超濾操作手冊

一、超濾系統(tǒng)簡介超濾（UF）超濾是一種膜分離技術(shù)，其膜為多孔不對稱構(gòu)造。過濾過程是一抹兩側(cè)壓差為驅(qū)動力，以機(jī)械篩分原理為基礎(chǔ)的一種溶液分離過程，使用壓力一般為0.03～0.6MPa，篩分孔徑從0.005～0.1μm，截流分子量為1000～500000道爾頓左右。諾芮特超濾膜我企業(yè)選用的是荷蘭諾瑞芮特的外置錯流管式超濾膜，型號：38CRH-XLTF5385。生化池的滲濾液通過外置管式超濾膜實(shí)現(xiàn)泥水分離，直接得到高質(zhì)量的超濾產(chǎn)水，濃水回流至生化池。該管式膜以其優(yōu)秀的強(qiáng)度、PVDF裁量的耐污染性和運(yùn)行維護(hù)簡便性得到承認(rèn)，設(shè)計(jì)通量高達(dá)70~100L/(m2?h)，過濾精度可達(dá)30nm，8mm的大通道可以將污泥有效截留并且不會導(dǎo)致膜管堵塞。膜的高效截留作用使得生化池內(nèi)的污泥濃度可高達(dá)25g/L，微生物菌群活性及微生物降解效率大大提高，因此廢水中的絕大多數(shù)難降解有機(jī)物得以有效清除，尤其適合于垃圾滲濾液等高濃度污水的深度處理。外置式管式膜生物反應(yīng)器（簡稱TMBR）是一種重要針對垃圾滲濾液等高濃度濃水處理的MBR工藝，重要由生化系統(tǒng)和外置式管式超濾膜系統(tǒng)構(gòu)成。在外置式膜生物反應(yīng)器中生物反應(yīng)器與膜單元相對獨(dú)立，通過混合液循環(huán)泵使得處理水通過膜組件后外排，其中的生物反應(yīng)器與膜分離裝置之間的互相干擾較小。目前垃圾滲瀝液處理中采用的外置式膜生化反應(yīng)器，超濾膜一般均選用錯流式管式超濾膜。即循環(huán)泵為混合液（污泥）提供一定的流速（3.5-5m/s），使混合液在管式膜中形成紊流狀態(tài)，防止污泥在膜表面沉積。錯流過濾與老式全流過濾不一樣，老式過濾是將溶液垂直通過過濾介質(zhì)來除去其中的懸浮固體，所有的液體在通過濾媒后由同一出口流出。此類過濾裝置包括袋式過濾器，砂濾等，粗過濾法只能清除超過1um的不溶性顆粒。老式過濾中被截留的物質(zhì)積累在過濾介質(zhì)上，必須定期清洗更換介質(zhì)。薄膜分離系統(tǒng)可以清除小顆粒及溶鹽其原理是：加壓的原液平行通過薄膜表面，部分的水流通過薄膜，被截留的顆粒在剩余的水流中濃度越來越高。由于溶液是持續(xù)性地流過，被截留的顆粒不會沉積，反而會被濃縮液帶走。因此，一進(jìn)水流在通過薄膜后便分為兩道：通過薄膜的溶液（滲透液）和殘留的濃縮液。錯流過濾這種過濾方式的重要長處是薄膜截留下來的物質(zhì)被流體不停的帶走，這在一定程度上相稱于膜表面被持續(xù)的清洗，這樣就延長了膜的壽命，并減少了維護(hù)和清洗的費(fèi)用。工作流程3.1超濾工作流程圖運(yùn)行沖洗運(yùn)行沖洗運(yùn)行沖洗運(yùn)行沖洗配制化學(xué)清洗溶液浸泡慢循環(huán)快循環(huán)沖洗運(yùn)行圖3-1超濾操作流程圖3.2超濾工作流程闡明根據(jù)超濾系統(tǒng)工藝流程，根據(jù)超濾的操作流程，詳細(xì)的操作單元簡介如下：1.運(yùn)行依次打開對應(yīng)閥門，保證膜通道暢通。啟動進(jìn)料泵后，變頻啟動循環(huán)泵。運(yùn)行中進(jìn)水壓力為0.1~0.5MPa，超過0.5MPa則停機(jī)并報(bào)警，闡明進(jìn)水壓力過高。