西门子超滤膜相关资料

西门子超滤膜相关资料

概述

在膜过滤和膜制造方面，Memcor凭借其无与伦比的研发经验，持续地开发出技术领先的膜过滤系统，行销世界各地。

MEMCOR? XP低压膜过滤装置是一种预先组装好、并经过工厂测试的只需就地安装的设备。MEMCOR? CP低压膜过滤系统则是一种可根据明确的项目要求而进行工程设计、灵活组装的系统。这些装置不仅能提供高质、高效、可靠地给水过滤，而且占地面积小、运行经济。

MEMCOR? XP或CP低压膜过滤系统典型的部件包括：

中空纤维膜过滤元件：典型的是L20V型PVDF均相不对称超滤膜–其他类型的膜也能提供；

膜外壳：是铸模成型的尼龙组件，组装起来后就成为膜过滤元件的压力外壳； 膜堆：是由一排或多排相互联结的膜壳组装而成，带有给水、产品水和空气的工艺接口；

复合端盖：是铸模成型的尼龙组件，可允许成排的膜壳轻松地接入。复合端盖在大型膜堆上非常典型（见后图1所示）。

给水泵：是从水源抽取给水，送入膜堆的动力。但在更大型的装置上或给水带压时，则可能不需要给水泵；

阀门、仪器仪表和控制系统；

框架或滑架，用于安装核心设备。

每一个中空纤维膜过滤组件内含有数千根膜纤维，纤维外环绕塑料筛网加以保护，上下两端用聚亚胺脂封装。封头允许产品水通过所有膜纤维的中空内腔，到达膜堆上下的复合端盖，引导出来。带进气口的复合端盖装配在每排膜壳的底部，可将低压工艺空气送入每支过滤元件的底部，反洗时可用于插洗膜纤维丝的外表面。每支过滤膜元件都是可操作的过滤单元，可轻松地从装置上拆卸下来，便于维修或更换。

第一部分典型的系统组成

MEMCOR? XP或CP低压膜过滤装置是膜系统所必备的核心设备。膜装置一旦安装就位，其外部设备就可通过适当的端口与之相联接。

图2所示是一个典型的低压膜过滤系统的组成结构图。系统的每一部分将在后续章节加以说明。

1-1 进水系统

原水进入膜装置前必须通过筛分去除大的固体。膜装置的进水系统通常包括诸如投加絮凝剂、pH调节等原水预处理措施。

典型的做法是，将原水先贮存在给水箱中，而后用泵、或者通过重力作用，将原水送入膜装置。给水箱的液位可用液位开关或者液位变送器进行监控。

典型的进水水质要求包括给水温度大于0oC( 不结冰)小于40oC ，浊度小于150NTU(尽管短期来讲可能能处理更高的浊度)，pH 5.5-8.5之间。其他的有关膜或应用的限制要求也可能适用。进一步的细节请咨询Memcor公司。

1-2 产品水系统

产品水的流量可以通过给水泵的变频驱动、或者通过产水管道上的调节阀或柔性流量孔板来加以控制。

MEMCOR?XP或CP低压膜过滤装置的产品水通常送到就地的产品水箱或者直接送到给水管道。膜系统可行的最高产水压力典型地不能超过50kPa(5米水头)。

反洗时，产品水在短时间内反向透过膜丝，将固体从膜组件内冲洗出去。但是，为实现反洗目的，MEMCOR?XP或CP装置在设计时只采用膜装置内产水侧的存水，而不需要提供外部贮存的产品水。

1-3 压缩空气系统

气动阀的操作、膜堆在不同工艺阶段的排空或加压都需要使用干净、干燥的压缩空气。进入膜组件的工艺空气必须无油。

Memcor推荐使用优质压缩空气过滤器，典型的是弹筒式过滤/冷凝器。在大型系统上，推荐使用冷冻空气干燥器。空气润滑器不一定需要。空气接收贮罐应配备自动排污阀，以便去除凝结水。

