PVDF膜组件技术手册2文档格式.docx
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第三章欧凯OK3系列膜组件性能
3.1OK系列膜组件型号和规格说明：
欧凯公司膜组件的膜材料按表3-1的规定。
表3-1超滤膜组件的膜材料
膜材料名称
膜材料缩写
膜材料代号
聚丙烯
PP
1
聚乙烯
PE
2
聚偏氟乙烯
PVDF
3
聚偏氟乙烯复合膜
4
聚四氟乙烯
PTFE
5
聚醚砜
PES
6
聚氯乙烯
PVC
7
膜组件的规格属性按表3-2的规定。
表3-2净水膜组件的规格属性
膜形式
中空纤维
膜平均孔径
0.03µ
m
膜内/外径
0.9/1.5mm
组件规格
膜有效面积
（m2）
重量（湿态）
（KG）
组件公称内径
mm（in）
组件公称长度
外形尺寸
OK3-0440
80（3）
1000（40）
Ø
94×
1125
OK3-0560
20
125（5）
1500（60）
140×
1600
OK3-0860
48
200（8）
225×
1720
3.2欧凯超滤组件的设计和维护
3.2.1建议膜组件的设计流量
进水条件
设计流量
（L/m2/h）
反洗间隔
（分钟）
最低气洗频率（次/天）
化学分散清洗
进水类型
浊度
（NTU）
TOC
（mg/l）
地下水
＜2
＜1
90
60
不推荐
地表水（自来水）
＜3
75
可选用
地表水（经砂滤）
2-5
地表水
5-15
＜5
40
15-50
＜10
45
推荐
海水
＜20
/
30
深度处理废水
0-5
＜40
注：
以上数据仅供参考。
3.2.2组件使用条件和清洗方法
型号
工
作
条
件
最大进水压力
0.6MPa
最大跨膜压力差
0.2MPa
最大抗余氯能力
5000ppm短时
最大进水余氯
200ppm
最大进水浊度
300NTU
工作温度
5-40oC
pH值耐受范围
2-12
操作模式
全流或错流，定时反洗
膜
的
清
洗
反洗压力
0.10-0.15MPa
反洗流量
1.0-2.0m3/h
3.0-4.0m3/h
7.0-10.0m3/h
反洗时间
20-180sec
药物清洗频率
6-180d
药物清洗时间
15-120min
清洗化学药剂
柠檬酸NaClO/NaOH
以上数据仅供参考，测试条件为：
25oC,0.12MPa。
清洗应在超滤膜没有造成严重污染之前进行，这样很容易使膜的通量恢复到初始状态，清洗的时间间隔一般以现场原水的试验为依据。
3.3欧凯超滤膜尺寸图
OK3-0440外形尺寸图
OK3-0560外形尺寸图
OK3-0860外形尺寸图
3.4超滤运行示意图
运行和反洗示意图
一般情况下，反洗和气擦洗系统对超滤系统是必需的；
通常还配备一个杀菌剂加药系统以控制微生物等繁殖对超滤膜的影响；
而分散化学清洗系统则在水质较差时配备。
3.4.1反洗系统
反洗系统包括反洗水箱、反洗水泵及次氯酸钠加药装置。
3.4.1.1反洗水箱
超滤反洗用水一般采用超滤产水，故可以不另设单独的反洗水箱，而采用超滤的产水箱。
3.4.1.2反洗水泵
超滤由于采用频繁的反洗技术，故应单独设置反洗水泵。
反洗水泵参数可以按以下选取：
1）流量：
膜组件反洗通量可以按150~200L/m2.h，折合成膜组件流量后乘以单套装置组件数量即可；
2）扬程：
一般取10~20mH2O；
3）泵的过流材质应为不锈钢。
3.4.1.3次氯酸钠加药装置
为抑制膜组件内细菌滋生，可以单独设置该加药装置。
加药有两种方式：
一种是在进水中连续加入1~5ppmNaClO，另一种是在反洗水中加入10~15ppmNaClO。
次氯酸钠加药装置含以下设备：
1）加药箱：
一般按一昼夜以上的药品贮存量。
加药箱配低液位开关，低液位报警并停计量泵；
2）计量泵：
按加入反洗水中次氯酸钠浓度10~15ppm或按进水中加入1~5ppm浓度来确定计量泵的流量，压力大于0.3Mpa。
3.4.2化学分散清洗系统
