详细的超滤培训教材.docx

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详细的超滤培训教材

超滤培训教材

1． 安全注意事项……………………………………………………………………………

1．1 机械设备……………………………………………………………………………

1．1．1 组件泄漏…………………………………………………………………

1．1．2离心泵………………………………………………………………………

1．1．3管线与阀门…………………………………………………………………

1．2停机…………………………………………………………………………………

1．3通道…………………………………………………………………………………

1．4安全防护措施………………………………………………………………………

1．5安全检查项目………………………………………………………………………

2． 概述………………………………………………………………………………………

2．1膜技术简介…………………………………………………………………………

2．2中空纤维超滤膜和组件……………………………………………………………

2．3SFP-2660膜组件的特点……………………………………………………………

3．SFP装置…………………………………………………………………………………

3．1膜组件基本使用条件………………………………………………………………

3．2膜组件主要运行参数………………………………………………………………

3．3膜组件反洗参数……………………………………………………………………

3．4SFP装置组成及其运行参数………………………………………………………

3．4．1SFP-2660型装置的组成……………………………………………………

3．4．2行参数………………………………………………………………………

4．设备的运输与安装………………………………………………………………………

4．1运输和装卸…………………………………………………………………………

4．2SFP的使用环境……………………………………………………………………

4．3基础…………………………………………………………………………………

4．4排水…………………………………………………………………………………

4．5装置的安装…………………………………………………………………………

4．6SFP装置的贮存……………………………………………………………………

4．6．1装置使用的仪器及阀门……………………………………………………

4．6．2离心泵………………………………………………………………………

5．SFP装置的运行…………………………………………………………………………

5．1概述…………………………………………………………………………………

5．2启动前的检查内容…………………………………………………………………

5．3启动…………………………………………………………………………………

5．3．1SFP组件的冲洗……………………………………………………………

5．3．2启动程序……………………………………………………………………

5．3．3自动控制……………………………………………………………………

6．运行装置的停机程序……………………………………………………………………

6．1手动操作模式下的停机……………………………………………………………

6．2自动控制模式下的停机……………………………………………………………

6．3装置长时间停机……………………………………………………………………

7．操作指导…………………………………………………………………………………

7．1进水水质要求………………………………………………………………………

7．1．1膜污染形式…………………………………………………………………

7．1．2污染物质……………………………………………………………………

7．2流量…………………………………………………………………………………

7．2．1产水流量……………………………………………………………………

7．2．2浓水排放流量………………………………………………………………

7．2．3反洗流量……………………………………………………………………

7．2．4正洗流量……………………………………………………………………

7．2．5进气量………………………………………………………………………

7．3反洗间隔时间………………………………………………………………………

7．4操作压力……………………………………………………………………………

7．4．1进出水压力差………………………………………………………………

7．4．2进水压力……………………………………………………………………

7．4．3反洗水压力…………………………………………………………………

