【史上最全】超濾運(yùn)行培訓(xùn)
1 安全注意事項(xiàng)
1.1 機(jī)械設(shè)備
1.1.1 組件泄漏
如果維護(hù)方法正確，且操作壓力低于0.6MPa的最大操作壓力，HFUF組件不會(huì)發(fā)生泄漏。一旦發(fā)生泄漏事故，必須立即關(guān)閉裝置。關(guān)機(jī)后，檢查漏水裝置，并予以排除，爾后裝置再次加壓試水。
1.1.2 離心泵
1.泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，切勿對(duì)其進(jìn)行維護(hù)等操作;
2.要維護(hù)停運(yùn)的泵，必須加以醒目標(biāo)識(shí);
3.泵的維護(hù)結(jié)束后，把所有的防護(hù)件復(fù)原;
4.確保泵的電機(jī)風(fēng)扇的通風(fēng)順暢;
5.泵維護(hù)和維修結(jié)束后，應(yīng)按新泵首次運(yùn)行規(guī)定進(jìn)行檢查作業(yè)。
1.1.3 管線與閥門
HFUF裝置的輸水系統(tǒng)包括不同管徑的管道以及連接件。裝置的不正確操作能導(dǎo)致其損壞，并可能因高壓下的泄漏引起人身傷害。
1.確認(rèn)所有管線的支撐、安裝牢固;
2.為避免系統(tǒng)承受過高的壓力，在打開進(jìn)水閥之前，須先打開出水閥。
1.2 停機(jī)
為了確保操作人員或檢修人員的安全，對(duì)所有設(shè)備的停機(jī)，都應(yīng)遵守規(guī)定的停機(jī)程序。停機(jī)程序不僅針對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或電氣設(shè)備，也針對(duì)容器、輸水管線等。
1.3 通道
在HFUF設(shè)備周圍應(yīng)該有暢通的通道。地面應(yīng)做防滑處理并保持干燥、整潔。盡量不要在運(yùn)行裝置的附近存放設(shè)備、零件等。注意確保所有場(chǎng)地的照明，以方便操作和維護(hù)。
1.4 安全防護(hù)設(shè)施
當(dāng)使用化學(xué)藥品進(jìn)行清洗和進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí)，務(wù)必穿戴安全防護(hù)用品。如果不遵照下面的要求，可能導(dǎo)致無法挽回的人身傷害。
1. 當(dāng)工作人員暴露在酸、堿、氧化劑環(huán)境下，必須穿戴橡膠手套、橡膠套服、頭盔以及護(hù)目鏡。
2. 當(dāng)操作人員在帶電作業(yè)時(shí)，應(yīng)該戴絕緣手套、使用絕緣橡膠墊，并有人在旁邊提供必要的幫助和救護(hù)。
3. 緊急噴淋裝置必須保證處于良好工作狀態(tài)。
4. 接觸有害藥品的人員必須全面了解一旦事故發(fā)生時(shí)，應(yīng)采取哪些措施。
5. 發(fā)生溢出事故時(shí)，應(yīng)按貴公司的安全操作規(guī)范進(jìn)行處理。
1.5 安全檢查項(xiàng)目
在進(jìn)行HFUF裝置操作之前，雙方應(yīng)共同檢查是否落實(shí)了以下的安全措施：
1.在明顯處張貼處理緊急事故有關(guān)單位、人員的聯(lián)系電話。
2.所有設(shè)備的操作人員熟知現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)措施。
3.熟知所有的泵和自動(dòng)閥門的關(guān)閉位置。
4.所有泵/閥門、啟動(dòng)鈕的標(biāo)識(shí)清楚、正確。
5.確保設(shè)備周圍通道暢通，光線充足。
6.保持設(shè)備清潔和良好維護(hù)。
7.保證設(shè)備必要通風(fēng)。
8.不要超過HFUF膜組件及管線的最大允許壓力。
2 概述
2.1 膜技術(shù)簡(jiǎn)介
膜技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展起來的一種水處理技術(shù)。常用的膜技術(shù)包括微濾(MF超濾(UF)納濾(NF)電滲析(EDI)和反滲透(RO)膜分離過程在常溫下進(jìn)行，無相變，不產(chǎn)生二次污染，是一種高效節(jié)能型分離凈化技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。膜處理技術(shù)有以下基本性能：
它是一種物理過濾作用，不需要加注藥劑;
它是一種絕對(duì)的過濾作用;
它不產(chǎn)生副產(chǎn)品;
它運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)力是壓力，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
表2-1顯示了水中各種雜質(zhì)的大小和去除它們所使用的分離方法。反滲透主要用來去除水中溶解的無機(jī)鹽;而超濾則可以去除病毒、大分子物質(zhì)、膠體等;微濾一般能夠去除水中的細(xì)菌、懸浮物等，具有很好的除濁效果。這些都是傳統(tǒng)的過濾(如砂濾、多介質(zhì)過濾等)無法實(shí)現(xiàn)的。
表2-1 膜法工藝適用范圍與特點(diǎn)
2.2 中空纖維超濾膜和組件