停機(jī)變頻關(guān)閉循環(huán)泵，然后進(jìn)料泵，最終關(guān)閉運(yùn)行時啟動的閥門。沖洗此沖洗過程只針對膜組件不包括循環(huán)管道，打開沖洗時對應(yīng)閥門，啟動清洗泵，清洗時注意水箱液位的變化，應(yīng)及時補(bǔ)水。沖洗停止：關(guān)閉進(jìn)料泵，然后關(guān)閉所有閥門?；瘜W(xué)藥劑清洗詳細(xì)在第七部分簡介四、超濾裝置的運(yùn)行膜組件初次投運(yùn)時，注意起始產(chǎn)水量控制在設(shè)計(jì)水量的30%~60%左右運(yùn)行，24小時后，在增長到設(shè)計(jì)水量，這樣有助于膜通量的長期穩(wěn)定。開始啟動應(yīng)當(dāng)手動，不過一旦所有的流速和壓力、時間被設(shè)定好后，裝置應(yīng)當(dāng)恢復(fù)自動，PLC系統(tǒng)可以有效監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行，一旦運(yùn)行條件不滿足，裝置會自動采用保護(hù)措施。4.1手動啟動4.1.1啟動前的檢查超濾前處理系統(tǒng)運(yùn)行正常，管路清洗潔凈，超濾進(jìn)水符合設(shè)計(jì)規(guī)定排水系統(tǒng)已準(zhǔn)備完畢PLC程序已經(jīng)輸入電路系統(tǒng)檢查已完畢管路系統(tǒng)連接完畢并以清洗潔凈4.1.2啟動運(yùn)行前的檢查在啟動前應(yīng)進(jìn)行一下檢查所有閥門處在關(guān)閉狀態(tài)所有泵處在關(guān)閉狀態(tài)4.1.2啟動前沖洗打開沖洗閥門，啟動清洗泵，維持較低的進(jìn)水壓力，持續(xù)沖洗至排放水無泡沫，防止保護(hù)液影響正常運(yùn)行時的產(chǎn)水水質(zhì)。4.1.3啟動運(yùn)行手動啟動運(yùn)行閥門，保持膜通道暢通。啟動進(jìn)料泵，然后啟動循環(huán)泵運(yùn)行，根據(jù)進(jìn)水確定超濾裝置的最大產(chǎn)水量、工作壓力、沖洗壓力調(diào)整設(shè)備。記錄初次啟動時的進(jìn)水溫度、進(jìn)水壓力、出水壓力、產(chǎn)水量。4.2自控啟動當(dāng)裝置由手動控制將所有的流量、壓力設(shè)置完畢后，裝置需要關(guān)閉，然后以自動方式重新啟動。關(guān)閉所有開關(guān)，將手動開關(guān)轉(zhuǎn)為自動啟動超濾裝置調(diào)整進(jìn)水、產(chǎn)水壓力保護(hù)，當(dāng)壓力高于設(shè)定值裝置自動停機(jī)。4.3裝置的停機(jī)啟動自動沖洗程序，即打開沖洗閥門，啟動清洗泵，沖洗至沖洗水再無顏色變化，關(guān)閉進(jìn)料泵，然后關(guān)閉所有閥門。注意：當(dāng)系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行6-8小時應(yīng)停機(jī)進(jìn)行一次沖洗。4.3.1裝置長時間停機(jī)組件假如短時間停用（2~3天），每天沖洗一次，沖洗。組件如長時間停用（7天以上），關(guān)停前對超濾裝置進(jìn)行一次酸堿交替清洗，然后向系統(tǒng)內(nèi)注入保護(hù)液，推薦的保護(hù)液是1%的亞硫酸氫鈉溶液，每支膜2-3升，關(guān)閉所有超濾裝置的進(jìn)出水閥門。每周用PH試紙檢測一次系統(tǒng)內(nèi)PH值，當(dāng)PH=3左右時更換保護(hù)液。