.1MPa。
由多个组件构成的超滤系统实际透水速率为标称的 90%左右,但由于装置的透水速率随运转时间而逐渐下降,但经清洗后基本上可以回复到一个相对稳定值,一般情况下,稳定值只是初透水速率的60%左右,此外,超滤组件的透水量还受到温度、压力、料液浓度、给水浊度的影响,因此设计时必须考虑以上因素。
由于每根超滤组件在出厂前加入保护液,使用前要彻底冲洗组件中的保护液,先用低压(0.1MPa)给水冲洗1小时,然后再用高压(0.2MPa)给水冲洗1小时,无论低压还是高压冲洗时,系统的产水排放阀均应全部打开。
超滤技术概述1.1 超滤原理超滤是一种以机械筛分原理为基础,以膜两侧压差(100~1000kPa)为驱动力的膜分离技术。
它可分离液相中直径在0.05 ~0.2μm的分子和分子量为1~10万的大分子。
超滤膜的筛分孔径小,它可截留病毒病菌、胶体、大有机分子、油脂、蛋白质、悬浮物等[2]。
通过超滤膜后的出水,水质稳定,受原水水质、运行操作条件的影响很小。
1.2超滤膜超滤膜的类型有板式、管式、中空纤维、涡卷式等多种类型。
其中中空纤维膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式,它与其它形状的膜相比具有体积小、膜面积大、水通量大、不易堵塞等优点[3]。
HYDRAcap是美国海德能公司新开发的一种大直径中空纤维超滤膜组件。
新型工业用中空纤维设备具有可自动、频繁脉冲式冲洗中空纤维管的性能,其特点是通过短时间的停运,来保持稳定的产水量;可在很低的错流速度下工作,甚至可以在单向流速下工作。
HYDRAcap60超滤膜主要技术参数为:需要精度为150μm预过滤;pH为2~13;连续余氯≤5mg/L;最高运行温度≤40℃;运行方式可以是错流过滤或全量过滤;20℃时透膜压差为28~150kPa;反洗压力240kPa;反洗水流量315L/m2/h;反洗频率15~60min/次;反洗时间30~60s/次。
组件公称膜面积46m2,中空丝外径/内径φ0.8mm/φ1.3mm。
2原水水质及工艺流程2.1原水水质取水地点为河津热电厂#1冷却水池,期间浊度变化为10~30NTU,进水温度8~20℃。
河津电厂循环冷却水水质报告见表1。
2.2 试验工艺流程试验工艺流程见图1。
HYDRAcap超滤膜采用恒压控制,全量过滤。
过滤周期分别设置30min和45min 两个过滤周期。
30min的产水量分别为3.2t/h、3.6t/h、4.0t/h;45min的产水量为4.0t/h。
为防止循环冷却水夹带大颗粒划伤膜表面,在超滤组件前设置150μm的盘式过滤器。
超滤膜使用说明一、预备工作a.首先检查电控柜是否通电,并保证合上所有的空开。
b.超滤进水口压力控制在0.25Mpa以内(即超滤膜初始运行时,在保证设计通量的前提下,如果此时压力低于0.25 Mpa,那么就在此压力下运行,不需要提高到0.25Mpa,这样能有效延长膜元件的使用寿命),反冲流量:>产水量的1.5倍,反冲压力: 0.15Mpa--0.25Mpa注意:膜反冲主要关注的是透过膜的水量也就是反冲量必须大于产水量的1.5倍,反冲通过量在规定的压力内越大越好,即反洗泵选型时, 在0.25Mpa条件下流量最少应是产水量的1.5倍)。
c.初始状态上述一切准备就绪后,打开手动阀F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、B1(关闭程度按浓水流量及回流比调节好)其余手动阀F8、F9处于关闭状态(即为正常的停机状态)。
二、典型工艺:图上标示的文字:原液为进水口,超滤液为透过液口(又为反洗进口),浓缩液为浓缩液回流口(又为排污口)。
用户为了节省组装费用可只需利用一个浓缩液口作为浓水回流口,可用4~5mm的UPVC板(采用车床加工成与膜端口橡胶垫片一样尺寸)堵住其中靠近进液口的那个浓缩液口。
请务必注意ESUF超滤膜元件的原液进口中间有导流分布管,它只能作为进水口,不能作为排水口,远离进水口的侧面浓缩口可作为排污口。
三、超滤流程图(见附图)及运行设备正常投运的基本工作流程示意如下:运行水反洗排污运行(40分钟)(30秒)(15秒)A、自动运行(所有手动阀门均在初始状态)打开气动阀门V1、V2、V3,数秒钟(待定)后开启原水泵、措流泵(清洗泵),并按流量计调节B1使浓水排放流量为4m3/h左右,使措流量与透过液流量比尽可能大(注意如错流水泵足够大并产水量足够的话,F5阀门尽量多打开一点,以提高回流比,增加错流程度)。
进水压力应在0.25Mpa以内(产水量足够的话,进水压力越低越好)。
B、大流量水反冲设备运行40分钟后(注:运行时间以V1打开时计数)开始对设备进行水反洗。
第一章超滤系统超滤系统包括:换热器1台、超滤装置2套、超滤反洗装置1套和超滤化学清洗装置1套。
一.HYDRAcap®中空超滤膜组件简介HYDRAcap®超滤技术是一种用于水处理的高精度膜过滤工艺,可有效地去除细菌、病毒、大分子有机物、胶体和颗粒物。
与传统滤料过滤工艺相比,HYDRAcap®超滤工艺流程简单、药剂用量少、水回收率高、占地面积小。
HYDRAcap®膜组件对病原微生物去除效果获得了加利福尼亚卫生局(DHS)认证,病毒、隐孢子菌和鞭毛虫的去除率均达到了4Log以上。
HYDRAcap组件还得到了美国国家科学基金会(NSF)、美国环保署(EPA)和英国饮用水检测学会(DWI )的认证。
HYDRAcap®超滤膜能够承受氧化剂的侵蚀,可以采用高浓度的氧化剂进行化学清洗。
基于诸多优异的性能,HYDRAcap®中空超滤技术已经成为高污染地表水、工业和市政排放水、中水回用、高品质生活饮用水处理工艺以及污染性复杂水质反渗透系统预处理工艺的理想选择。
1.膜组件与中空丝结构:HYDRAcap®中空超滤膜组件为内压式,结构示意图见图-1,外观及顶端剖面见图-2。
过滤时原水从组件底部接口进入中空膜丝内腔,产水径向透过膜壁,汇集到中心管后从组件顶部的产水出口流出。
HYDRAcap®膜组件可以按全量过滤方式操作,也可以按错流过滤方式操作。
全量过滤时膜组件中所有原水透过膜全部转化成产水,而在错流过滤时要从上部侧接口排出浓水。
过滤过程中原水里的污染物会在膜表面积累造成通量衰减,HYDRAcap®膜组件采用周期性频繁反冲洗的方式恢复通量。
膜自身具备的良好机械强度和化学稳定性,能够满足过滤及正、反冲洗,加药反洗和化学清洗的需求。
图-1 HYDRAcap®中空超滤膜组件结构示意图HYDRAcap®中空超滤膜丝的材质为亲水性聚醚砜,永久亲水性保证了膜的抗污染性能和稳定高通量,聚醚砜材料机械强度高、化学稳定性好,能够满足频繁大流量反洗操作的机械冲击,在氧化性环境(余氯等)和强酸强碱溶液中机械性能和分离性能稳定,可以进行强烈的化学清洗。