微孔孔徑為0.01-0.1μm 的膜一般稱為超濾膜，它的最主要的形式之一是中空纖維膜，呈毛細(xì)管狀，經(jīng)噴絲紡制而成。其內(nèi)表面或外表面為致密層，或稱活性層，內(nèi)部為多孔支撐體。分離機(jī)理主要是篩分作用，在膜的致密層上有許許多多的貫通孔，在壓力驅(qū)動(dòng)下，尺寸小于膜篩分孔徑的分子或粒子，可穿過纖維壁，而尺寸大于膜篩分孔徑的分子或粒子則被子纖維壁所截留，從而實(shí)現(xiàn)大小粒子的分離。除此之外，溶液的化學(xué)性質(zhì)(pH值、電性)成份(有否其它粒子存在)以及膜致密層表面的結(jié)構(gòu)、帶電性及化學(xué)性質(zhì)(疏水性、親水性等)等也會(huì)影響膜的分離性能。它所分離的組分直徑為0.005～0.10 μm，一般相對(duì)分子質(zhì)量大于500的大分子和膠體，采用的操作壓力一般為0.1～0.6MPa。根據(jù)致密層位置不同，中空纖維濾膜又可分為內(nèi)壓膜、外壓膜及內(nèi)、外壓膜三種。
用中空纖維濾膜組裝成的組件，由殼體、管板、端蓋、導(dǎo)流網(wǎng)、中心管及中空纖維組成，有原液進(jìn)口、過濾液出口及濃縮液出口與系統(tǒng)連接。其特點(diǎn)是：一是纖維直接粘接在環(huán)氧樹脂管板上，不用支撐體，有極高的膜裝填密度，體積小而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可減小細(xì)菌污染的可能性，簡(jiǎn)化清洗操作。二是檢漏修補(bǔ)方便，截留率穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。
2.3 HFUF-IBO200 膜組件的特點(diǎn)
HFUF-IBO200型膜組件是為滿足大多數(shù)RO 前處理以及中水回用處理的需要而特別開發(fā)的。它采用PVDF為膜材料，經(jīng)過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)改性，具有良好的親水性，耐氧化、抗污染等良好的過濾性能，是市面上不多的外壓式過濾產(chǎn)品之一，相對(duì)于內(nèi)壓式來說，它的流道空間不固定，具有更寬的進(jìn)水指標(biāo)和更高的截污能力。
HFUF膜過濾設(shè)計(jì)方式以能耗比較低全流過濾為主，另外對(duì)于高懸浮物的進(jìn)水，HFUF也可采用常規(guī)超濾的錯(cuò)流過濾方式以減小膜污堵的速度，并輔以適當(dāng)?shù)姆聪春蜌庀搭l率，減少膜表面的污堵，節(jié)省能耗，改善出水水質(zhì)。
3 HFUF裝置
HFUF裝置是根據(jù)用戶產(chǎn)水要求，由數(shù)只乃至數(shù)十只HFUF組件并聯(lián)組合而成。
3.1 膜組件基本使用條件
注：表列組件產(chǎn)水量是通用標(biāo)準(zhǔn)，具體項(xiàng)目組件產(chǎn)水量根據(jù)具體水源條件而定。
3.2 膜組件主要運(yùn)行參數(shù)
注：表列組件產(chǎn)水量是通用標(biāo)準(zhǔn)，具體項(xiàng)目組件產(chǎn)水量根據(jù)具體水源條件而定。
3.3 膜組件反洗參數(shù)
注：如原水為地表水，應(yīng)在反洗水中加入NaClO，并控制反洗排放水余氯濃度為3-5mg/L。
4 設(shè)備的運(yùn)輸與安裝
4.1 運(yùn)輸與裝卸
整個(gè)運(yùn)輸過程應(yīng)確保裝置環(huán)境溫度在0-40℃范圍內(nèi)，以免膜組件的損壞。并避免將裝置置于陽光下暴曬，以免紫外線對(duì)裝置上的工程塑料造成損傷。
所有的設(shè)備在提貨地應(yīng)該按照貨單進(jìn)行徹底檢查。如果有任何損環(huán)、組件短缺或者與單據(jù)不符，請(qǐng)立即與我公司聯(lián)系。
所有的HFUF裝置都有被設(shè)計(jì)成撬式結(jié)構(gòu)，并設(shè)有專用的吊環(huán)以便使用吊車進(jìn)行裝卸。
其中膜組件也可以進(jìn)行獨(dú)立包裝。膜組件外套有塑料薄膜袋，封口后放入有防震和固定措施的硬質(zhì)紙板箱內(nèi);裝卸時(shí)注意不劇烈撞擊與拋擲。
膜組件運(yùn)輸過程中應(yīng)將其平放在運(yùn)輸載體上，最大允許疊放層數(shù)為4層，同時(shí)須遮陽避雨，防曝曬及冰凍，運(yùn)輸環(huán)境溫度高于0℃。
每個(gè)HFUF組件濕重約32Kg。
注意：不要用設(shè)備上連接的管道來抓舉和移動(dòng)HFUF裝置。這些連接管的材質(zhì)為工程塑料，不能用來承重或移動(dòng)HFUF裝置的。
4.2 HFUF的使用環(huán)境
4.3 基礎(chǔ)
裝置基礎(chǔ)應(yīng)能承受設(shè)備的負(fù)荷。我公司在手冊(cè)(3.4)中已經(jīng)給出了設(shè)備的重量。
4.4 排水
考慮到啟動(dòng)和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，排水量可能增大。故排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力最低應(yīng)該能排除一個(gè)單元的最大產(chǎn)水流量。
4.5 裝置的安裝
1.按平面布置圖要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行就位并固定。
2.安裝所有的因?yàn)檫\(yùn)輸而被拆卸下來的閥門和管道。
3.如HFUF組件是分別單獨(dú)運(yùn)輸?shù)模瑧?yīng)根據(jù)裝置總圖將組件上架并連接好所有管道。
4.接通HFUF裝置的各進(jìn)、出水的管線。