在小型MEMCOR?XP低压膜装置（典型的是不超过十二支组件的系统）上，也可能用压缩空气源为反洗曝气工艺供气。超过十二支膜的系统，采用单独的风机作为曝气来源，可能更经济。

1-4 风机系统

反洗工艺中，通过膜堆底部的连接系统将低压空气送入膜堆，并分配到所有膜壳内，使空气流过每个膜组件的纤维束。这就是反洗工艺的曝气步骤。

风机系统不仅要求能够达到所需的空气流量，而且输送压力要达到能将水从空气复合端头中置换出来，以便空气能顺利进入膜组件底部（典型的风机出口压力要求是20-25kPa）。输送管线的压力损失也应考虑在内，所以风机放置应尽可能接近膜过滤装置。

典型地，用于反洗目的的空气都是由一台或多台风机提供的（典型的是回转式无油容积鼓风机）。通常当安装了多台风机时，每台风机应该做到能为单次反洗提供足够的空气流量。而且，每次反洗后，下次使用下一台风机，如此轮流使用。

风机系统应该配备必要的空气入口过滤器及出口安全阀。有的系统甚至采用变速驱动装置以便调节风机流量，减少运行成本。为了防止憋压，风机出口也可能需要配备排气阀。

1-5 反洗废液处理系统

当反洗程序的过滤液反洗和曝气步骤执行完后，从膜组件内松动下来的固体需要从装置的进水侧排放掉。这种―高固体‖的反洗废水可通过重力作用或者低压

空气的辅助作用排放到装置近旁的低位水槽中。排放工序应该越短越好，因为排放时间越长，系统离线停机、不能生产制水的时间就越长。根据就地的要求，反洗废水通常在排放前或回收前需要进行进一步处理。

1-6 清洗系统

在使用清洗设备之前，操作人员应该配备必要的安全设备，并得到相应的使用培训。具体包括诸如防护服、围裙、手套、面罩等人身防护设备。化学品处理区域还应包括洗眼器、安全淋浴器等设施。所有化学品的材料安全数据表应放在就近位置，方便查阅。大多数的MEMCOR?XP和CP低压膜过滤系统都配备了单独的清洗箱，当系统进入清洗环节时，用于贮存循环的清洗溶液。

在小型系统上，清洗过程中，清洗用的浓药品可能通过操作人员手动计量并加入清洗箱中。

在大型系统上，清洗系统典型地包括药品贮罐、每种药品的输送泵，以实现浓药液的自动投加。贮罐容积及泵的规格取决于每种药品输送量的多少。每台泵应该具有标定方式或流量测量仪器，以确保准确地控制清洗液浓度。如果清洗液浓度太低，清洗可能没有效果；如果清洗液浓度太高，既造成药品浪费，又可能损坏设备。

清洗系统也可能包括专门的药品卸载区域，也可能是专门为运输设备到药品贮罐设立的药品输送区。

清洗过程中，药品输送泵从贮罐抽取需要的药品量，注入膜装置的水中，并由给水泵打循环。

有的系统在产品水管道上配备了相应的仪器，可以监测循环清洗液的浓度，检查药品浓度是否在所需的范围内。

多数的MEMCOR?XP和CP低压膜过滤装置所用的清洗方法一般只使用清洗液一次。这可以防止重复使用清洗液引起的污染物在清洗液中的累积。

1-7 清洗废液处理系统

MEMCOR?XP或CP低压膜过滤系统结束清洗后，典型的做法是把用过的清洗液从装置及清洗箱中排放到废液处理系统。很多情况下，清洗废液处理系统就是收集反洗废水的同一个系统。有的系统则要求单独的清洗废液处理系统。