在準(zhǔn)備裝置長時間關(guān)機(jī)過程中，控制柜輸出電源必須關(guān)閉，并且輸入電源也應(yīng)處在關(guān)閉狀態(tài)。超濾注意事項(xiàng)：1：有機(jī)物的降解完全取決于生化系統(tǒng)，生化系統(tǒng)對膜過濾性能有直接關(guān)系。在使用過程中應(yīng)保證生化系統(tǒng)正常，不能把生化的功能壓到膜上。2：生化要點(diǎn)：污泥濃度：8-25g/L污泥顏色：褐色最佳，黑色不好污泥的性狀：絮狀分散最佳，粘團(tuán)不好污泥的下沉和可過濾性：輕易下沉，用濾紙可以過濾。3：保證進(jìn)水中不具有大顆粒、硬性物體。防止劃傷膜表面，導(dǎo)致不可修復(fù)傷害。

4：防止膜組件碰到劇烈的溫度變化，尤其是迅速的溫度下降，應(yīng)將膜組件緩慢地恢復(fù)到室溫（一般為1℃/min），在進(jìn)行下一步操作，如不按此操作，會嚴(yán)重影響膜質(zhì)量。

5：膜系統(tǒng)停機(jī)后，一定要及時進(jìn)行沖洗，防止污泥沉積在膜管內(nèi)，導(dǎo)致膜的污堵。6：在膜系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一定要防止產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致膜管破裂。管式膜不能進(jìn)行反沖洗操作。五、超濾裝置的清洗5.1膜污染的形式及污染物類型5.1.1膜污染的形式膜污染重要有膜表面覆蓋污染和膜孔內(nèi)堵塞污染兩種形式。膜表面污染大體呈雙層構(gòu)造，上層為較大顆粒的松散層，緊貼于膜表面上的是小顆粒凝膠層。一般狀況下，松散層尚局限性對膜性能產(chǎn)生較大影響，在水流剪切力的作用下可以沖洗掉。膜表面上的細(xì)膩層則對膜性能正常發(fā)揮產(chǎn)生較大影響。由于該污染層的存在，有大量膜孔被覆蓋，并且該層內(nèi)的微粒及其他雜質(zhì)之間長時間的互相作用及易凝膠成濾餅，增長了透水阻力。膜孔堵塞是指微細(xì)粒塞進(jìn)膜孔內(nèi)，或者膜孔內(nèi)壁因吸附有機(jī)物等雜質(zhì)形成沉淀而使膜孔變小或者完全堵塞，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，一般是不可逆過程。5.1.2污染物質(zhì)膠體污染：膠體重要是存在于地表水中，尤其是隨季節(jié)的變化，水中具有大量的懸浮物，它對濾膜的危害性極大。在過濾過程中，大量膠體微粒隨透過膜的產(chǎn)水流至膜表面，伴隨持續(xù)運(yùn)行，被膜截流下來的微粒形成凝膠層。此外水中鐵、錳以及在流程中加入鐵系、鋁系混凝劑形成的膠體，都也許在膜表面形成凝膠層。有機(jī)物污染：水中有機(jī)物，有的是在水處理過程中人工加入的，如表面活性劑、清潔劑和高分子聚合物絮凝劑等。有的是大自然就有的，如腐殖酸、丹寧酸等。這些物質(zhì)吸附在膜表面損壞膜的性能。微生物污染：某些營養(yǎng)物質(zhì)被膜截留而積聚于膜表面，細(xì)菌在這種環(huán)境中迅速繁殖，活的細(xì)菌連同排泄物形成微生物粘液而緊緊黏附于膜表面，這些粘液也其他沉淀物相結(jié)合，構(gòu)成了一種復(fù)雜的覆蓋層，其成果不僅影響到膜的透水率，也包括使膜產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的污堵。