5.按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所有HFUF裝置外接管道安裝支撐。
6.檢查HFUF裝置上所有連接電纜線的緊固件，確保連接緊固。
7.膜組件安裝時(shí)，應(yīng)注意不得將組件作為支撐件;不得有重物或硬物撞擊殼體，也不得將組件置于日光直射下工作，以免組件殼體老化。
4.6 HFUF裝置的貯存
1.HFUF裝置應(yīng)該放于室內(nèi)，不應(yīng)該暴曬于日光下。
2.HFUF裝置不允許儲(chǔ)存在5℃以下，并且溫度也不允許高于40℃。
3.暫不使用的膜組件，應(yīng)灌注保護(hù)液后封口，堆放在地面平整、清潔，周圍環(huán)境無腐蝕與污染物，且遠(yuǎn)離冷、熱源的室內(nèi)。貯存溫度控制在5～40℃范圍間。
4.每隔一個(gè)月應(yīng)測(cè)試一次保護(hù)液的pH值，如pH≤3時(shí)應(yīng)及時(shí)更換保護(hù)液。
5.成裝置膜組件的停運(yùn)保養(yǎng)要點(diǎn)
(1)裝置上的膜組件如短期停用(2 ~ 3天)，可每天運(yùn)行約30 ~ 60min，以防止微生物的繁殖污染;
(2)裝置上的膜組件如長(zhǎng)期停用(7天以上)，必須將膜組件進(jìn)行充分的清洗，然后，將設(shè)備內(nèi)滯留的水排干，再用清洗裝置將保護(hù)液注入膜組件內(nèi)，并關(guān)閉所有進(jìn)、出水閥門。且每用檢查一次保護(hù)液的pH值。保護(hù)液配方見上第4條所述。
6.保護(hù)液配方
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不同，我提供以下主要三種保護(hù)液：
(1)1%濃度的亞硫酸氫鈉水溶液
(2)1%濃度的亞硫酸氫鈉水溶液+10%丙三醇
(3)10%丙三醇
4.6.1 裝置使用的儀器及閥門保護(hù)設(shè)備免受腐蝕性氣體以及灰塵和濕度的污染。貯存場(chǎng)所的溫度應(yīng)該在5℃以上。
4.6.2 離心泵保存在室內(nèi)。每月至少啟動(dòng)一次。
注意：儀表和泵均非我公司產(chǎn)品，請(qǐng)查看相關(guān)生產(chǎn)廠家提供的資料。
5 HFUF裝置的運(yùn)行
HFUF裝置首次運(yùn)行或長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)后恢復(fù)運(yùn)行，需要進(jìn)行沖洗以除去組件內(nèi)的保護(hù)溶液。
最開始的啟動(dòng)應(yīng)該為手動(dòng)的，但是一旦所有的流速和壓力、時(shí)間被設(shè)置后，裝置應(yīng)該恢復(fù)為自動(dòng)。裝置恢復(fù)自動(dòng)后，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(huì)自動(dòng)采取保護(hù)措施。
裝置啟動(dòng)所涉及到的基本步驟如下：
1.啟動(dòng)供水泵;
2.裝置灌滿水和沖洗;
3.啟動(dòng)反洗水泵;
4.設(shè)置反洗壓力;
5.設(shè)置濃水排放流量;
6.設(shè)置進(jìn)氣壓力;
7.設(shè)置反洗時(shí)間間隔;
8.設(shè)置氣擦洗時(shí)間間隔;
9.設(shè)置并聯(lián)裝置反洗順序。
5.2 啟動(dòng)前的檢查內(nèi)容
1.排水系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備完畢。
2.PLC程序已輸入。
3.電路系統(tǒng)檢查已完成。
4.管路系統(tǒng)連接完成并已清洗干凈。
5.3 啟動(dòng)
在啟動(dòng)前應(yīng)進(jìn)行以下核查：
1.按安裝核查表進(jìn)行核查(詳見安裝指導(dǎo))
2.所有的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)
3.所有的泵處于關(guān)閉狀態(tài)
4.安全設(shè)備已安裝并處于正常狀態(tài)
5.3.1 HFUF組件的沖洗
投運(yùn)時(shí)，裝置的沖洗可以只進(jìn)行反沖洗也可進(jìn)行反沖洗輔以正洗，下面以進(jìn)行反沖洗輔以正洗為例：
1.打開裝置的濃排閥
2.啟動(dòng)給水泵
3.打開裝置的正洗閥，并關(guān)閉下排閥
4.連續(xù)沖洗數(shù)分鐘再轉(zhuǎn)入反洗過程：
1) 打開裝置的濃排閥和下排閥
2) 打開反洗閥，緩慢打開反洗進(jìn)水手調(diào)節(jié)閥，維持較低的進(jìn)水壓力(低于0.15MPa)連續(xù)沖洗數(shù)分鐘。
5.重復(fù)步驟1、3、4直至沖洗水無泡沫。
6.用水溫大于30℃的0.2%次氯酸鈉水溶液(有效氯計(jì))浸泡0.5-3小時(shí)，并再次沖洗(如上述步驟)至沖洗出水余氯小于0.1ppm，至此HFUF裝置啟運(yùn)前準(zhǔn)備完畢。
注：反洗水至少為UF產(chǎn)水以上的高質(zhì)量水。
5.3.2 啟動(dòng)程序
根據(jù)進(jìn)水確定HFUF裝置的允許最大產(chǎn)水量、工作壓力、反洗時(shí)間間隔：
1.裝置允許最大產(chǎn)水量是由進(jìn)水類型及水質(zhì)決定的。
進(jìn)水水質(zhì)與組件產(chǎn)水量的關(guān)系見下表：
注：裝置的產(chǎn)水量應(yīng)乘裝置的組件數(shù)。
