諾瑞特超濾膜操作手冊

1、The XIGATM Concept and Operation Manual XIGATM 原 理 和 操 作 手 冊目 錄工藝描述XIGATM原理儲存和運(yùn)輸安裝膜組件開機(jī)程序膜完整性測試組件修復(fù)程序工藝描述由于高壽命的膜技術(shù)的發(fā)展，微濾和超濾已經(jīng)應(yīng)用到大規(guī)模的過濾過程中，而且這種進(jìn)展由于采用了被許多超濾過程采用的錯(cuò)流過濾，而更加具有吸引力。錯(cuò)流的方式確實(shí)提高了超濾和微濾過程的表現(xiàn)。但是一個(gè)致命的缺陷妨礙了這種過濾方式在大規(guī)模的過濾過程中的應(yīng)用：這就是非常高的運(yùn)行能耗。XFLOW的XIGATM-使得微濾和超濾工藝使用終端過濾（Dead-end mode）成為可能。采用這種過濾模式的運(yùn)行能耗僅

2、僅為錯(cuò)流過濾能耗的一小部分。并且在這種工藝中，XFLOW 發(fā)明了一種采用永久親水毛細(xì)管膜的新組件。組件的設(shè)計(jì)采用8”形式，這是卷式膜，尤其是卷式反滲透膜采用的一種標(biāo)準(zhǔn)形式。標(biāo)準(zhǔn)壓力容器中，可以放入多個(gè)膜組件，進(jìn)水方式可以為一端進(jìn)水，也可以為兩端進(jìn)水。兩端進(jìn)水的好處是可以減輕壓力損失，因此保證在整個(gè)壓力容器長度方向上，均可以獲得穩(wěn)定的出水量。通常工藝采用，出水量恒定的方式。因此，膜過濾壓降（TMP）將隨著過濾過程的進(jìn)行不斷升高。這就需要間隔一段時(shí)間，就進(jìn)行反洗，來控制TMP的升高。同時(shí)我們還推薦，間歇地加入雙氧水、次氯酸等消毒劑來控制細(xì)菌的增長，有助于減少TMP的增加。另外，還需要每月左右進(jìn)行化

3、學(xué)清洗清洗劑可采用氫氧化鈉、EDTA、檸檬酸等。根據(jù)XIGATM概念設(shè)計(jì)的大型膜過濾工廠PWN/荷蘭XIGATM 原理過濾XIGATM組件由PVC外筒和中心出水管，以及中空纖維膜絲組成，膜絲材料為聚醚砜和聚乙烯吡咯酮共混材料。中空纖維膜絲由23cm的環(huán)氧樹脂密封在PVC外筒中，原水從毛細(xì)管的內(nèi)部進(jìn)入。過濾時(shí)，比膜孔徑大的顆粒被截留在膜的表面，并存留在毛細(xì)管間。而濾液，以及包含在濾液中的離子和小于膜孔徑的顆粒物通過膜表面，并被收集到中心集水管中。上述即為過濾過程。過濾過程的驅(qū)動力來自入水（進(jìn)入毛細(xì)管）和出水（出毛細(xì)管）之間的壓力差，即所謂的過濾壓降（TMP）。由于XIGATM采用了終端過濾，因此

4、TMP非常低，通常為0.5bar。雖然隨著操作的進(jìn)行TMP會不斷增加，但是保持低水平的TMP是非常重要的。過濾過程的TMP不能超過1bar超過1bar的過濾壓降，會導(dǎo)致在膜的表面形成無法反洗掉的污垢。根據(jù)入水水質(zhì)和使用的膜的種類不同，典型的過濾膜通量為70100L/m2.h，間歇過濾的時(shí)間為1060分鐘。反洗如果不及時(shí)除去，保留在毛細(xì)管膜表面的顆粒物將堵塞膜孔，從而使TMP增加。因此間歇性的反洗是必須的。在反洗時(shí)，反洗水的水流方向與過濾時(shí)相反。干凈的過濾出水，在壓力作用下，從毛細(xì)管膜的外部向內(nèi)部沖洗，從而將污垢帶出毛細(xì)管膜。同樣，在反洗過程中控制TMP同樣重要。反洗最大TMP為3bar。反洗過