对于水质比较差的原水，建议在系统运行过程中增加化学分散清洗。
根据水质情况选择酸或碱洗装置之一，或者二者均选用。
化学分散清洗系统设备由加药箱和计量泵组成。
3.4.2.1酸洗加药装置
超滤进水中可能含有铁、铝等高价金属的胶体或者悬浮物，也可能存在硬度等结垢倾向，这些杂质可能造成超滤膜的无机物污染。
在此情况下，建议在化学分散清洗过程中加一定浓度的酸溶液进行化学分散清洗，所用的酸可根据具体原水水质情况选用盐酸、草酸或柠檬酸等。
化学分散清洗酸加药装置含以下设备：
应保证一昼夜以上的药品贮存量。
2）计量泵（或采用流量更大的磁力泵）：
按加入浸泡水中酸的浓度（0.5~1%柠檬酸溶液、0.5~1%草酸溶液或0.4%HCl溶液）确定计量泵的流量，压力大于0.3MPa。
3.4.2.2碱洗加药装置
原水中的有机物是造成超滤膜污染的重要原因，为防止由有机物及活性生物引起的超滤膜组件的污染，建议在化学分散清洗过程中加一定浓度的碱进行化学分散清洗，所用的碱溶液推荐采用浓度为0.1%NaClO+0.05%NaOH溶液。
化学分散清洗碱加药装置含以下设备：
按加入浸泡水中碱的浓度（0.1%NaClO+0.05%NaOH）确定计量泵的流量，压力大于0.3MPa。
当设置并使用该分散清洗加药工艺后，微生物等对膜的污染可以得到控制。
3.4.3化学清洗系统
跨膜压差比初始上升1.0bar（在相同温度下），且通过反洗不能恢复时就应对超滤装置进行清洗。
清洗系统包括清洗溶液箱、清洗水泵及清洗过滤器，一般布置于一个机架上。
该清洗为手动过程，通常采用手动配药方式，且需将待清洗装置停机后进行。
3.4.3.1清洗溶液箱
配制贮存清洗液用。
容积可以按以下选定：
按膜组件水容积量计算出单套超滤装置组件的清洗液量，加上清洗管道及清洗过滤器内清洗液的量，再适当放上一些余量。
3.4.3.2清洗水泵
按每支膜组件1m3/h流量计，乘以单套装置组件数量即可；
一般取30mH2O左右；
3）泵的过流材质应为不锈钢。
3.4.3.3清洗过滤器
清洗过滤器流量可以按清洗水泵流量选取，材质为不锈钢。
3.4.4压缩空气系统
采用气擦洗技术可以大大提高超滤的反洗效果。
气源要求无油压缩空气，超滤装置最大进气压力2.5bar，单支组件进气量为5-12Nm3/h。
3.4.5超滤装置程控步序表
由于超滤装置每30~60分钟需反洗一次，故一般均为自动运行。
考虑到不同超滤系统的进水水质差异较大，具体的运行及清洗参数、步序等宜根据现场调试情况最终确定。
总的原则是，当水质较差时，增加反洗、气擦洗以及分散化学清洗的频率。
膜组件首次投运时，注意起始产水量应控制在设计水量的30%～60%左右运行，24小时后，再增至设计产水量，这样有利于膜通量的长期稳定。
超滤装置首次运行或长时间停运后恢复运行，需要进行冲洗以除去组件内的保护溶液。
开始的启动应该为手动的，但是一旦所有的流速和压力、时间被设置后，装置应该恢复为自动。
装置恢复自动后，PLC系统可以有效监控系统的运行，一旦运行条件不满足，装置会自动采取保护措施。
装置启动所涉及到的基本步骤如下：
1）启动供水泵；
2）装置灌满水和冲洗；
3）启动反洗水泵；
4）设置和调整反洗压力；
5）设置和调整进气压力；
6）设置反洗时间间隔；
7）设置气擦洗时间间隔；
8）设置并联装置反洗顺序。
4.1.1启动前的检查内容
1）超滤前处理系统运行正常，管路清洗干净，超滤进水符合设计要求；
2）排水系统已经准备完毕；
3）PLC程序已输入；
4）电路系统检查已完成；
5）管路系统连接完成并已清洗干净。
4.1.2启动
在启动前应进行以下核查：
1）所有的阀门处于关闭状态；
2）所有的泵处于关闭状态。
4.1.2.1超滤组件的冲洗
具体阀门标识及流程见图5-3。
1）打开装置的产水阀VP和正洗排放阀VCT；
2）启动原水泵；
3）缓慢调节超滤装置正洗手动阀门VWH（见附图：
管道及仪表流程图），维持较低的进水压力（低于1.5bar）；
4）连续冲洗至排放水无泡沫，至此超滤装置启动前准备完毕。
