超滤技术手册-inge

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超滤技术手册

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inge AG公司所有

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86926 Greifenberg (德国)

Tel.: +49 (0) 8192 / 997 700

Fax: +49 (0) 8192 / 997 999

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目录

1.超滤技术基本原理(UF) (3)

1.1. 工艺 (3)

1.1.1. 死端过滤模式 (4)

1.1.2. 错流过滤模式 (4)

1.1.3. 反向清洗模式清洗 (5)

1.1.4. 正向冲洗模式清洗 (6)

1.2. 化学清洗 (7)

1.3. 隔除能力 (7)

2.滤膜组合系统 (15)

2.1. 滤膜组合技术 (16)

2.1.1. 超滤和絮凝作用 (16)

2.1.2. 超滤和活性碳 (16)

2.1.3. 超滤和纳滤 (17)

2.1.4. 超滤和反渗透 (17)

2.2. 与传统的处理工艺相比较 (17)

3.inge标准:最好的UF 技术 (18)

3.1. 滤膜概念 (19)

3.1.1. 模件示意图 (19)

3.2. Dizzer的隔除能力 (21)

3.2.1. 减少MS2噬菌体 (21)

3.2.2. 减少隐子囊孢子 (21)

3.2.3. 减少混浊度 (22)

3.2.4. 减少SDI (23)

3.2.5. 减少TOC (23)

4.声明 (24)

5.现场帮助和服务 (24)

1超滤技术基本原理

1.1工艺

超滤,它属于滤膜过滤工艺,是一种压力驱动的过滤技术。

基本滤膜过滤工艺的示意图如图1所示。

图1: 基本滤膜过滤工艺示意图

用泵将水压入膜件,由于滤膜的膜压差(TMP),进水得到过滤。

水中杂质由滤膜剔除(与其细孔尺寸有关),并留在进水中。

当被剔除杂质的浓度(它可以包括分子、原子或离子及胶体)

变得太高时,一部分进水作为浓缩物被定期从系统中去除。

当杂质浓度太高时,胶体开始产生堵塞,或系统可在滤膜上产

生结垢。在滤膜表面产生的沉积层会改变其过滤性质和所需的

过滤压力。

1.1.1 死端过滤操作模式

微滤或超滤薄膜可以两种基本方式工作: 或者以“错流过滤”模式(它以浓缩物的连续流通过系统)工作,或者以“死端”过滤模式(其中所有进水都加压通过滤膜,浓缩物只在反洗顺序期间被去除)工作。

在任一种场合,出水和进水的比称为“回收率”,并由下式计算:

Feed Filtrate Flow Flow R

超滤薄膜,它可应用于饮用水的处理工艺,通常以死端模式工作(如下面的图2所示),因为系统的工作效益较高。

图2: 死端过滤工艺示意图

工艺详细情况:

水在死端过滤模式中并不重新循环,全部的进水被压入系统通过滤膜。

这种模式主要用于高质量和混浊度较低的未经处理的水(例如用于饮用水预处理的超滤)。在较高混浊度的场合,取决于所采的过滤方式,系统工作可从死端模式转换成横流过滤模式。 死端模式由于系统的效益较高,是较好的工作模式,较高的效益是由于较低的工作成本(泵所需的能量较少)和较高的回收率产生的。

1.1.2错流过滤模式

在错流过滤模式中,浓缩物以较高的流速跨过滤膜循环,在膜丝中振荡. 这样可以防止沉淀和沉积层的建立。为了控制与浓缩物流量无关的错流过滤速度,只有部分浓缩物(也称为“净化”)被重新循环。inge 公司设计的专门的超滤工艺,只要滤膜被定期反洗(参见图3),甚至全部浓缩物也可重新循环。

图3: 带净化工艺的重新循环示意图

1.1.3以反洗模式清洗

通常,应用于脱盐工艺中的膜丝由于它们独特的结构不能被反洗。在这些系统中,浓缩物被不断从系统中去除,以避免低可溶盐物的沉积。

然而,具有毛细管纤维的超滤薄膜可以用反洗模式清洗,其中滤过的水从出水口向浓缩口冲洗,以便很有效地去除沉积层。

为避免厚污垢层的形成,系统需要定期反洗。

在反洗模式中,滤过的水被加压从过滤出口到浓缩物口“反向”通过系统,从而去除了滤膜浓缩物侧的污垢表面。反洗用的滤过的水或者储存在储水箱中,或者由其他过滤单元供应。

图4: 反洗工艺示意图

取决于使用滤膜系统的类型,浓缩物由定期的反洗程序不断去除。图4示出了反洗工艺的基本示意图。

而且取决于所应用的滤膜系统,包含少量化学物质,如氯或过氧化物的反洗水可改进清洗的有效性。但是,用于清洗的化学添加物并不用于每次反洗周期中,而是以频度不大的时间间隔使用。

系统被清洗(而且是否采用反洗模式)的频率取决于进水的质量。

1.1.4以正向冲洗模式清洗

在反洗顺序之前立即进行正向冲洗可显著增强反洗性能是一

个已得到证明的事实。图5为正向冲洗的示意图。因为这个工

艺不用过滤水完成而通常使用进水,所以它对系统的整个可利

用率影响不大。

图5: 正向冲洗工艺示意图

1.2化学清洗

取决于水中污染的类型,单用反洗可能不能完全去除污垢层,

这可能造成性能随时间而降低。

为恢复系统原先的过滤性能,可用3到18个月的间隔进行化

学清洗。根据想要清除的污垢的类型,可选择适当的化学物质

(如酸、苛性氢氧化钠或各种其他消毒和清洗溶液)进行清洗。

1.3剔除能力

剔除机理随滤膜技术而变。

例如,被确定为无孔滤膜的反渗透膜甚至能剔除溶解性的物

质。通过这些滤膜的传送依靠采用扩散模型描述。图6说明各

种滤膜技术的剔除能力。

图6: 各种类型滤膜的剔除能力

与反渗透滤膜对比,微滤和超滤薄膜是多孔滤膜。基于这一事

实,靠位阻效应完成隔离的过程。

与微滤相比,超滤更小的孔径不仅可剔除细菌和其他微粒,甚

至能剔除更小的污染物,如病毒和宏分子有机物质。

图7对超滤(UF)的孔径尺寸和微滤(MF)的孔径尺寸作了

比较,而且进一步说明与饮用水处理工艺有关的微生物的一般

尺寸。