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超滤的反洗和清洗系统

2018-06-20 02:20:55

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在水处理超滤系统中为了保证设备的长期稳定运行，需配置反洗系统、化学分散清洗系统（选用）、清洗系统及压缩空气系统。一般情况下，反洗和气擦洗系统对于SFP-N超滤是必需的；

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在水处理超滤系统中为了保证设备的长期稳定运行，需配置反洗系统、化学分散清洗系统（选用）、清洗系统及压缩空气系统。

一般情况下，反洗和气擦洗系统对于SFP-N超滤是必需的；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。
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。
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。
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100~150L/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。
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或冲击性加入10~15ppmNaClO，每次持续30~60分钟，每天一次。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，压力大于投加点压力。
2化学加强反洗系统：
对于水质比较差的原水，建议在系统运行过程中增加化学加强反洗。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。
2.1化学加强反洗酸加药装置：
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，建议在反洗过程中加一定浓度的酸溶液进行化学加强反洗，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。
化学加强反洗酸加药装置含以下设备：
1）加药箱：应保证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（或采用流量更大的磁力泵）：以在反洗水流量下达到一定浓度选型,使浸泡的化学药剂浓度达到（0.5~1%草酸，0.5~1%柠檬酸，或者0.1%HCl溶液），压力满足药液流量要求即可，在无机物特别严重的水源，建议适当增加酸液浓度，延长浸泡时间，浓度建议不超过化学清洗浓度。
2.2化学加强反洗碱、杀菌剂加药装置
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，建议在反洗中加一定浓度的碱溶液进行化学加强反洗，所用的碱溶液推荐采用浓度为0.1%NaClO+0.05%NaOH溶液。
化学加强反洗碱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（或采用流量更大的磁力泵）：以在反洗水流量下达到一定浓度选型,使浸泡的化学药剂浓度达到（0.1%NaClO+0.05%NaOH），压力满足药液流量要求即可，在有机物污染特别严重的水源，可适当提高NaClO浓度，延长浸泡时间，浓度建议不超过0.2%。
当设置并使用化学加强反洗加药工艺后，微生物等对膜的污染可以得到控制。
3化学清洗系统：
标准化跨膜压差比初始运行压力上升了1.0bar，或者标准化产水量下降了25~35%，且通过常规反洗步骤反复多次或化学加强反洗后不能恢复到理想效果时，采用化学清洗彻底恢复超滤膜的性能。
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。该清洗一般为手动过程，也可以根据需要设计为自动过程，且需将待清洗装置停机后进行。
3.1清洗溶液箱：
配制贮存清洗液用。容积可以按以下选定：按超滤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。
3.2清洗水泵：
1）流量：按每支膜组件1-2m3/h流量计，乘以单套装置组件数量即可；
2）扬程：在保证清洗考虑清洗流量下，考虑管路损失，一般进口压力不超过3bar；
3）泵的过流材质应为不锈钢。
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，材质为不锈钢或耐腐蚀工程塑料。
4压缩空气系统：
外压式超滤膜通常采用气擦洗辅助反洗以增强反洗效果，通常采用空气压缩系统来制备压缩气源。空气压缩机是压缩气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机和速度式压缩机，常用容积式压缩机。容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机和螺杆式空气压缩机。
空气压缩机产生的压缩空气是不纯净的。这是因为空气压缩机本身含有润滑油，在进行压缩工作时，必然有部分润滑油混入到压缩空气中去；另外，自然界的空气本身含有一些固体颗粒及水份等，当在气动回路中直接使用这种未经净化处理的气体，会给气动回路带来一些故障，损坏气动元件，降低元件使用寿命，生产效率下降，甚至造成事故。因此，净化这些压缩气体以获得纯净的压缩气体是气压系统中必不可少的一个重要环节。
气擦洗时，超滤膜组件最大进气压力1.5bar，单支膜组件气擦洗强度5-12Nm3/h，针对回用用气量可以放大。
附SFP-N超滤膜典型清洗工艺条件表

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