注：表列組件產(chǎn)水量是通用標(biāo)準(zhǔn)，具體項(xiàng)目組件產(chǎn)水量根據(jù)具體水源條件而定。
2.裝置濃水排放量是由進(jìn)水濁度決定的。在進(jìn)水濁度高的條件下，加大濃水排放量可以有效控制HFUF組件濃水的淤塞速率。具體的濃水排放量由中試試驗(yàn)確定 。
注：裝置排放量應(yīng)乘裝置的組件數(shù)。
3.HFUF進(jìn)水壓力應(yīng)控制在膜兩側(cè)平均壓力差≤0.21MPa
膜兩側(cè)平均壓力差 = 進(jìn)水壓力 + 濃水排放壓力 -產(chǎn)水出口壓力
如全流過濾，則：
膜兩側(cè)平均壓力差 = 進(jìn)水壓力- 產(chǎn)水出口壓力
4.流量和壓力的調(diào)整程序如下：
a) 產(chǎn)水的調(diào)整
打開產(chǎn)水閥;
開啟UF給水泵;
緩慢打開進(jìn)水閥門;
調(diào)整進(jìn)水閥門，使產(chǎn)水流量達(dá)到要求水量(組件首次投運(yùn)時(shí)，注意起始產(chǎn)水量應(yīng)控制在設(shè)計(jì)產(chǎn)水量的60%左右運(yùn)行，24小時(shí)后再增至設(shè)計(jì)產(chǎn)水量);
如果同時(shí)有濃水排放，應(yīng)同步調(diào)整。
b) 濃水的調(diào)整(錯(cuò)流工作狀態(tài))
緩慢打開濃水排放閥;
調(diào)整濃水手動(dòng)排放閥至需要的排放量。
c) 反洗水壓力的調(diào)整
全開濃水排放閥;
啟動(dòng)反洗水泵;
緩慢打開反洗閥;
調(diào)整反洗手動(dòng)閥門至壓力<0.15MPa;
打開下排閥，關(guān)閉濃排閥，調(diào)整下排手動(dòng)閥至單支流量2-4 m3/h，壓力小于0.15MPa。
d) 正洗水流量的調(diào)整
開啟濃水排放閥15%;
打開進(jìn)水閥;
調(diào)整濃水排放閥開度至單支排放量1-2m3/h。
e) 夾氣反洗進(jìn)氣壓力的調(diào)整
進(jìn)入反洗程序;
緩緩開啟進(jìn)氣閥至進(jìn)氣壓力為1 MPa，氣量控制在每支5-7N m3/h。
5.對(duì)以上的閥門開度進(jìn)行定位。
5.3.3 自動(dòng)控制
當(dāng)裝置由手動(dòng)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(dòng)方式重新啟動(dòng)。
1、關(guān)閉所有開關(guān)，將手動(dòng)開關(guān)轉(zhuǎn)為自動(dòng);
2、啟動(dòng)HFUF裝置;
3、調(diào)整產(chǎn)水壓力保護(hù)開關(guān)，當(dāng)產(chǎn)水壓力高于設(shè)定值，濃水排放閥應(yīng)自動(dòng)開啟，并報(bào)警，延時(shí)停機(jī)。
6 運(yùn)行裝置的停機(jī)程序
6.1 手動(dòng)操作模式下的停機(jī)
1.打開濃水排放閥，沖洗15秒;
2.緩緩關(guān)閉進(jìn)水閥。
6.2 自動(dòng)控制模式下的停機(jī)
裝置在自動(dòng)模式下運(yùn)行，當(dāng)下面的一些情況發(fā)生時(shí)，裝置會(huì)發(fā)生自動(dòng)關(guān)閉或不能投入自動(dòng)運(yùn)行現(xiàn)象：
1.供水水泵沒接到運(yùn)行指令，或者泵的手動(dòng)開關(guān)沒有置于自動(dòng)狀態(tài);
2.產(chǎn)水出口壓力過高。
6.3 裝置長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)
1.如果裝置需關(guān)停，組件如短期停用(2~3天)，可每天運(yùn)行約30~60min，以防止細(xì)菌污染。
2.組件如長(zhǎng)期停用(7天以上)，關(guān)停前對(duì)HFUF裝置進(jìn)行一次夾板反洗;并向裝置內(nèi)注入保護(hù)液，關(guān)閉所有的HFUF裝置的進(jìn)出口閥門。每月檢查一次，并控制環(huán)境溫度在5—40℃以內(nèi)。
3.長(zhǎng)時(shí)間關(guān)停后重新投入運(yùn)行時(shí)，應(yīng)將HFUF裝置進(jìn)行連續(xù)沖冼至排放水無泡沫。
4.停機(jī)期間，應(yīng)自始自終保持超濾膜處于濕態(tài)，一旦脫水變干，將會(huì)造成膜組件不可逆損壞。
注意：在準(zhǔn)備裝置長(zhǎng)時(shí)間停機(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)處于關(guān)閉狀態(tài)。
注意：在任何時(shí)候都必須保持HFUF膜處于濕態(tài)，一旦脫水變干，都將造成膜組件不可逆損壞。
7 操作指導(dǎo)
為了使HFUF裝置持續(xù)產(chǎn)出滿足需要的過濾水，必須滿足三個(gè)條件。它們包括：合格的進(jìn)水水質(zhì)，合適的反洗時(shí)間間隔，及時(shí)的化學(xué)清洗。上面的任一條件不滿足，裝置將難以穩(wěn)定產(chǎn)出滿足需要的過濾水。
7.1 進(jìn)水水質(zhì)要求
進(jìn)水的水質(zhì)要求在概要部分已經(jīng)詳細(xì)給出，控制這些指標(biāo)的目的，就是為了避免這些雜質(zhì)含量過高而對(duì)膜組件造成嚴(yán)重的膜污染。