5、程中TMP，并非唯一重要指標(biāo)。將污物運(yùn)出毛細(xì)管的速度同樣為重要指標(biāo)，推薦反洗的膜通量為250300L/m2.h。另外，反洗時(shí)間要保證能夠?qū)⑺形畚锴逑闯?；并且不僅僅是清除出膜組件，而且要保證清除出膜系統(tǒng)（包括壓力容器）。通常所采用的反洗時(shí)間為3040秒?；瘜W(xué)加強(qiáng)反洗（CEB）在反洗無法除去所有污物的情況下，通過在反洗時(shí)加入化學(xué)藥劑可以加強(qiáng)反洗的效果（化學(xué)加強(qiáng)反洗）。當(dāng)使用消毒劑的情況下，系統(tǒng)也可以通過CEB過程進(jìn)行消毒。CEB過程包括一個(gè)正常的反洗過程、采用化學(xué)藥劑反洗（藥劑可以通過帶加藥單元的反洗泵加入）、浸泡過程、將化學(xué)藥劑沖出的反洗。在CEB過程中，非常重要的一點(diǎn)是在加入化學(xué)藥劑前的反

6、沖洗時(shí)，要保證將絕大部分污垢去除。這樣能夠保證，化學(xué)藥劑可以直接作用到那些“難以去除的”污垢上。同樣重要的是保證整個(gè)壓力容器中要充滿化學(xué)藥劑，即保證合理的加入量和合理的浸泡時(shí)間。藥劑浸泡后，要保證將所有的化學(xué)藥品反沖出整個(gè)系統(tǒng)。整個(gè)CEB過程中，TMP不能超過3bar，膜通量為250300Lm2.h。CEB所使用的藥劑根據(jù)原水水質(zhì)可能產(chǎn)生的污垢進(jìn)行選用，例如：對于主要污染物為氧化錳和氫氧化鐵的地下水的砂濾反洗水，可采用HCl/H2O2(pH=2/200ppm)，當(dāng)應(yīng)用于地表水預(yù)處理時(shí)，采用的清洗藥劑可為NaOCl(100ppm)。化學(xué)清洗當(dāng)使用了所有的清洗方法（反洗和化學(xué)加強(qiáng)反洗）后，TMP仍

7、然升高并超過了1bar時(shí)，我們推薦使用采用不同化學(xué)藥劑的化學(xué)清洗。同樣對于膜的消毒，我們建議定期，如每個(gè)月一次，在CEB過程中采用不同的消毒劑?；瘜W(xué)清洗采用哪種藥劑最有效，取決于原水產(chǎn)生的污物種類，以及標(biāo)準(zhǔn)CEB中所采用的藥劑。例1：CEB中采用的藥劑為HCl/H2O2，污物主要為微生物滋長?；瘜W(xué)清洗可采用反洗時(shí)加入500ppm NaOCl，連續(xù)34次，每次浸泡時(shí)間為15分鐘。例2：CEB采用NaOCl，污物主要成分為金屬鹽類?？梢钥紤]采用HCl(pH=2)或1%檸檬酸浸泡一整夜的方法。保存和運(yùn)輸XFLOW的XIGATM膜采用特制的紙箱或木箱包裝，可以在運(yùn)輸時(shí)對膜組進(jìn)行保護(hù)。包裝箱和膜過濾組件

8、應(yīng)保存在干燥，通風(fēng)，遠(yuǎn)離火源、熱源，避免陽光直射。保存溫度為040。小心輕放膜組件。運(yùn)輸前，膜組件經(jīng)過有效性測試。為防止干膜以及細(xì)菌滋生，膜保存在水/甘油/亞硫酸鈉溶液(79:20:1wt/wt/wt%)混合液中，并且運(yùn)輸前真空密封在塑料中。密封的膜組件可以在040，在原始包裝中保存6個(gè)月。超過6個(gè)月后，需要重新更換保護(hù)液。更換時(shí)采用RO水或去離子水。再次貯存前，需要重新將塑料袋密封好。采用這種方法，可在更換保護(hù)液后，繼續(xù)儲存1個(gè)月。使用后的膜組件，要在貯存前充分清洗。清洗可以用干凈的水或過濾出水在線反洗的方法進(jìn)行。如果需要，可以在反洗時(shí)加入化學(xué)藥劑。例如，10,000- 20,000ppm的

