超滤膜分离技术在中水深度净化中的应用

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1、超滤膜分离技术在中水深度净化中的应用1、应用背景超滤膜过滤是将液体中两相物质分离的过程，用于中水深度净化可进行分子级别的物质分离，在将细菌、病毒、各类胶体污染物滤除之后，实现一定程度上的深度净化，但由于超滤膜分离是一种双向浓缩的过程，处理后水中仍会有小分子物质存在，其水质特点使得回用受到了一定的局限；另外，在常规的膜分离工艺设计中，往往不太注重原水水质的针对性，结果使分离设备的使用寿命及用户资金投入受到较大影响。为此我公司根据客户需求，针对不同的原水水质及处理后水质要求提供最合理的设计配置。在常规逆渗透处理系统设计中，一般性水

2、质的原水进入逆渗透系统前只配置简单的微米级过滤和软化工艺，由于逆渗透产水过程中，浓水侧由于水的不断浓缩，当无机盐达到饱和状态时盐容易析出，在膜表面形成结晶，如不能及时冲洗掉就会结垢，长期使用会使逆渗透膜的脱盐率下降，工作压力升高，导致系统停机或膜损伤；为了防止这种现象的产生，可应用超滤膜分离系统对原水进行分子级净化处理，提高逆渗透系统的进水质量。2、超滤膜种类及应用技术2.1不同种类的超滤膜超滤膜的截留率并非绝对值，而是相对截留指标，截留率不仅与分子量有关，还与分子的形状、分子的可变性及分子与膜的相互作用等因素有关，当分子量一

3、定时，膜对球形分子团的截留率远大于线形分子团，所以超滤膜针对原水的不同污染性状所表现出的仅是一种截留范围；针对不同的膜材料和制备工艺，膜的断面结构和微孔结构也不同，大致可分为以下几种：2.1.1单表皮层的不对称膜单表皮曾的不对称膜（多为外压膜），其表面为遍布微孔的致密层，支撑膜表面的基层近似海绵结构；特点是截留精度高，操作压力稍大，机械强度较高，可通过反向冲洗清除进入膜微孔的溶质粒子，但对反冲洗液的纯净度要求极高，不洁净的冲洗液会直接污染膜的支撑层，影响清洗后的通量恢复，且由于支撑层的抗化学性能不及表面致密层，不宜进行反向地化

4、学清洗；2.1.2双表皮层的对称膜双表皮层的对称膜，其内外表皮层遍布微孔，近乎对称结构，表面微孔微孔为致密结构，夹层的支撑层为交错或直通的指状孔；特点是用于内压式操作时，截留精度会在出现机械疲劳时有所降低，过大的操作压力会使膜受到破裂等机械性损伤，可通过反冲洗清除膜表面或微孔表面的污染物，对清洗液的纯净度要求较低，可进行化学清洗，但其对称结构使得进入膜内部的压密性溶质污染难以被反向清除；2.1.3均质膜均质膜整体为均质结构，截留精度一般，机械强度大，抗污染及可恢复性较差，多数膜产品通量较小，一般不为采用，在此不作赘述；2.2临

5、界截留点不同的膜品种和微孔结构体现了各自的临界截留点，在确定选择不同截留效果的超滤膜时，一定要注意避开膜的临界截留点，才能保证膜系统长期稳定的运行；所谓临界截留点是指膜表面微孔的绝对（较小的截留范围）截留值，也就是说微孔的几何尺度；对于超滤这种表面过滤来讲，较大的溶质可被截留在膜表面，随原料液冲走，同时小分子的溶质可以透过膜表面微孔，进入透过液；然而，与膜表面微孔尺度近似（临界截留尺度）的溶质则会进入微孔，一部分在压力作用下可以透过，另一部分滞留在微孔内造成堵塞，直接影响膜通量；2.3超滤膜的清洗2.3.1超滤膜的清洗方式：按

6、照进液方向分为正向和反向清洗两种，正向清洗为清洗液进入膜组件的进料侧，通过组件内循环的方式，使清洗液流经膜表面，适当的流速在膜表面形成一定的冲刷力，将系统内和膜表面的污染物清除排出；反向清洗为清洗液进入膜组件的透过液侧，在压力作用下，使清洗液反向透过膜本体，将膜微孔及膜本体内的污染物冲出；膜系统按照正常操作时不同的施压方式，分为内压操作（内压膜）和外压操作（外压膜）两种，不同的膜对正、反向清洗有不同的清洗要求，正反向清洗操作可单一进行，也可交替进行，为取得更好的清洗效果，必须结合实际情况选择相应的清洗方式；2.3.2由清洗液确

7、定的清洗方式根据清洗液的不同，分为原料液冲刷、清洗液（水）清洗，化学清洗等方式，原料液冲刷指在系统正常运行过程中，定期的提高系统内循环流速，以提高原料液对膜表面形成的冲刷力，将系统内被浓缩的污染物排出；清洗液清洗一般用洁净的水，通过正向或反向操作对膜表面和膜本体内部的污染物进行清除；化学清洗针对系统内污染性状的不同，配制相应的化学清洗剂，将化学药剂与污染物产生的化学反应作用于膜，使膜在特定的化学条件下恢复原有的性能；2.3.3清洗液的洁净度要求清洗液的洁净度直接影响清洗效果，清洗液中较多的杂质及颗粒物在对膜系统造成二次污染的同

8、时还会对膜表面造成一定的机械性损伤；用于反向清洗的清洗液中小分子杂质应尽可能的少，由于超过滤是一种对溶质的双向浓缩行为，不能被超滤膜截留的小分子物质透过膜被浓缩富集，所以，用同等截留精度的超滤透过液作为膜系统的反向清洗液并不理想；2.3.4清洗温度对清洗效果的影响清洗液的温度