在膜過濾過程中，膜污染是一個(gè)經(jīng)常遇到的問題。所謂污染是指被處理液體中的微粒、膠體粒子、有機(jī)物和微生物等大分子溶質(zhì)與膜產(chǎn)生物理化學(xué)作用或機(jī)械作用而引起在膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉淀使膜孔變小或堵塞，導(dǎo)致膜的透水量或分離能力下降的現(xiàn)象。
7.1.1 膜污染形式
膜污染主要有膜表面覆蓋污染和膜孔內(nèi)阻塞污染兩種形式。膜表面污染層大致呈雙層結(jié)構(gòu)，上層為較大顆粒的松散層，緊貼于膜面上的是小顆粒的細(xì)膩層。一般情況下，松散層尚不足以表現(xiàn)出對(duì)膜的性能產(chǎn)生什么大的影響，在水流剪切力的作用下可以沖冼掉，膜表面上的細(xì)膩層則對(duì)膜性能正常發(fā)揮產(chǎn)生較大的影響。因?yàn)樵撐廴緦拥拇嬖?，有大量的膜孔被覆蓋，而且該層內(nèi)的微粒及其它雜質(zhì)之間長(zhǎng)時(shí)間的相互作用極易凝膠成濾餅，增加透水阻力。
膜孔堵塞是指微細(xì)粒子塞入膜孔內(nèi)，或者膜孔內(nèi)壁因吸附蛋白質(zhì)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。
7.1.2 污染物質(zhì)
污染物質(zhì)因處理料液的不同而各異，無法一一列出，但大致可分下述幾種類型：
a) 膠體污染：膠體主要是存在于地表水中，特別是隨著季節(jié)的變化，水中含有大量的懸浮物如粘土、淤泥等膠體，均布于水體中，它對(duì)濾膜的危害性極大。因?yàn)樵谶^濾過程中，大量膠體微粒隨透過膜的水流涌至膜表面，長(zhǎng)期的連續(xù)運(yùn)行，被膜截留下來的微粒容易形成凝膠層，更有甚者，一些與膜孔徑大小相當(dāng)及小于膜孔徑的粒子會(huì)滲入膜孔內(nèi)部堵塞流水通道而產(chǎn)生不可逆的變化現(xiàn)象。
b) 有機(jī)物污染：水中的有機(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，有的則是天然水中就存在的，如腐殖酸、丹寧酸等。這些物質(zhì)也可以吸附于膜表面而損害膜的性能。
c) 微生物污染：微生物污染對(duì)濾膜的長(zhǎng)期安全運(yùn)行也是一個(gè)危險(xiǎn)因素。一些營(yíng)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)菌連同其排泄物質(zhì)，形成微生物粘液而緊緊粘附于膜表面，這些粘液與其他沉淀物相結(jié)合，構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的覆蓋層，其結(jié)果不但影響到膜的透水量，也包括使膜產(chǎn)生不可逆的損傷。
7.2 流量
7.2.1 產(chǎn)水流量
范圍是1.0～3.0m3/h支膜組件。
HFUF膜組件工作時(shí)需用的產(chǎn)水通量，取決于進(jìn)水水質(zhì)，這是由于膜對(duì)不同的截留物有一個(gè)極限負(fù)荷，承受過大的負(fù)荷會(huì)造成膜通量的急劇下降。
HFUF產(chǎn)水通量與進(jìn)水水質(zhì)的關(guān)系詳見3.2表格。
7.2.2 濃水排放流量
范圍在0～0.75m3/h
一般進(jìn)水條件下，HFUF采用的是全流過濾運(yùn)行方式，此時(shí)濃水排放量為零。當(dāng)進(jìn)水濁度大于15NTU，為了減輕膜表面負(fù)荷，HFUF采用了錯(cuò)流過濾運(yùn)行方式，即部分濃水排放。該運(yùn)行模式下HFUF濃水排放量根據(jù)中試試驗(yàn)確定。
7.2.3 反冼流量
反冼流量越大，對(duì)膜組件的清洗效果就越好。但是反洗流量大，就需要在中空纖維膜的內(nèi)壁施以較大的水壓，過大的水壓會(huì)導(dǎo)致中空纖維膜的破裂，故反洗流量是通過反洗水壓來控制的。
HFUF的反洗壓力應(yīng)控制在不大于0.15MPa。
7.2.4 正洗流量
HFUF的正洗流量可以控制在每支組件1.0-2.0 m3/h范圍內(nèi)。
7.2.5 進(jìn)氣量
對(duì)HFUF組件進(jìn)行夾氣反洗的目的，就是利用壓縮氣體在組件內(nèi)纖維之間的爆破形成的震蕩，使附著在膜纖維表面的污染物質(zhì)得以剝落，并被沖洗水帶走，從而達(dá)到強(qiáng)化沖洗效果和節(jié)約反洗耗水的目的。但過分強(qiáng)烈的汽流會(huì)導(dǎo)致膜纖維的破裂，造成產(chǎn)水水質(zhì)的下降。
進(jìn)氣量的控制是通過對(duì)進(jìn)氣壓力的控制來完成的，進(jìn)氣壓力應(yīng)控制在小于0.25MPa為宜，氣水混合擦洗時(shí)壓力應(yīng)小于0.15MPa。
7.3 反洗間隔時(shí)間
由于HFUF采用了全流過濾的運(yùn)行模式，為了保證濾膜在此工作狀態(tài)下的膜通量不發(fā)生大的衰減，HFUF采用了頻繁沖洗技術(shù)，使膜表面截留的污染物在形成較厚的濾餅前被清除。
頻繁沖洗的頻度取決于進(jìn)水中雜質(zhì)的含量和種類，一般需通過現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試來確定，并且在運(yùn)行過程中根據(jù)進(jìn)水的變化及時(shí)予以調(diào)整。
頻度的初始選擇范圍見3.2表格。
7.4 操作壓力
7.4.1 進(jìn)出水壓力差