4.1.2.2启动程序
根据进水确定超滤装置的允许最大产水量、工作压力、反洗时间间隔：
1）超滤元件进水压力应控制在膜两侧平均压力差≤2.10bar
2）流量和压力的调整程序如下：
A）产水的调整
打开产水阀VP；
缓慢打开进水手动阀门（通常在原水泵出口处）；
调整进水手动阀门，使产水流量达到要求水量；
如果同时有浓水排放，应同步调整。
B）浓水的调整（错流工作状态）
缓慢打开错流排放阀VCH，调节至需要的排放量。
C）反洗水压力的调整
全开正洗排放阀VCT；
启动反洗水泵；
缓慢打开手动反洗阀门（通常在原水泵出口处）；
调整手动反洗阀门至压力≤2bar。
D）夹气反洗压力的调整
进入反洗程序；
缓慢开启并调整进气阀至进气压力为1bar。
4.1.2.3自动控制
当装置由手动控制将所有的流量、压力设置完毕后，装置需要关闭，然后以自动方式重新启动。
1）关闭所有开关，将手动开关转为自动；
2）启动超滤装置；
3）调整产水压力保护开关，当产水压力高于设定值，正排阀VCT自动开启。
4.2装置的停机程序
4.2.1手动操作模式下的停机
1）打开正排阀VCT，冲洗15秒;
2）缓慢关闭进水阀。
4.2.2自动控制模式下的停机
装置在自动模式下运行，当下面的一些情况发生时，装置会自动关闭或不能投入自动运行：
1）供水水泵没接到运行指令，或者泵的手动开关没有置于自动状态；
2）进水或产水出口压力过高。
4.2.3装置长时间停机
1）如果装置需关停，组件如短期停用（2～3天），可每天运行30~60min，以防止细菌污染。
2）组件如长期停用（7天以上），关停前对超滤装置进行一次手动夹气反洗；
并向装置内注入保护液（1%亚硫酸氢钠溶液），关闭所有的超滤装置的进出口阀门。
每月检查一次保护液的pH值，如pH≤3时应及时更换保护液。
3）长时间关停后重新投入运行时，应将超滤装置进行连续冲洗至排放水无泡沫。
4）停机期间，应自始至终保持超滤膜处于湿态，一旦脱水变干，将会造成膜组件不可逆损坏。
注意：
在准备装置长时间停机过程中，控制柜输出电源必须关闭，并且输入电源也应处于关闭状态。
在任何时候都必须保持超滤膜处于湿态，一旦脱水变干，都将造成膜组件不可逆损坏。
现象
可能存在的原因
处理方法
跨膜压差太高
超滤膜组件被污染
查出污染原因，采取相应的清洗方法；
调整冲洗参数。
产水流量过高
根据操作指导中的要求调整流量
进水水温过低
产水流量小
阀门开度不正确
检查并保证所有阀门处于开启状态，并调整阀门开度
流量仪出问题
确定并解决此问题
供水压力太低
提高供水压力
供水温度太低
提高供水温度
产水水质较差
进水水质超出了允许范围
检查进水水质，主要是浊度和COD
膜组件发生破损
查找破损原因，更换膜组件
在自动状态下系统不能自动运行
供水泵不能启动
排除接线错误可能；
将泵置于手动状态重新启动，正常后转
换为自动控制；
进水压力太高
检查供水泵；
压力开关设置问题。
产水背压高
产水出口阀门未开启；
后续系统未及时启动；
PLC程序有误
检查PLC程序
第六章超滤的清洗
超滤装置在其长期运行过程中，水中的杂质会日积月累而使膜的分离性能逐渐受到影响。
因此，超滤装置在使用运行过程中需要定期、不定期地对膜组件进行化学清洗，以恢复膜的性能
6.1超滤膜组件清洗前的准备
6.1.清洗方案的选择
清洗方案
（1）：
采用酸性溶液对超滤装置进行清洗。
该清洗方案适用于，由于当进水中Fe或Mn的含量超过设计标准，或者超滤膜组件的进水中悬浮物特别高等，而对膜的进水侧造成的非有机物污染。
清洗方案
（2）：
采用用碱性氧化剂溶液对超滤装置进行清洗。
当进水中有机物含量高，可能引起滤膜受到有机物污染。
并且当条件有利于生物生存时，一些细菌和藻类也将在超滤膜组件中繁殖，由此引起生物污染。
1）所有清洗剂都必须从超滤的进水侧进入组件，防止清洗剂中可能存在的杂质从致密过滤皮层的背面进入膜丝壁的内部。
2）超滤装置进行化学清洗前都必须先进行充分的夹气反洗；