7．4．4夹气反洗进气压力…………………………………………………………

7．5进水水温……………………………………………………………………………

7．6运行数据的记录……………………………………………………………………

8．SFP装置的过程控制……………………………………………………………………

8．1简介…………………………………………………………………………………

8．1．1手动控制模式………………………………………………………………

8．1．2自动控制模式………………………………………………………………

8．1．3装置关闭条件………………………………………………………………

8．2氧化剂溶液注入装置（选配件）…………………………………………………

8．3装置内锁或者报警…………………………………………………………………

8．4装置运行程控步序表………………………………………………………………

9．系统的维护及故障分析…………………………………………………………………

9．1系统的日常维护……………………………………………………………………

9．2系统的故障分析……………………………………………………………………

10．SFP装置的清洗………………………………………………………………………

10．1SFP膜组件清洗前的准备………………………………………………………

10．1．1清洗方案的选择…………………………………………………………

10．1．2清洗液容积的确定………………………………………………………

10．1．3安全注意事项……………………………………………………………

10．1．4化学清洗药剂的质量要求………………………………………………

10．1．5清洗系统设备的配置……………………………………………………

10．2清洗………………………………………………………………………………

10．2．1准备工作…………………………………………………………………

10．2．2清洗步骤…………………………………………………………………

10．2．3冲洗SFP装置……………………………………………………………

1．安全注意事项

1．1机械设备

1．1．1组件泄漏

如果维护方法正确，且操作压力低于0.6MPa的最大操作压力，SFP组件不会发生泄漏。

一旦发生泄漏事故，必须立即关闭装置。

关机后，检查漏水装置，并予以排除，尔后装置再次加压试水，如果继续泄漏，请立即与OMEX公司联系。

1．1．2离心泵

1． 泵运转时，切勿对其进行维护等操作；

2． 要维护停运的泵，必须加以醒目标识；

3． 泵的维护结束后，把所有的防护件复原；

4． 确保泵的电机风扇的通风顺畅；

5． 泵维护和维修结束后，应按新泵首次运行规定进行检查作业。

1． 1．3管线与阀门

SFP装置的输水系统包括不同管径的管道以及连接件。

装置的不正确操作能导致其损坏，并可能因高压下的泄漏引起人身伤害。

1． 确认所有管线的支撑、安装牢固；

2． 为避免系统承受过高的压力，在打开进水阀之前，须先打开出水阀。

1．2停机

为了确保操作人员或检修人员的安全，对所有设备的停机，都应遵守规定的停机程序。

停机程序不仅针对转动或电气设备，也针对容器、输水管线等。

1．3通道

在SFP设备周围应该有畅通的通道。

地面应做防滑处理并保持干燥、整洁。

尽量不要在运行装置的附近存放设备、零件等。

注意确保所有场地的照明，以方便操作和维护。

1．4安全防护设施

当使用化学药品进行清洗和进行带电作业时，务必穿戴安全防护用品。

如果不遵照下面的要求，可能导致无法挽回的人身伤害。

1.      当工作人员暴露在酸、碱、氧化剂环境下，必须穿戴橡胶手套、橡胶套服、头盔以及护目镜。

2.      当操作人员在带电作业时，应该戴绝缘手套、使用绝缘橡胶垫，并有人在旁边提供必要的帮助和救护。

3.      紧急喷淋装置必须保证处于良好工作状态。

4.      接触有害药品的人员必须全面了解一旦事故发生时，应采取哪些措施。

5.      发生溢出事故时，应按贵公司的安全操作规范进行处理。

1．5安全检查项目

在进行SFP装置操作之前，双方应共同检查是否落实了以下的安全措施：

1． 在明显处张贴处理紧急事故有关单位、人员的联系电话。

2． 所有设备的操作人员熟知现场安全防护措施。

3． 熟知所有的泵和自动阀门的关闭位置。

4． 所有泵/阀门、启动钮的标识清楚、正确。

5． 确保设备周围通道畅通，光线充足。

6． 保持设备清洁和良好维护。

7． 保证设备必要通风。

8． 不要超过SFP膜组件及管线的最大允许压力。

2．概述

2．1膜技术简介

膜技术是20世纪发展起来的一种水处理技术。

常用的膜技术包括微滤（MF超滤（UF）纳滤（NF）电渗析（EDI）和反渗透（RO）膜分离过程在常温下进行，无相变，不产生二次污染，是一种高效节能型分离净化技术，广泛应用于各个领域。