即作用于膜兩側(cè)的壓力差，它是完成膜過濾的推動(dòng)力。
△P = Pj - Pc (全流過濾)
△P =(Pj + Pn)/2 -Pc (錯(cuò)流過濾)
△P -進(jìn)出水壓力差
Pj ― 進(jìn)水壓力Pc ― 產(chǎn)水壓力Pn ― 濃水壓力
△P與膜產(chǎn)水通量在一定的范圍內(nèi)呈正比關(guān)系，但達(dá)到一定程度后，△P對(duì)產(chǎn)水通量的增加作用將急劇減弱。
膜對(duì)截留物的截留率卻與△P呈反比關(guān)系，即隨著△P的加大膜截留率逐步降低。
同時(shí)，膜內(nèi)外壓力差太大會(huì)造成中空纖維絲的受壓失穩(wěn)變形，發(fā)生不可逆損壞。
HFUF最大允許進(jìn)出水壓力差是0.21MPa。
7.4.2 進(jìn)水壓力
即HFUF組件殼體所能承受的最大工作壓力，HFUF最大允許進(jìn)水壓力是0.6MPa。
7.4.3 反洗水壓力
反洗水壓力的控制要求及其作用已在7.2.3中說明，不再重復(fù)敘述?？刂艸FUF的反洗水壓力≤0.15MPa。
7.4.4 夾氣反洗進(jìn)氣壓力
夾氣反洗進(jìn)氣壓力的控制要求及其作用已在6.2.5中說明，不再重復(fù)敘述。控制HFUF的夾氣反洗進(jìn)氣壓力≤0.15MPa。
7.5 進(jìn)水水溫
膜的通量與進(jìn)水溫度有顯著的直接關(guān)系，不同水溫下的通量可通過以下公式計(jì)算：
Q t = 1.03T- 25×Q25
Q t-HFUF 在t水溫下的產(chǎn)水量
Q25-HFUF 在25℃水溫下的產(chǎn)水量
T-HFUF 進(jìn)水水溫℃
7.6 運(yùn)行數(shù)據(jù)的記錄
HFUF裝置基本上很少需維修，關(guān)鍵是保證采用正確的運(yùn)行參數(shù)。必要的運(yùn)行記錄有利于跟蹤裝置的運(yùn)行情況，也有利于幫助找出問題的所在。
下面的參數(shù)必須每?jī)尚r(shí)記錄一次：
l 進(jìn)水壓力(MPa)
l 產(chǎn)水壓力(MPa)
l 濃水排放流量(m3/h)(錯(cuò)流過濾時(shí))
l 淡水流量(m3/h)
l 產(chǎn)水濁度(NTU)
l 進(jìn)水溫度(℃)
下面的參數(shù)必須每周測(cè)定一次
l 進(jìn)水CODMn(mg/L)
l 產(chǎn)水CODMn(mg/L)
l 產(chǎn)水SDI15
通過監(jiān)控流量以及相應(yīng)的壓力降，就可以對(duì)組件污染的程度作出判斷。
壓力系數(shù) =
進(jìn)水側(cè)平均壓力 = (進(jìn)口壓力 + 濃水出口壓力)÷ 2 (錯(cuò)流過濾)
進(jìn)水側(cè)平均壓力 = 進(jìn)口壓 (全流過濾)
每天應(yīng)以時(shí)間為橫坐標(biāo)，產(chǎn)水壓力系數(shù)為縱坐標(biāo)繪制曲線圖，如果發(fā)現(xiàn)曲線較運(yùn)行開始下降20%，裝置運(yùn)行參數(shù)需要及時(shí)做調(diào)整。并正確選擇清洗配方對(duì)HFUF膜組件進(jìn)行清洗。
8 HFUF裝置的過程控制
8.1 簡(jiǎn)介
HFUF裝置根據(jù)用戶需要一般被設(shè)計(jì)為手動(dòng)或手動(dòng)/自動(dòng)兩種控制模式。
裝置有三種運(yùn)行工況，分別為待啟動(dòng)狀態(tài)、工作狀態(tài)和沖洗狀態(tài)。
1.待啟動(dòng)狀態(tài)：
當(dāng)裝置被設(shè)計(jì)為待啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，所有閥門均處于關(guān)閉狀態(tài)。
2.工作狀態(tài)：
工作狀態(tài)就是HFUF裝置制取合格產(chǎn)水輸送給下級(jí)水處理設(shè)備。
3.沖洗狀態(tài)：
沖洗狀態(tài)就是HFUF裝置每間隔一定的時(shí)間段，啟動(dòng)沖洗泵，開啟相應(yīng)的閥門從濾膜的逆向和正向?qū)δっ孢M(jìn)行沖洗，以恢復(fù)膜因污染而產(chǎn)生的通量衰減。
當(dāng)數(shù)臺(tái)HFUF裝置并聯(lián)工作時(shí)，每臺(tái)進(jìn)入沖洗狀態(tài)的時(shí)間均保持有一定的時(shí)間差，以保證系統(tǒng)外供水量的穩(wěn)定。
8.1.1 手動(dòng)控制模式
手動(dòng)控制即裝置的啟動(dòng)、停機(jī)、沖洗均通過操作者手動(dòng)完成。具體詳細(xì)操作方法見第4-5章節(jié)。
8.1.2 自動(dòng)控制模式
HFUF裝置自動(dòng)控制功能由就地PLC完成。處理器對(duì)突發(fā)性斷電有一定的記憶功能。
HFUF裝置剛接通電源時(shí)，裝置處于待啟動(dòng)狀態(tài)。
裝置一旦斷電，供水泵和計(jì)量泵將停止，并且所有閥門均轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)。
當(dāng)電源重新接通時(shí)，裝置將再一次處于待啟動(dòng)狀態(tài)。
裝置控制盤內(nèi)安裝的PLC如果配帶有通訊接口，HFUF裝置可以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程控制。
8.1.3 裝置關(guān)閉條件
HFUF裝置自動(dòng)關(guān)閉條件如下：