3）超滤装置的整个化学清洗过程约需要2~4个小时；
4）如果清洗后超滤装置停机时间超过三天，必须按照长时间关闭的要求进行维护。
5）清洗液必须使用超滤产水或者更优质的水配制。
6）清洗剂在循环进膜组件前必须除去其中可能存在的污染物。
7）清洗液温度一般可控制在10℃～40℃，提高清洗液温度能够提高清洗的效率。
8）必要时可采用多种清洗剂清洗，但清洗剂和杀菌剂不能对膜和组件材料造成损伤。
且每次清洗后，应排尽清洗剂，用超滤或RO产水将系统冲洗干净，才可再用另一种清洗剂清洗。
61.2安全注意事项
1）避免与NaOH、NaClO这些药剂直接接触，该类药剂具有程度不同的腐蚀性，而NaClO还是一种强氧化剂。
2）清洗时应控制管线的压力，以免压力过高引起化学药品喷溅。
6.1.3化学清洗药剂的质量要求
柠檬酸和次氯酸钠为工业级。
NaOH为隔膜碱。
6.1.4清洗系统设备的配置
清洗溶液箱、清洗水泵、清洗过滤器各一台（可以共用RO清洗系统）。
与超滤装置连接可以用UPVC管或软管。
6.2清洗
6.2.1清洗方案
（1）：
1~2%柠檬酸溶液或0.4%HCl溶液，适用于铁污染及碳酸盐结晶污堵。
酸洗超滤膜组件的基本程序如下：
a）清洗系统的准备；
b）在超滤膜组件中循环酸性清洗溶液；
c）冲洗超滤膜组件并且返回生产运行状态。
1）准备工作
a）按关闭程序关闭系统；
b）关闭系统所有阀门；
c）在清洗溶液箱中配制好1~2%的柠檬酸或0.4%HCl溶液，并充分搅拌使其混合均匀。
2）清洗
a）启动清洗水泵，缓慢打开清洗水泵出口阀、超滤装置清洗液进出阀，控制每个膜组件1000L/h的流量让清洗溶液进入膜组件，并返回清洗溶液箱中。
循环清洗时间为30min；
b）关闭清洗泵，静置浸泡60min；
c）将清洗溶液箱和清洗过滤器放空,并用清水冲洗干净。
3）冲洗超滤装置
冲洗的目的是为了将超滤装置中残余的化学溶液除去。
a）打开超滤装置浓水排放阀和产水排放阀；
b）打开超滤装置的进水阀门，使进水通过超滤膜组件，直到进水和产水的电导率差值（高出之值）在20µ
S/cm之内；
c）返回生产运行状态。
6.2.2清洗方案
（2）：
0.2%NaClO+0.1%NaOH溶液,用于清洗由有机物及活性生物引起的超滤膜组件的污染。
对超滤膜组件用碱性次氯酸钠溶液进行清洗的工作程序如下：
b）用碱性氧化剂溶液对膜组件进行清洗；
c）冲洗膜组件并且返回工作运行状态。
a）按关闭程序关闭超滤系统；
c）在清洗罐中配制好0.2%NaClO+0.1%NaOH溶液，并充分搅拌使其混合均匀。
同酸洗步骤。
第七章超滤膜组件的包装、运输与贮存
7.1包装与运输
1）所有的膜组件均进行独立包装。
放入有防震和固定措施的硬质纸板箱或木箱内；
装卸时注意不剧烈撞击与抛掷。
2）膜组件运输过程中应将其平放在运输载体上，最大允许叠放层数为4层，同时须遮阳避雨，防曝晒及冰冻，运输环境温度高于0℃。
3）超滤膜组件出厂时已加好贮存保护液。
7.2安装与贮存
1）膜组件安装时，应注意不得将组件作为支撑件；
不得有重物或硬物撞击壳体，也不得将组件置于日光直射下工作，以免组件壳体老化。
2）暂不使用的膜组件，应灌注保护液后封口，堆放在地面平整、清洁，周围环境无腐蚀与污染物，且远离冷、热源的室内。
贮存温度控制在5～40℃范围之间。
3）保护液配方为1%浓度的亚硫酸氢钠水溶液，每隔一个月应测试一次保护液的pH值，如pH≤3时应及时更换保护液。
4）成装置膜组件的停运保养要点：
a）装置上的膜组件如短期停用（2～3天），可每天运行约30～60min，以防止细菌污染；
b）装置上的膜组件如长期停用（7天以上），必须将膜组件进行充分的清洗，然后将保护液注入膜组件内，且每月检查一次保护液的pH值。
超滤膜组件在任何时候都必须在充满水的状态下保存，膜组件一旦脱水变干，膜通量将会不可逆衰减，膜组件随即报废。
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