膜处理技术有以下基本性能：

¨        它是一种物理过滤作用，不需要加注药剂；

¨        它是一种绝对的过滤作用；

¨        它不产生副产品；

¨        它运行的驱动力是压力，容易实现自动控制。

表2-1显示了水中各种杂质的大小和去除它们所使用的分离方法。

反渗透主要用来去除水中溶解的无机盐；而超滤则可以去除病毒、大分子物质、胶体等；微滤一般能够去除水中的细菌、悬浮物等，具有很好的除浊效果。

这些都是传统的过滤（如砂滤、多介质过滤等）无法实现的。

表2-1 膜法工艺适用范围与特点

微滤

超滤

纳滤

反渗透

膜孔径

0.1-2.0μm

0.01-0.1μm

＜0.005μm

＜10A

操作压力，MPa

0.02-0.2

0.1-0.5

0.25-0.8

0.7-4.2；

5.6-8.4（海水）

2．2中空纤维超滤膜和组件

微孔孔径为0.01-0.1μm的膜一般称为超滤膜，它的最主要的形式之一是中空纤维膜，呈毛细管状，经喷丝纺制而成。

其内表面或外表面为致密层，或称活性层，内部为多孔支撑体。

分离机理主要是筛分作用，在膜的致密层上有许许多多的贯通孔，在压力驱动下，尺寸小于膜筛分孔径的分子或粒子，可穿过纤维壁，而尺寸大于膜筛分孔径的分子或粒子则被子纤维壁所截留，从而实现大小粒子的分离。

除此之外，溶液的化学性质（pH值、电性）成份（有否其它粒子存在）以及膜致密层表面的结构、带电性及化学性质（疏水性、亲水性等）等也会影响膜的分离性能。

它所分离的组分直径为0.005～0.10μm，一般相对分子质量大于500的大分子和胶体，采用的操作压力一般为0.1～0.6MPa。

根据致密层位置不同，中空纤维滤膜又可分为内压膜、外压膜及内、外压膜三种。

用中空纤维滤膜组装成的组件，由壳体、管板、端盖、导流网、中心管及中空纤维组成，有原液进口、过滤液出口及浓缩液出口与系统连接。

其特点是：

一是纤维直接粘接在环氧树脂管板上，不用支撑体，有极高的膜装填密度，体积小而且结构简单，可减小细菌污染的可能性，简化清洗操作。

二是检漏修补方便，截留率稳定，使用寿命长。

2．3SFP-2660膜组件的特点

SFP-2660型膜组件是为满足大多数RO前处理以及中水回用处理的需要而特别开发的。

它采用PVDF为膜材料，经过适当的化学改性，具有良好的亲水性，耐氧化、抗污染等良好的过滤性能，是市面上不多的外压式过滤产品之一，相对于内压式来说，它的流道空间不固定，具有更宽的进水指标和更高的截污能力。

SFP膜过滤设计方式以能耗比较低全流过滤为主，另外对于高悬浮物的进水，SFP也可采用常规超滤的错流过滤方式以减小膜污堵的速度，并辅以适当的反洗和气洗频率，减少膜表面的污堵，节省能耗，改善出水水质。