1.現(xiàn)場(chǎng)的操作平臺(tái)或遠(yuǎn)程PLC的要求;
2.供水泵出現(xiàn)故障或者開關(guān)沒有置于自動(dòng)檔;
3.控制閥出現(xiàn)故障或者開關(guān)沒有置于自動(dòng)檔;
4.產(chǎn)水背壓過高。
8.2 氧化劑溶液注入裝置(選配件)
在裝置進(jìn)水的有機(jī)物含量高的條件下，需要向反洗水中加入氧化劑以提高清洗效果。
氧化劑注入系統(tǒng)包括計(jì)量泵和溶液計(jì)量容器。計(jì)量容器中貯存的是一定濃度的氧化劑溶液。它通過人工加藥和水來補(bǔ)充。
氧化劑溶液計(jì)量容器設(shè)有最低液位開關(guān)。配備一臺(tái)泵用于系統(tǒng)的加藥。泵輸出量的變化，是就地通過人工對(duì)泵沖程和頻率的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的。
8.3 裝置內(nèi)鎖或者報(bào)警
報(bào)警設(shè)置點(diǎn)設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)儀表內(nèi)。儀表輸出開關(guān)信號(hào)或4-20mA給PLC，通過PLC進(jìn)行報(bào)警并使系統(tǒng)處于內(nèi)鎖狀態(tài)。定時(shí)器的值是用PLC碼預(yù)先設(shè)定的，操作者不能隨意改變。
9 系統(tǒng)的維護(hù)及故障分析
9.1 系統(tǒng)的日常維護(hù)
1.壓力表
按期校準(zhǔn)，必要時(shí)及時(shí)調(diào)整。
2.離心泵
定期檢查泵的溫度，同時(shí)檢查泵的墊圈以及其它防止泵泄漏的結(jié)構(gòu)。
3. 流量?jī)x表
每三個(gè)月校正一次。
4.自動(dòng)切換閥(選擇件)
每月檢查一次，同時(shí)檢查閥體是否有泄漏。
5.HFUF裝置
按常規(guī)要求檢查進(jìn)水水質(zhì)。進(jìn)水水質(zhì)的要求和檢查的具體細(xì)節(jié)，詳見操作指導(dǎo)部分;同時(shí)檢測(cè)HFUF系統(tǒng)的產(chǎn)水流量和運(yùn)行壓力，詳見操作指導(dǎo)中運(yùn)行數(shù)據(jù)趨勢(shì)圖部分。
按常規(guī)檢查HFUF系統(tǒng)特別是組件的泄漏情況，一旦發(fā)現(xiàn)立即維護(hù)。
警告：有關(guān)電方面的操作，必須由經(jīng)過訓(xùn)練并且取得資格證書的人員操作。
9.2 系統(tǒng)的故障分析
10 HFUF裝置的清洗
HFUF裝置在其長(zhǎng)期使用運(yùn)行過程中，膜表面會(huì)被它截留的各種有害雜質(zhì)所覆蓋而形成濾餅層，甚至膜孔也會(huì)被更為細(xì)小的雜質(zhì)堵塞，使水的透膜壓力增大。預(yù)處理質(zhì)量的好壞，只能解決膜被污染速度的快慢問題。而無法從根本上解決污染問題。即使預(yù)處理再?gòu)氐?，水中極少時(shí)的雜質(zhì)也會(huì)因日積月累而使膜的分離性能逐漸受到影響，因此，HFUF裝置在使用運(yùn)行過程中每隔1-3月一次或在相同運(yùn)行條件下壓差上升0.05-0.1MPa時(shí)應(yīng)對(duì)膜組件進(jìn)行化學(xué)清洗，以恢復(fù)膜的通量和截留率。
清洗膜的方法可分物理方法和化學(xué)方法兩大類。其中物理清洗是利用機(jī)械的力量，來剝離膜面污染物。整個(gè)清洗過程不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。即包含前文所提到的正壓沖洗和反沖洗法。在此不再累敘。下面詳細(xì)介紹一下化學(xué)清洗。
化學(xué)清洗，是利用某種化學(xué)藥品與膜面污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來達(dá)到清洗膜的目的。選擇化學(xué)藥品原則：不能與膜及其他組件材質(zhì)發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng);不能因?yàn)槭褂没瘜W(xué)藥品而引起二次污染。
化學(xué)藥品的清洗方式有兩種：化學(xué)分散清洗：將化學(xué)藥劑注入反洗水中，以強(qiáng)化清洗效果;化學(xué)清洗：通過專用的清洗系統(tǒng)配制更高濃度的清洗液對(duì)膜進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的清洗。
10.1 HFUF膜組件清洗前的準(zhǔn)備
10.1.1 清洗方案的選擇
清洗方案(1)：采用酸性溶液對(duì)HFUF裝置進(jìn)行清洗。
該清洗方案適用于，由于當(dāng)進(jìn)水中Fe或Mn的含量超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，或者HFUF膜組件的進(jìn)水中SS特別高，而對(duì)膜的濃水側(cè)造成的非有機(jī)物污染。
一般可選用化學(xué)藥品：1~2%檸檬酸水溶液或0.1N草酸溶液或0.1N鹽酸溶液。
清洗方案(2)：采用堿性氧化劑溶液對(duì)HFUF裝置進(jìn)行清洗。
當(dāng)進(jìn)水中有機(jī)物含量高，可能引起濾膜受到有機(jī)物污染。并且當(dāng)條件有利于生物生存時(shí)，一些細(xì)菌和藻類也將在HFUF膜組件中產(chǎn)生，由此引起生物污染。
