卷式超滤装置优点:单位体积内的有效膜面积较大,水在膜表面流动状态比较好,结构紧凑,占地面积较小。缺点:进水预处理要求严格,对所用的膜强度要求较高,使用过程中,一旦发现膜破损须更换新的膜元件。
*第62页,共104页,星期日,2025年,2月5日中空纤维式超滤装置优点:单位体积内有效膜面积最大,工作效率最高,占地面积小。中空纤维无须支撑物。缺点:膜的清洗较困难,只能用水力冲洗或化学清洗,不能用机械清洗,另外,中空纤维膜损坏后要更换整个组件。
*第63页,共104页,星期日,2025年,2月5日超滤基本工艺流程超滤的操作模式可分为重过滤和错流过滤两大类。重过滤常用于蛋白质、酶等大分子的分离。错流过滤广泛应用于生产*第64页,共104页,星期日,2025年,2月5日设备简单、小型能耗低可克服高浓度料液渗透流率低的缺点能更好的去除渗透组分浓差极化和膜污染严重要求膜对大分子的截留率高重过滤优点缺点*第65页,共104页,星期日,2025年,2月5日间歇操作:常用于小规模生产。这种方式效率最高,因为膜始终可保证在最佳浓度范围内进行操作。连续操作:常用于大规模生产。分离物料的生产量常比控制浓差极化所需的最小流量还小,因此采用部分循环方式*第66页,共104页,星期日,2025年,2月5日错流过滤间歇错流截留液全循环截留液部分循环*第67页,共104页,星期日,2025年,2月5日连续错流单段连续操作多段连续操作*第68页,共104页,星期日,2025年,2月5日超滤膜的污染与清洗1、超滤膜的污染是被分离物质中某些成分吸附、留存在膜的表面和膜孔中造成的。溶质在膜表面的吸附层;浓差极化引起的凝胶层;膜孔内溶质吸附;膜孔堵塞。*第69页,共104页,星期日,2025年,2月5日超滤膜的清洗2、超滤膜污染的防治(1)改变膜结构和组件结构;(2)采用亲水性超滤膜或负荷电膜;(3)对料液进行预处理;(4)选择合适操作条件。*第70页,共104页,星期日,2025年,2月5日(1)水清洗(2)反冲洗(3)气洗(4)酸碱洗(5)表面活性剂(6)氧化剂(7)酶清洗*第71页,共104页,星期日,2025年,2月5日判断超滤膜是否需要清洗的原则如下:(1)根据超滤装置进出口压力降的变化,多数情况下,压力降超过初始值0.05MPa时,可用等压大流量冲洗法,如无效,再用化学清洗法;(2)根据透水量或透水质量的变化,当超滤系统的透过水量或透水质量下降到不可接受程度时,多采用物理化学相结合清洗法(3)定时清洗,运行中的超滤系统根据膜被污染的规律,可采用周期性的定时清洗。*第72页,共104页,星期日,2025年,2月5日超滤应用特点分离过程在常温和较低压力的条件下进行,能耗低,不需加热,不需加药即可达到分离、浓缩、分离、纯化分级的目的。装置结构简单,占地面积小,附属设备少,易于扩容和增加组件。装置操作简单,启动快,易于维护,容易控制。*第73页,共104页,星期日,2025年,2月5日特殊工业应用膜元件的选择普通的膜元件与压力容器间存在死水区,因此部分用途的膜元件必须特别考虑:食品与饮料工业,宜采用HSRO类元件:为无外壳的元件结构,能经受85℃的热水消毒,满足FDA卫生标准。半导体工业,宜采用半导体级膜元件*第30页,共104页,星期日,2025年,2月5日反渗透系统设计的注意事项平均水通量及允许每年水通量衰减百分数水源SDI水通量(m3/m2.d)水通量衰减(百分数/年)地表水3~50.326~0.5717.3~9.9井水30.571~0.7344.4~7.3反渗透产品水10.815~1.2232.3~4.4SDI为给水的污泥密度系数,与反渗透膜上的污染物质的数量之间的相互关系相当吻合。*第31页,共104页,星期日,2025年,2月5日年盐透过率增加百分数膜种类膜型号盐透过率增加(百分数/年)超低压聚酰胺复合膜ESPA1、ESPA2、ESPA33~17低压聚酰胺复合膜CPA2、CPA3、CPA43~17低污染聚酰胺复合膜LFC1-365、LFC1LFC23~17海水淡化膜SWC1、SWC2、SWC33~17节能型聚酰胺纳滤膜ESNA1、ESNA23~17*第32页,共104页,星期日,2025年,2月5日膜元件的最大给水流量与最小浓水流量膜元件直径(英寸)最大给水流量(吨/小时)最小浓水流量(吨/