3．SFP装置

SFP装置是根据用户产水要求，由数只乃至数十只SFP组件并联组合而成。

其基本流程见下图：

3．1膜组件基本使用条件

项目名称

参数

进水条件

浊度

≤300NTU

pH

2~11，清洗时＜12

余氯

≤200mg/L 以Cl2计

水温

5-40℃

最大进水压力

0.6MPa

最大跨膜压差

0.3MPa（＜35℃）

0.25MPa（≥35℃）

过滤通量

30-100L/m2·h·bar 25℃（根据进水条件选定）

化学清洗最大余氯

≤3

过滤方式

全流过滤或错流过滤

3．2膜组件主要运行参数        

进水类型

浊度

（NTU）

TOC（mg/L）

组件产水量

（m3/h）

反洗间隔

（Min）

气洗频率

（次/天）

地下水

＜2

＜1

3.0

60

1

地表水（自来水）

＜3

＜2

2.5

60

2

地表水（经砂滤）

2-5

＜2

2.5

60

2

地表水

5-15

＜3

2.0

40

3

地表水

15-50

＜3

1.5

20

4

海水

＜20

2.0

30

4

深度处理废水

0-5

1.3

20

6

注：

表列组件产水量是通用标准，具体项目组件产水量根据具体水源条件而定。

3．3膜组件反洗参数

项目名称

参数

反洗时间

30-60秒

反洗水量（单支组件计）

100-150L/m2·h

反洗频率

20-60分钟（视具体水源）

反洗水质

SFP、RO产水或进水软化的RO浓水

空气擦洗

进气时间

30-180秒

进气压力

≤0.25MPa

进气量（单支组件计）

5-7Nm3/h

空气质量

仪表空气或无油过滤空气

注：

如原水为地表水，应在反洗水中加入NaClO，并控制反洗排放水余氯浓度为3-5mg/L。

3．4SFP装置组成以及运行参数

3．4．1SFP-2660型装置的组成

SFP膜组件的数目……………………………………2×48支

膜组件型号……………………………………………SFP-2660

运行重量………………………………………………32kg

3．4．2运行参数

装置最大产水流量……………………………………3×50m3/h

装置最大浓水排放量…………………………………3×8m3/h装置

最小浓水排放量………………………………………0m3/h

水的回收率……………………………………………90%

主要阀门组成

每套SFP装置自动阀门的数目为7个（实现自动开关动作）

每套SFP装置调节阀门个数视具体工程项目（实现量的调节）

4．设备的运输与安装

4．1运输与装卸

整个运输过程应确保装置环境温度在0-40℃范围内，以免膜组件的损坏。

并避免将装置置于阳光下暴晒，以免紫外线对装置上的工程塑料造成损伤。

所有的设备在提货地应该按照货单进行彻底检查。

如果有任何损环、组件短缺或者与单据不符，请立即与OMEX公司联系。

所有的SFP装置都有被设计成撬式结构，并设有专用的吊环以便使用吊车进行装卸。

其中膜组件也可以进行独立包装。

膜组件外套有塑料薄膜袋，封口后放入有防震和固定措施的硬质纸板箱内；装卸时注意不剧烈撞击与抛掷。

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℃。

每个SFP组件湿重约32Kg。

注意：

不要用设备上连接的管道来抓举和移动SFP装置。

这些连接管的材质为工程塑料，不能用来承重或移动SFP装置的。

4．2SFP的使用环境

SFP装置应该安装在厂房内，如果现场的个别条件不能达到以下要求，请事先与OMEX公司联系。

参数

范围

环境最高温度

40℃

环境最低温度

5℃

湿度

最大95%

雨

无

风

无

污染物

无

震动

无

4．3基础

装置基础应能承受设备的负荷。

OMEX公司在手册（3．4）中已经给出了设备的重量。

4．4排水

考虑到启动和不正常运行状态时，排水量可能增大。

故排水系统的设计能力最低应该能排除一个单元的最大产水流量。

4．5装置的安装

1． 按平面布置图要求对设备进行就位并固定。

2． 安装所有的因为运输而被拆卸下来的阀门和管道。

3． 如SFP组件是分别单独运输的，应根据装置总图将组件上架并连接好所有管道。

4． 接通SFP装置的各进、出水的管线。

5． 按照相关标准对所有SFP装置外接管道安装支撑。

6． 检查SFP装置上所有连接电缆线的紧固件，确保连接紧固。

7． 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。

4．6SFP装置的贮存

1． SFP装置应该放于室内，不应该暴晒于日光下。

2． SFP装置不允许储存在5℃以下，并且温度也不允许高于40℃。

3． 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℃范围间。

4． 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。

5．成装置膜组件的停运保养要点

（1）装置上的膜组件如短期停用（2~3天），可每天运行约30~60min，以防止微生物的繁殖污染；

（2）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，将设备内滞留的水排干，再用清洗装置将保护液注入膜组件内，并关闭所有进、出水阀门。