一般可選用化學(xué)藥品：0.1%NaOH+0.2%NaClO。
10.1.2 清洗液容積的確定
HFUF-IBO200膜組件近似容積為16L。系統(tǒng)循環(huán)管路近似容積如下表
注：其中組件水容積指單支組件可容納溶液的容積。
清洗液容積的確定：所有組件水容積+系統(tǒng)循環(huán)管路(裝置中的管路+裝置外管路)的容積+適當(dāng)余量。
裝置內(nèi)所需的清洗液容積本公司可以提供，系統(tǒng)所需配置藥液的具體容積還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況(清洗裝置的遠(yuǎn)近等而定)。
10.1.3 安全注意事項(xiàng)
1.避免與NaOH、NaClO這些藥劑直接接觸，該類藥劑具有程度不同的腐蝕性，而 NaClO還是一種強(qiáng)氧化劑。
2.清洗時(shí)應(yīng)控制管線的壓力，以免壓力過高引起化學(xué)藥品噴濺。
10.1.4 化學(xué)清洗藥劑的質(zhì)量要求
檸檬酸和NaClO為工業(yè)級(jí)。NaOH為隔膜堿。
10.1.5 清洗系統(tǒng)設(shè)備的配置
清洗罐、清洗泵、清洗過濾器各一臺(tái)，(可以共用RO清洗系統(tǒng))與HFUF系統(tǒng)連接用軟管若干根。
警告：在進(jìn)行任何清洗操作之前，請(qǐng)認(rèn)真閱讀和理解清洗方案。注意：
1.HFUF裝置進(jìn)行化學(xué)清洗前都必須先進(jìn)行夾氣反洗;
2.HFUF裝置的整個(gè)清洗過程約需要2—4個(gè)小時(shí);
3.如果清洗后HFUF裝置停機(jī)時(shí)間超過三天，必須按照長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉的要求進(jìn)行維護(hù)。
4.清洗劑在循環(huán)進(jìn)膜組件前必須經(jīng)過1 ~ 5μm的濾芯過濾，以除去洗下的污物，清洗結(jié)束后必須將濾芯取下。
5.清洗液溫度應(yīng)盡量高一些，一般可控制在30℃~ 40℃。必要時(shí)可采用多種清洗劑清洗，但清洗劑和滅菌劑不能對(duì)膜和組件材料造成損傷。且每次清洗后，應(yīng)排盡清洗劑，用純水將系統(tǒng)洗干凈，才可再用另一種清洗劑清洗。
10.2 清洗
清洗的基本程序如下：
a) 清洗系統(tǒng)的準(zhǔn)備。
b) 在HFUF膜組件中循環(huán)酸性可堿性清洗溶液。
c) 沖洗HFUF膜組件并且返回生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。
10.2.1 準(zhǔn)備工作
a) 按操作手冊(cè)中的關(guān)閉程序關(guān)閉HFUF系統(tǒng);
警告：在關(guān)閉進(jìn)水閥門之前，供水系統(tǒng)如系單元制供水，應(yīng)先關(guān)閉供水泵。如系母管制供水，則應(yīng)注意調(diào)整其他并聯(lián)運(yùn)行設(shè)備的進(jìn)水閥，以免承受過高的壓力。
b) 關(guān)閉HFUF系統(tǒng)所有閥門;
c) 將濃水的出口管線與清洗罐接通;
d) 將濃水的進(jìn)口管線與清洗系統(tǒng)設(shè)備管線相連接;
e) 清洗管線必須保證無泄漏或者噴濺現(xiàn)象發(fā)生;
f) 清洗液的配制：確定好清洗溶液所需容積和清洗方案后，計(jì)算出所需各種藥品和溶劑(HFUF或RO產(chǎn)水)的量，進(jìn)行充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?。最終形成所需的清洗溶液。
注意：進(jìn)行清洗時(shí)，將有可能會(huì)有一些氣體產(chǎn)生。警告：保持所有的管線壓力低于運(yùn)行壓力，以避免壓力過高引起化學(xué)溶液噴濺。
10.2.2 清洗步驟
a) 啟動(dòng)清洗水泵，緩慢打開清洗水泵出口閥，控制以每個(gè)膜組件1000L/h的流量讓清洗溶液進(jìn)入膜組件進(jìn)水側(cè)，清洗液再由濃水側(cè)返回到清洗罐中。循環(huán)清洗時(shí)間一般為堿洗5min，酸洗30min。
b) 關(guān)閉清洗泵，靜置浸泡10—60min。
c) 將清洗罐和清洗泵放空，并用清水沖洗干凈。
10.2.3 沖洗HFUF裝置
沖洗的目的是為了將HFUF裝置中殘余的化學(xué)溶液除去。
a) 啟動(dòng)反沖洗程序;
b) 打開濃水排放閥門
c) 打開HFUF裝置的進(jìn)水閥門，使進(jìn)水通過HFUF膜組件，直到進(jìn)水和濃水的電導(dǎo)率差值(高出之值)堿洗在20μS/cm之內(nèi)，酸洗在50μS/cm之內(nèi)，或者直至進(jìn)水和濃水的pH值基本相等。
d) 返回生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。(詳見第4部分系統(tǒng)的啟動(dòng))
注意：進(jìn)行清洗時(shí)，將有可能會(huì)有一些氣體產(chǎn)生。
警告：保持所有的管線壓力低于運(yùn)行壓力，以避免壓力過高引起化學(xué)溶液噴濺。
注意：NaOH固體及溶液以及NaClO均具有強(qiáng)腐蝕性，操作者應(yīng)穿戴全部防護(hù)用品，避免與其直接接觸。
來自：廢水回用研究
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