超濾裝置長期運(yùn)行過程中，水中的雜質(zhì)會積累使膜的性能下降。因此，超濾裝置在使用運(yùn)行過程中需要定期對膜組件進(jìn)行沖洗和化學(xué)清洗，以恢復(fù)膜的性能。5.2化學(xué)清洗5.2.1清洗方案選擇當(dāng)原則化產(chǎn)水量下降10%或循環(huán)流量低于200m3/h時進(jìn)行化學(xué)清洗。采用酸性溶液對膜組件進(jìn)行清洗重要用于清除無機(jī)垢。采用堿性氧化劑溶液對膜組件進(jìn)行清洗重要清除有機(jī)物對膜組件的污染，防止細(xì)菌和藻類在超濾膜組件中繁殖。注意：所有清洗劑都必須從超濾的進(jìn)水側(cè)進(jìn)入組件，防止清洗劑中也許存在的雜質(zhì)從致密過濾皮層的背面進(jìn)入膜絲壁的內(nèi)部；超濾裝置化學(xué)清洗過程約需要2~4個小時；假如清洗后超濾裝置停機(jī)時間超過7天，需按長期關(guān)機(jī)規(guī)定進(jìn)行處理；清洗劑必須使用超濾產(chǎn)水或更優(yōu)質(zhì)的水；清洗劑在循環(huán)進(jìn)膜組件前必須除去污染物；必要時可采用多種清洗劑清洗，但清洗劑和殺菌劑不能對膜和組件材料導(dǎo)致傷害。且每次清洗后，用自來水或RO產(chǎn)水將系統(tǒng)沖洗潔凈，才可進(jìn)行另一種清洗劑清洗。5.2.2清洗方案化學(xué)清洗前提議先開始手動閥門將循環(huán)管道放空。5.2.2.1酸洗1~2%檸檬酸溶液是用于清除無機(jī)垢和絡(luò)合部分有機(jī)物?；境绦驕?zhǔn)備工作關(guān)閉程序關(guān)閉系統(tǒng)關(guān)閉所有閥門在清洗藥箱中配置藥劑，充足攪拌沖洗打開所有沖洗閥門，先用清水沖洗，沖洗至排水無顏色變化。酸洗打開所有清洗閥門，啟動清洗泵，然后將循環(huán)泵變頻至25-30赫茲之間啟動，循環(huán)流速較小，一般在1m/s左右。循環(huán)后關(guān)閉循環(huán)泵，清洗泵和所有閥門，浸泡一段時間后，進(jìn)行快循環(huán)，循環(huán)流速在2m/s，一般清洗浸泡40分鐘，循環(huán)30分鐘，循環(huán)3次。記錄清洗前后的溫度，和壓力變化。循環(huán)結(jié)束后打開排空閥門排入地溝。沖洗根據(jù)環(huán)節(jié)2），用清水沖洗系統(tǒng)，目的是為了將超濾裝置中殘留的化學(xué)溶劑清除，保證藥劑都沖洗完全后，進(jìn)入下面的清洗環(huán)節(jié)。5.2.2.2堿洗方案堿洗重要清除有機(jī)物及活性生物引起的污染。一般用次氯酸鈉和氫氧化鈉的混合液，其中有效氯的濃度一般是200～300mg/L，用NaOH調(diào)整pH=11，假如膜污染嚴(yán)重，可將清洗液的有效氯濃度提高，但最高不超過500ppm。堿洗過程準(zhǔn)備環(huán)節(jié)和沖洗環(huán)節(jié)根據(jù)酸洗過程堿洗：打開所有清洗閥門，啟動清洗泵，然后將循環(huán)泵變頻至25-30赫茲之間啟動，循環(huán)流速較小，一般在1m/s左右，循環(huán)后關(guān)閉循環(huán)泵，清洗泵和所有閥門，浸泡一段時間后，進(jìn)行快循環(huán)，循環(huán)流速在2m/s。一般清洗浸泡30分鐘，循環(huán)30分鐘，循環(huán)3次。記錄清洗前后的溫度，和壓力變化。循環(huán)結(jié)束后打開排空閥門排入地溝。沖洗按照環(huán)節(jié)2)用清水多次沖洗，保證藥劑都沖洗完全后，按照啟動程序，啟動系統(tǒng)運(yùn)行。