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超濾系統的評價(jià)指標

來(lái)源:水處理技術(shù)中心   作者:中藍  時(shí)間:2015-08-25  瀏覽:

  針對一個(gè)超濾系統,如何評價(jià)它,是我們要關(guān)注的問(wèn)題。有很多的技術(shù)指標從不同的角度來(lái)衡量和評價(jià)一個(gè)超濾系統,現選取部分定義如下。
  1 泡點(diǎn)測試Bubble point test[BP] 泡點(diǎn)是用來(lái)測試監控膜性能及膜組件完整性的一種常用方法,泡點(diǎn)是指膜完全浸潤并浸泡在液體中,從膜的一邊加以一定壓力的氣體,從膜的另一邊開(kāi)始出現連續氣泡時(shí)的最低壓力。泡點(diǎn)測試也常常被用來(lái)檢測膜的最大孔徑。
  2 錯流過(guò)濾cross-flow filtration 指進(jìn)水平行膜表面流動(dòng),透水垂直于進(jìn)水流動(dòng)方向透過(guò)膜,被截留物質(zhì)富集于剩余水中,沿進(jìn)水流動(dòng)方向排出組件,返回進(jìn)水箱,與原水合并循環(huán)返回超濾系統。循環(huán)水量越大,錯流切速越高,膜表面截留物質(zhì)覆蓋層越薄,膜的污堵越輕。
  3 死端(全流)過(guò)濾Dead-end filtration 指原料以垂直膜表面的方式透過(guò)膜流動(dòng),并全部透過(guò)膜得產(chǎn)水,水中的污染物被膜截留而沉積于膜表面。
  4 原水 feed 進(jìn)入超濾系統的液體,還沒(méi)有透過(guò)超濾膜。
  5 超濾Ultra-filtration[UF] 液體通過(guò)超濾膜將其中的固體顆粒以及不同粒徑的物質(zhì)截留分離的過(guò)程。
  6 透量/通量Flux 一般用來(lái)表示水等液體透過(guò)膜的速率,通常表示為每平米膜過(guò)濾面積每小時(shí)透過(guò)水等液體的體積(如3 2m /m .h)。
  7 污染Fouling 被膜截留而沉積在膜表面的固體物質(zhì)。污染常常導致膜透量的衰減。通常需要采用化學(xué)清洗的方法清除膜表面的污染物,恢復膜的透量。
  8 疏水性(憎水性)Hydrophobic 膜材料的對水的排斥特性,疏水性膜材料具有很低的吸水性能,因此在表面水常成顆粒狀。
  9 親水性Hydrophilic 親水性膜材料對水有較強的吸引力,它們的表面很自然的具有潤濕的化學(xué)特性。
  10 跨(透)膜壓差Trans-membrane Pressure[TMP] 表示水透過(guò)膜的實(shí)際所需的驅動(dòng)壓力,計算為原水側的平均壓力與產(chǎn)水側平均壓力的差,即:跨膜壓差=(P進(jìn)+P濃)/2-P產(chǎn)
  11 透膜流量Trans-membrane flow[TMF] 證明膜流量特性的單位。定義為液體在一定時(shí)間內透過(guò)膜的初始體積,與膜的過(guò)濾面積和跨膜壓差相關(guān),一般表述單位為:ml/min cm2 bar
  12 切割分子量Molecular Weight Cut Off 超濾膜的孔徑通常用它截留物質(zhì)的分子量大小來(lái)定義,將能截留 90%的物質(zhì)的分子量為膜的切割分子量。通常用典型的已知分子量的球形分子如葡萄糖、蔗糖、桿菌肽、肌紅蛋白、胃蛋白酶、球蛋白等作基準物進(jìn)行此種測定。
  13 反洗Back flush 將超濾透過(guò)液從膜絲外側(產(chǎn)水側)在一定壓力作用下流向膜絲內側(原水側)
  14 回收率Recovery 單位時(shí)間超濾凈產(chǎn)水量(去處反洗所需用水)與總原水量的百分比R%=凈產(chǎn)水量/總原水量×100
  15 濃差極化Concentration Polarization 引起被截留的懸浮物在膜表面聚集的現象。通常提高膜絲表面液體的切向流速可以有效降低濃差極化的現象
  如何確定一個(gè)貴單位所需超濾系統的性能參數