9、檸檬酸和/或500ppmNaOCl。 如果使用化學(xué)藥劑，則需要再次反洗將化學(xué)藥劑完全去除。需要時(shí)，重復(fù)清洗過程或部分清洗過程從壓力容器中取出的清洗后的膜，在暫時(shí)不用的情況下，需要保存在保護(hù)液中并密封在塑料袋中。采用這種方法，膜組件可以保存1個(gè)月，然后則需要更換新的保護(hù)液。膜組件的安裝將XIGATM膜組件安裝在壓力容器中需要兩個(gè)人。以6米長的壓力容器為例，膜組件安裝需要的備件有：4個(gè)膜組件，3個(gè)內(nèi)部連接器，2個(gè)終端連接器，16個(gè)O型圈35.00×4.00mm，和一些墊圈。首先，仔細(xì)閱讀膜外殼容器供應(yīng)商，關(guān)于如何開關(guān)膜外殼容器封頭的說明手冊。用甘油（純度>99.7%甘油）潤滑O型圈

10、，并把它們置于連接器上。小心防止損傷膜組件。注意刻在PVC外殼上的膜組件的順序號碼。小心地將連接器推入中心出水管。保證O型圈沒有移位。去掉壓力容器的封頭。將膜組件（帶有終端連接器的）的一半推入膜外殼中。裝有內(nèi)部連接器的下一個(gè)膜組件，通過將內(nèi)部連接器推入第一個(gè)膜組件的中心出水管的方式，與第一個(gè)膜組件進(jìn)行連接。進(jìn)行此操作時(shí)，要將第一個(gè)膜組件拿穩(wěn)。并保證O型圈不易位。將第二個(gè)膜組件同樣推入外殼中一半的位置。重復(fù)此過程，直至最后一個(gè)膜組件的一半推入外殼中。禁止將已經(jīng)推入外殼的組件重新拉出，否則將導(dǎo)致內(nèi)部連接器的O型圈易位。如果絕對需要，可以將膜組件從外殼的另外一端推出。保證外殼中的所有膜組件的序列號朝

11、同一個(gè)方向。用甘油潤滑O形圈，并將其置入終端連接器上。將終端連接器小心地推入膜組件的中心集水管中，注意保證O型圈不易位。當(dāng)所有膜組件均放入膜外殼后，封好外殼的封頭。若外殼封頭和終端連接器間有孔隙，則用墊圈墊好。開機(jī)程序?yàn)榉乐垢赡ず图?xì)菌滋生，膜組件存放在水/甘油/亞硫酸鈉溶液(79:20:1wt/wt/wt%混合保護(hù)液中使用前，需要將這些溶液沖洗干凈。參考以下沖洗程序：· 與干凈的入水連接（飲用水標(biāo)準(zhǔn)或更高）· 打開入水和濃縮排水閥，無出水條件下沖洗5分鐘。· 減小入水流速，打開出水閥。開始過濾程序，并調(diào)整出水速率至50L/m2.h。系統(tǒng)過濾15分鐘。·

12、反洗30秒。調(diào)整反洗流速至50L/m2h。· 開始過濾，調(diào)整出水流速至80L/m2h，并保持過濾狀態(tài)15分鐘。· 反洗30秒。調(diào)整反洗流速至80L/m2h。· 開始過濾，調(diào)整出水流速至100L/m2h，并保持過濾狀態(tài)15分鐘。· 反洗30秒。調(diào)整反洗水流速至100L/m2h。· 開始過濾，調(diào)整出水流速至100L/m2h，并保持過濾狀態(tài)15分鐘。· 加入100ppm活性氯自由基（NaOCl），進(jìn)行化學(xué)加強(qiáng)反洗（CEB）- 膜通量200L/m2h狀態(tài)下反洗30秒- 加入NaOCl，膜通量125L/m2h狀態(tài)下反洗30秒- 浸泡5分鐘- 膜