且每用检查一次保护液的pH值。

保护液配方见上第4条所述。

6．保护液配方

根据现场实际情况不同，OMEX提供以下主要三种保护液：

（1）1%浓度的亚硫酸氢钠水溶液

（2）1%浓度的亚硫酸氢钠水溶液+10%丙三醇

（3）10%丙三醇

4．6．1装置使用的仪器及阀门保护设备免受腐蚀性气体以及灰尘和湿度的污染。

贮存场所的温度应该在5℃以上。

4．6．2离心泵保存在室内。

每月至少启动一次。

注意：

仪表和泵均非OMEX公司产品，请查看相关生产厂家提供的资料。

5．SFP装置的运行

5．1概述

SFP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。

最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． 设置反洗压力；

5． 设置浓水排放流量；

6． 设置进气压力；

7． 设置反洗时间间隔；

8． 设置气擦洗时间间隔；

9． 设置并联装置反洗顺序。

5．2启动前的检查内容

1． 排水系统已经准备完毕。

2． PLC程序已输入。

3． 电路系统检查已完成。

4． 管路系统连接完成并已清洗干净。

5．3启动

在启动前应进行以下核查：

1． 按安装核查表进行核查（详见安装指导）

2． 所有的阀门处于关闭状态

3． 所有的泵处于关闭状态

4． 安全设备已安装并处于正常状态

5．3．1SFP组件的冲洗

投运时，装置的冲洗可以只进行反冲洗也可进行反冲洗辅以正洗，下面以进行反冲洗辅以正洗为例：

1． 打开装置的浓排阀

2． 启动给水泵

3． 打开装置的正洗阀，并关闭下排阀

4． 连续冲洗数分钟再转入反洗过程：

1）       打开装置的浓排阀和下排阀

2）       打开反洗阀，缓慢打开反洗进水手调节阀，维持较低的进水压力（低于0.15MPa）连续冲洗数分钟。

5． 重复步骤1、3、4直至冲洗水无泡沫。

6． 用水温大于30℃的0.2%次氯酸钠水溶液（有效氯计）浸泡0.5-3小时，并再次冲洗（如上述步骤）至冲洗出水余氯小于0.1ppm，至此SFP装置启运前准备完毕。

注：

反洗水至少为UF产水以上的高质量水。

5．3．2启动程序

根据进水确定SFP装置的允许最大产水量、工作压力、反洗时间间隔：

1． 装置允许最大产水量是由进水类型及水质决定的。

进水水质与组件产水量的关系见下表：

进水类型

浊度（NTU）

TOC（mg/L）

SFP-2660组件产水量（m3/h）

地下水

＜2

＜1

3.0

地表水（自来水）

＜3

＜2

2.5

地表水（经砂滤）

2-5

＜2

2.5

地表水

5-15

＜3

2.0

地表水

15-50

＜3

1.5

海水

＜20

2.0

深度处理废水

0-5

1.3

注：

装置的产水量应乘装置的组件数。

注：

表列组件产水量是通用标准，具体项目组件产水量根据具体水源条件而定。

2．装置浓水排放量是由进水浊度决定的。

在进水浊度高的条件下，加大浓水排放量可以有效控制SFP组件浓水的淤塞速率。

具体的浓水排放量由中试试验确定。

 注：

装置排放量应乘装置的组件数。

3．SFP进水压力应控制在膜两侧平均压力差≤0.21MPa

膜两侧平均压力差=进水压力+浓水排放压力－　产水出口压力

如全流过滤，则：

膜两侧平均压力差＝进水压力－产水出口压力

4．流量和压力的调整程序如下：

a）        产水的调整

打开产水阀；

开启UF给水泵；

缓慢打开进水阀门；

调整进水阀门，使产水流量达到要求水量（组件首次投运时，注意起始产水量应控制在设计产水量的60%左右运行，24小时后再增至设计产水量）；

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）

缓慢打开浓水排放阀；

调整浓水手动排放阀至需要的排放量。

c）       反洗水压力的调整

全开浓水排放阀；

启动反洗水泵；

缓慢打开反洗阀；

调整反洗手动阀门至压力＜0.15MPa；

打开下排阀，关闭浓排阀，调整下排手动阀至单支流量2-4m3/h，压力小于0.15MPa。

a）        正洗水流量的调整

开启浓水排放阀15%；

打开进水阀；

调整浓水排放阀开度至单支排放量1-2m3/h。

b）       夹气反洗进气压力的调整

进入反洗程序；

缓缓开启进气阀至进气压力为1MPa，气量控制在每支5-7Nm3/h。

1．