5.2.3清洗水溫為了防止機(jī)械力破壞，要防止膜單元或膜組件碰到劇烈的溫度變化，尤其是迅速的溫度下降。由于生化池的水溫比較高，再加上水在超濾系統(tǒng)中的循環(huán)，水溫還會有所上升，因此超濾的運(yùn)行溫度是比較高的，在停機(jī)沖洗和化學(xué)清洗時，為了防止溫度的劇變對膜系統(tǒng)的不利影響和反應(yīng)速率，清洗水溫是必須考慮的一種原因，一般清洗水溫要30-35℃，詳細(xì)溫度要根據(jù)現(xiàn)場的監(jiān)測為準(zhǔn)。5.2.4化學(xué)清洗的強(qiáng)度和周期化學(xué)清洗的管道流速一般是1-2m/s，變頻控制循環(huán)泵的流量?；瘜W(xué)清洗時間一般式2h-12h，根據(jù)現(xiàn)場清洗的狀況而定。每2周化學(xué)清洗一次，假如系統(tǒng)通量下降明顯，或者系統(tǒng)壓降升高明顯時，合適提高化學(xué)清洗頻次。六、系統(tǒng)平常維護(hù)壓力表按期校準(zhǔn)，必須及時調(diào)整水泵定期檢查泵的溫度，同步檢查泵的墊圈以及其他防止泵泄漏的構(gòu)造流量儀表每三個月校正一次自動閥門每一種月檢查一次超濾裝置定期清洗維護(hù)按常規(guī)檢查進(jìn)水水質(zhì)（重要是污泥濃度和污泥粘度，每周需至少進(jìn)行三次檢測），當(dāng)污泥濃度不小于12g/L時或污泥性狀不好導(dǎo)致污泥粘度過大時需進(jìn)行排泥。初次啟動時記錄運(yùn)行時的進(jìn)水壓力、出水壓力、循環(huán)流量、進(jìn)水溫度、進(jìn)水流量、產(chǎn)水流量。每周將運(yùn)行的數(shù)據(jù)與初始運(yùn)行時的做比對。當(dāng)其中某一數(shù)值出現(xiàn)變化需分析變化原因。超濾膜循環(huán)流量為237-271m3/h，循環(huán)流速為3.5-4m/s，每根的設(shè)計(jì)出水量為1.8m3，當(dāng)運(yùn)行數(shù)值低于設(shè)計(jì)值時需設(shè)備進(jìn)行檢查。每7天用100-200ppm的次氯酸鈉對超濾膜進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)時用氫氧化鈉調(diào)整清洗液PH=10-11；每14天2%的檸檬酸進(jìn)行清洗，維護(hù)時監(jiān)測PH=2.5-3。清洗中如PH變化需加藥進(jìn)行調(diào)整。用當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)水量下降太快時，需增長維護(hù)頻率。系統(tǒng)每運(yùn)行6小時應(yīng)停機(jī)用反滲透產(chǎn)水進(jìn)行沖洗，當(dāng)沖洗水溫與運(yùn)行水溫相差10度時，需提高沖洗水溫防止因溫差太大對膜導(dǎo)致?lián)p害。每周對保安過濾器和膜的進(jìn)出水段進(jìn)行清理，如膜端口有雜物需檢查保安過濾器。按常規(guī)檢查膜組件的泄漏狀況。七、系統(tǒng)故障分析現(xiàn)象原因分析處理措施漏水1部件安裝不恰當(dāng)2螺栓未擰緊3密封圈損壞1重新安裝部件2擰緊螺栓3更換密封圈膜跨膜壓差過高1超濾污堵2壓力表故障3超濾產(chǎn)水流量超過正常范圍1對超濾進(jìn)行清洗2更換或校正壓力表3調(diào)整超濾產(chǎn)水流量產(chǎn)水流量小1膜組件被