13、通量200L/m2h條件下反洗30秒· 開始過濾，調(diào)整出水流速至設(shè)計(jì)膜通量。保持系統(tǒng)運(yùn)行15分鐘。· 反洗30秒，調(diào)整反洗流速至設(shè)計(jì)通量。注意：TMP必須保持在0.5bar以下。進(jìn)行沖洗程序，每平米膜需要的凈水量一共為150L。上述程序進(jìn)行完畢后，系統(tǒng)可以正常使用了。膜完整性測試膜完整性測試：膜完整性是保證膜過濾過程的重要參數(shù)。為檢驗(yàn)?zāi)は到y(tǒng)的有效性，我們采用空氣將失效的部分檢測出來。這種測試基于的是非常自然的道理，即沒有一定的壓力空氣無法通過濕潤的膜孔。這個(gè)壓力取決于膜孔徑的尺寸。當(dāng)1bar的空氣壓力作用在濕潤的膜組件上時(shí)，完整的膜組件可以承受這個(gè)壓力（承壓試驗(yàn)）。這個(gè)試驗(yàn)

14、也可以通過真空作用在組件上來實(shí)現(xiàn)。安裝XIGATM概念設(shè)計(jì)的膜組件，有一個(gè)中心集水管。 進(jìn)行完整性測試時(shí)，這個(gè)中心集水管需要用特制的適配器封死。帶有壓力顯示器和一個(gè)閥門的壓縮機(jī)或真空泵掛在適配器上。壓力試驗(yàn)：在對膜組件打壓前，必須對適配器進(jìn)行安全檢測。檢測方法可以采用由兩個(gè)鏈子連接的兩個(gè)金屬底盤的方法。將帶有壓力顯示器和一個(gè)閥門的壓縮機(jī)或真空泵掛在適配器上，緩慢將壓力升高到1bar。保持此壓力至少2分鐘（所有存的水都必須推出組件的出水端）。關(guān)閉閥門，檢查壓力下降，超過1分鐘。超過1分鐘的時(shí)間內(nèi)，最大壓力下降不能超過0.05bar。找到失效膜絲位置的方法，可以在水中，以0.2-0.3bar的條件

15、下重復(fù)上述試驗(yàn)。有泄漏發(fā)生的膜絲會導(dǎo)致，在水中產(chǎn)生一連串的氣泡。真空試驗(yàn)：當(dāng)對膜組件進(jìn)行真空試驗(yàn)前，首先組件中存的水排出，做法是將組件豎直放置2分鐘。將連有一個(gè)壓力指示器和一個(gè)閥門的真空泵，連在適配器上，緩慢升至真空度200mbar abs。關(guān)閉閥門，檢驗(yàn)真空度的下降，時(shí)間超過1分鐘。在超過1分鐘的時(shí)間內(nèi)，真空度最大下降20mbar。完整性在線檢測：膜組件的完整性，還可以通過檢驗(yàn)出水水質(zhì)，進(jìn)行在線檢測，方法可采用濁度測定儀或顆粒計(jì)數(shù)器對于較贓的入水，可以使用濁度儀。對于相對干凈的水，可使用顆粒計(jì)數(shù)器。組件修復(fù)程序組件測試：· 用一個(gè)盲端適配器封死一個(gè)出水口。· 將另外一個(gè)出水口與壓力空氣或氣源連接（壓力為03bar直接）。· 將膜組件浸入測試槽的水中。· 將膜浸泡2分鐘以上，并將所有氣體放出。· 將出水端的壓力緩慢升高至0.3bar。存在膜組件中的空氣，以氣泡的形式從膜的孔徑中溢出。這個(gè)過程需要幾分鐘。· 如果持續(xù)有氣泡不斷從膜孔中溢出，則表明此處存在失效膜絲。· 用手小心的將一根針壓入失效的膜絲孔中（大約34mm）兩端均進(jìn)行。· 重復(fù)這個(gè)過程，直至所有失效的膜絲均被封死。一定要保證所有的可能有問題的膜絲均被正確地標(biāo)出· 小心地將膜組件從測試槽中取出，此時(shí)要保證失效膜絲孔中的針均保持原