  當您要選擇一套適合的超濾系統時(shí),對于不深入了解上述技術(shù)參數的其他行業(yè)專(zhuān)家,顯然需要擁有更多經(jīng)驗的設備廠(chǎng)商支持。公司與中科院合作,共同研發(fā)、制造超濾膜,其產(chǎn)品已經(jīng)達到國際領(lǐng)先水平。這更是許多傳統的設備廠(chǎng)商和工程公司所不具備的。
  一、超濾系統的技術(shù)優(yōu)勢
  相對于反滲透膜和氣體分離膜等其它膜分離技術(shù),超濾的分離過(guò)程具有以下幾個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn):
  1、在常溫下和低壓下進(jìn)行分離,因而能耗低,從而使設備的運行費用低。
  2、設備體積小,結構簡(jiǎn)單,故投資費用低。
  3、超濾分離過(guò)程只是簡(jiǎn)單的加壓輸送液體,工藝流程簡(jiǎn)單,易于操作管理。
  4、超濾膜是由高分子材料制成的均勻連續體,純物理方法過(guò)濾,物質(zhì)在分離過(guò)程中不發(fā)生質(zhì)的變化。并且在使用過(guò)程中不會(huì )有任何雜質(zhì)脫落,保證超濾液的純凈。
  超濾系統在使用過(guò)程中也具有顯著(zhù)的優(yōu)勢,總結如下:
  (1)、多組交替運行,連續反沖
  (2)、大流量錯流,污染均化
  (3)、反沖加藥,抑制污染
  (4)、化學(xué)藥洗,及時(shí)恢復
  (5)、反沖水回用,節約用水
  (6)、易于自動(dòng)控制,直觀(guān)高效
  以上特點(diǎn)決定了超濾膜的的應用非常廣泛,從普通家用飲水的凈化到高新技術(shù)領(lǐng)域都有大規模的應用,因而超濾膜分離技術(shù)是一種具有廣闊發(fā)展前景的膜法分離技術(shù)。
  超濾系統工藝流程
  在膜法分離技術(shù)中膜的微孔徑在20×10-10m~1000×10-10m之間的過(guò)濾膜稱(chēng)為超濾膜,即0.002-0.1um之間,而一般膠體體積均≥0.1um,乳膠≥0.5um,大腸菌、葡萄球菌等細菌體積≥0.2um,懸浮物、微粒子等體積≥5um,因此超濾膜可以過(guò)濾出溶液中的細菌、膠體、懸浮物、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)。
  超濾系統選型指導
  1.超濾的基本形式及應用范圍
  從結構來(lái)劃分為:板框式、管式、卷式和中空纖維式四種;從膜的致密層(分離層)是在中空纖維的內表面或者外表面來(lái)劃分為:內壓式、外壓式及內外壓三類(lèi)從操作方式來(lái)劃分為:死端、錯流和部分錯流三類(lèi);從運行方式上分為:恒壓、恒流及變壓流三種方式。
  形式應用領(lǐng)域
  板框式廢水回用,食品、化工及醫藥方面的濃縮或提純等
  管式食品、化工及醫藥方面的濃縮或提純等
  卷式電泳漆回用等
  中空纖維廢水回用、地表水處理、反滲透預處理等
  2. 內壓式和外壓式中空纖維超濾膜
  a.內壓式:即原液先進(jìn)入中空絲內部,經(jīng)壓力差驅動(dòng),沿徑向由內向外滲透過(guò)中空纖維成為透過(guò)液,濃縮液則留在中空絲的內部,由另一端流出。
  其中環(huán)氧樹(shù)脂端封的作用是在中空纖維膜絲的端頭密封住膜絲之間的間隙,從而使原液與透過(guò)液分離,防止原液不經(jīng)過(guò)膜絲過(guò)濾而直接滲入到透過(guò)液中。
  b.外壓式中空纖維超濾膜則是原液經(jīng)壓力差沿徑向由外向內滲透過(guò)中空纖維成為透過(guò)液,而截留的物質(zhì)則匯集在中空絲的外部。
  c.全量過(guò)濾和錯流過(guò)濾方式
  中空纖維超濾膜的過(guò)濾方式主要分為全量過(guò)濾和錯流過(guò)濾兩種。
  全量過(guò)濾方式是指原液中的水分子全部滲透過(guò)超濾膜,沒(méi)有濃縮液流出。
  而錯流過(guò)濾方式則是在過(guò)濾的過(guò)程中有一部分的濃縮液體從超濾膜的另一端排掉。

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