超滤设备技术资料.docx

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超滤设备技术资料

超滤设备技术资料

一、超滤设备

　　超滤设备概述：

超滤设备（简称UF）是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。

其分子切割量（CWCO）一般为6000到50万，孔径为100nm（纳米）。

起源于是1748年，Schmidt用棉花胶膜或璐膜分滤溶液，当施加一定压力时，溶液（水）透过膜，而蛋白质、胶体等物质则被截留下来，其过滤精度远远超过滤纸，于是他提出超滤一语，1896年，Martin制出了第一张人工超滤膜，其20世纪60年代，分子量级概念的提出，是现代超滤的开始，70年代和80年代是高速发展期，90年代以后开始趋于成熟。

我国在80年代末，才进入工业化生产和应用阶段。

　　二、超滤设备原理：

　　超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。

超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界推动力（压力）作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质，而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。

通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3x10000—1x10000的物质。

当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小于300—500的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留，从而使水得到净化。

也就是说，当水通过超滤膜后，可将水中含有的大部分胶体硅除去，同时可去除大量的有机物等。

　　三、超滤设备分类：

　　超滤膜按结构型式分为板框式（板式）、中空纤维式纳米膜表超滤膜、管式、卷式等多种结构。

其中，中空纤维超滤膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式。

中空纤维外径0.4-2.0mm，内径0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。

原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式中空超滤膜。

超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩液排除不致堵塞膜表面，可长期连续运行

　　四、超滤设备的应用：

　　早期的工业超滤应用于废水和污水处理设备。

三十多年来，随着超滤技术的发展，如今超滤膜技术的应用领域已经很广，主要包括食品工业、饮料工业、乳品工业、生物发酵、生物医药、医药化工、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收以及环境工程等等。

　　五、超滤设备的优点：

　　A.超滤膜元件采用世界著名膜公司产品，确保了客户得到目前世界上最优质的有机膜元件，从而确保截留性能和膜通量。

　　B.系统回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高效分离、纯化及高倍数浓缩。

　　C.处理过程无相变，对物料中组成成分无任何不良影响，且分离、纯化、浓缩过程中始终处于常温状态，特别适用于热敏性物质的处理，完全避免了高温对生物活性物质破坏这一弊端，有效保留原物料体系中的生物活性物质及营养成分。

　　D.系统能耗低，生产周期短，与传统工艺设备相比，设备运行费用低，能有效降低生产成本，提高企业经济效益。

　　E.系统工艺设计先进，集成化程度高，结构紧凑，占地面积少，操作与维护简便，工人劳动强度低。

　　F.系统制作材质采用卫生级管阀，现场清洁卫生，满足GMP或FDA生产规范要求。

　　G.控制系统可根据用户具体使用要求进行个性化设计，结合先进的控制软件，现场在线集中监控重要工艺操作参数，避免人工误操作，多方位确保系统长期稳定运行。

　　六、超滤设备的技术参数

　　超滤同反渗透水处理设备技术类似，是以压力为推动力的膜分离技术。

在从反渗透到电微滤的分离范围的谱图中，居于纳滤（NF）与微滤（MF）之间，截留分子量范围为50-500000道尔顿，相应膜孔径大小的近似值为50—1000A。

　　主要技术参数

　　出水流量T/h:

0.5-30

　　过滤精度（以分子量记）：

6000、10000、30000、50000、100000

　　使用压力：

0.25MPa

　　PH值应用范围：

2-13

　　使用温度℃：

5-45

　　七、超滤性能和作用

　　☆高精度：

彻底滤除水中细菌、铁锈、胶体、大分子有机物等物质。

保留对人体健康有益的微量元素，净化水的微生物和浊度等主要指标优于瓶装饮用水卫生标准。

　　☆长寿命：

由于超滤机采用垂直交叉过滤原理，自动清洗、不易脏堵，因此在正常使用情况下滤芯寿命为普通净水器的30—50倍。

　　☆大通量：

可同时满足直饮、美容、沐浴、食用、清洁卫生等需要。

　　☆低成本：

超滤设备通量大，寿命长、，是一种先进的膜分离技术。

利用超滤器能有效地去除水中的微粒、胶体、细菌、热源和有机物，适用于以分离、浓缩、净化为目的的各种生产工艺中。

　　八、超滤维护保养：

　　外围设备维护：

　　⑴加药箱应及时补液，以防加药泵不能正常吸液。

　　⑵加药泵每六个月更换一次润滑油。

　　⑶超滤供水泵、反洗泵应定期更换润滑油，及时补加润滑油。

　　⑷加药泵的吸入口滤器，每6月清洗一次，每六个月检查/清洗一次加药泵的单向阀、隔膜。

　　⑸定期检测CEB的浓度。

　　⑹定期清洗BW“Y”过滤器滤网。

　　⑺至关重新的是：

超滤前的预处理系统（中水系统），应提供超滤完全的保护。

如中水处理系统运行不正常，则超滤受到污染的机率将大大提高。

　　超滤常规维护：

　　⑴每次停机进行一次BW。

　　⑵及时进行污染物的清洗。

　　⑶及时根据超滤运行状况，调整CEB的频率。

　　短期停机维护：

　　短期停机是指停运1周以内。

每天必须运行1-2H或BW1-2次，并CEB一次。

　　长期停机维护：

　　停机超过1周，即为长期停机，要求进行封存。

封存前要求进行彻底人工化学清洗。

并用1%的亚硫酸氢钠进行封存。

　　如果封存超过1月，则应排尽封存液，进行一次BW后，重新进行封存。

　　封存设备投运前，应进行一次CEB。

　　超滤产水箱的定期清洗：

　　超滤BW、CEB用水都取自产水箱，如产水箱受到污染（微生物、颗粒），则污染物因超滤的BW而进入超滤内部，造成可能的膜的污染。

故应定期清洗超滤产水箱。

　　清洗要求：

　　⑴应彻底清除箱体内表面上的污染物，并清除出箱体，不得有残留，特别是已从表面上脱离的污染物。

　　⑵清洗过程中，不得人为带入污染物。

　　⑶应冲洗箱体内表面，并彻底排放箱内积水。

　　⑷人工清洗后，用100ppm的次氯酸钠浸泡2-4小时，并彻底冲洗/排放。

　　超滤水质检测：

　　⑴超滤产水水质以SDI为衡量标准，一般要求SDI≤2。

应定期检测超滤产水的SDI值。

　　⑵超滤产水SDI值出现异常时，应立即逐个压力容器取样检测SDI值，以确定故障的部位。

　　⑶开启故障压力容器的端盖，检查膜元件之间、膜元件与端盖之间的密封状况，并更换密封故障的部位的密封。

　　⑷排除密封问题，则应考虑采用膜的完整性气量、气泡检测，以确定膜可能出现的断丝部位，并维修断丝点。

可与厂家联系进行上述操作。

　　九、超滤设备的工艺流程

　　超滤装置是在一个密闭的容器中进行，以压缩空气为动力，推动容器内的活塞前进，使样液形成内压，容器底部设有坚固的膜板。

小于膜板孔径直径的小分子，受压力的作用被挤出膜板外，大分子被截留在膜板之上。

超滤开始时，由于溶质分子均匀地分布在溶液中，超滤的速度比较快。

但是，随着小分子的不断排出，大分子被截留堆积在膜表面，浓度越来越高，自下而上形成浓度梯度，这日才超滤速度就会逐渐减慢，这种现象称为浓度极化现象。

为了克服浓度极化现象，增加流速，设计了几种超滤装置：

　　1.无搅拌式超滤

　　这种装置比较简单，只是在密闭的容器中施加一定压力，使小分子和溶剂分子挤压出膜外，无搅拌装置浓度极化较为严重，只适合于浓度较稀的小量超滤。

　　2.搅拌式超滤

　　搅拌式超滤是将超滤装置位于电磁搅拌器之上，超滤容器内放人一支磁棒。

在超滤时向容器内施加压力的同时开动磁力搅拌器，小分子溶质和溶剂分子被排出膜外，大分子向滤膜表面堆积时，被电磁搅拌器分散到溶液中。

这种方法不容易产生浓度极化现象，提高了超滤的速度。

　　3.中空纤维超滤

　　由于膜板式超滤装置，截留面积有限，中空纤维超滤是在一支空心柱内装有许多的，中空纤维毛细管，两端相通，管的内径一般在0.2mm左右，有效面积可以达到1平方厘米每一根纤维毛细管像一个微型透析袋，极大地增大了渗透的表面积，提高了超滤的速度。

　　十、超滤膜在使用中应注意事项：

　　B.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。

在使用产水时，应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。

　　C.超滤组件要轻拿轻放，并注意保护，由于超滤组件是精密器材，所以在使用安装时要小心，要轻拿轻放，更不能甩坏。

组件若停用，要先用清水冲洗干净后，加0.5%甲醛水溶液进行消毒灭菌，并密封好。

如冬天组件还要进行防冻处理，否则组件可能报废。

　　A.过滤系统要定期灭菌。

超滤膜可以截留细菌，但不可以杀死细菌，截留率再好的超滤膜也不能长期保证干净区不长一个细菌，有细菌就可能大量繁殖。

直接影响到透过水质，譬如有的矿泉水成品中出现半透明丝状白色絮状的霉菌团，主要是系统被霉菌污染所致。

因此，必须定期对周转环境及过滤系统进行定期灭菌，灭菌的操作周期因供给原水的水质情况而定，对于城市普通自来水而言，夏季7～10天，冬季30～40天，春秋季20～30天。

地表水作为供给水源时，灭菌周期更短。

灭菌药品可用500～1000mg/L次氯酸钠溶液或1%过氧化氢水溶液循环流或浸泡约半小时即可.