典型的清洗废液处理系统是在进一步处理或排放前中和清洗废液。因此，可能有必要增加化学药品贮罐和输送设备。为了控制和监测中和工艺，通常也需要配备适当的仪器。

1-8 热水系统

人们发现清洗液加热后可以提高MEMCOR?XP和CP低压膜系统的清洗效率。当清洗液温度可能远低于20oC时，推荐采用热水系统。热水系统通常是一个带有电加热的热水箱，既可贮存、又可加热清水，用于膜过滤装置的清洗工艺。清洗箱和管道的隔热保温层可以减少这些系统的能量消耗。

其他加热方法包括清洗箱内的浸没式电加热器，或者清洗液循环时对隔热循环管道采用在线跟踪加热。

热水系统使用的水，可以是膜系统本身的产品水、自来水，或者如果可能的话，使用反渗透的产品水。

热水系统应该配备适当的仪器、仪表及控制系统，调节加热，防止高温水与膜过滤组件接触（与膜组件接触的水温决不能超过40oC）。

1-9 仪器仪表及控制系统

标准的MEMCOR?XP和CP低压膜过滤装置配有压力表，典型地还包括诸如流量、液位、温度传感器等其他仪表，用于监控膜装置的运行。

可编程控制器（PLC）可以控制膜过滤系统的所有功能，并能为典型的外部系统提供有限的控制。控制盘和/或操作员界面为操作人员提供了监测、控制系统的平台。

膜过滤装置的PLC和操作员界面（如果配备了）通常安装了标准的操作软件，并在工厂测试时为装置设定好了配置。设备一旦安装就位，可以对系统的配置设定进行进一步的调试。

标准的系统软件通过对工艺进行检查确认，可以确保膜过滤装置运行在推荐的指针范围内。如果装置运行超出正常范围，典型地会产生报警；如果装置运行严重超出极限，则会产生停机报警，将系统停机，减少损坏系统膜组件的风险。详细的故障排除指南可帮助操作员准确查明系统问题所在。

Memcor还开发了专门的MEMLOG?数据记录器，可以配备在其生产的任何一台膜过滤装置上。MEMLOG?数据记录器可以按照标准格式，用Memcor 的

MEMANLY?软件，对就地或远程设备，快速而轻松地采集运行数据。MEMANLY?可以对运行数据进行分析处理，并显示出来，以便评估装置的状况和运行性能，进一步确认系统内机械组件的运行情况。

1-10 膜组件维护设备

MEMCOR?XP和CP低压膜过滤装置配备了内置的完整性检测程序。该程序可以手动启动，也可以自动启动。如果系统侦测到完整性发生了损失，那么单独的膜壳可以一次一个从膜堆里卸下来，并允许膜壳内部的中空纤维膜组件拆下来进一步检查和测试。

Memcor能够提供膜组件维护所必要的标准工具，包括气动膜组件拆除工具（典型地用于大型系统）、专用扳手及其他便于从膜堆拆卸组件的设备。

从膜堆拆下来的过滤组件也可以一次一支在Memcor提供的测试容器上进行完整性测试。如果必要的话，测试容器可以允许膜组件再次使用之前进行修补。

有关推荐的膜组件维护设备（诸如标准工具、测试容器、钉补套装等）的详情，请咨询Memcor。

第二部分MEMCOR? XP和CP膜系统的运行工艺介绍MEMCOR?XP或CP低压膜过滤装置自动运行，生产高质量的产品水；同时浓水除去固体后可以进一步回用或排放。装置的主要运行状态或程序描述如下。2-1 停机

停机是装置的正常失电状态，也是装置停运、报警清除后进入的状态。在停机状态时，装置可随时启动。

2-2 启动

当装置从停机开始启动时，给水应先准备就绪；而后启动给水泵，将筛网预处理的给水送入膜堆的底部。一旦膜堆的给水侧满水，膜堆顶部的给水出口阀将关闭。膜堆升压，进一步促使膜组件的产品水侧和产品水管道满水。在大型MEMCOR?XP和CP装置上，可用产水侧复合端盖高液位开关监测膜堆产水侧液位。

2-3 过滤

一旦启动程序完成，装置满水，给水泵会继续运行，促使水穿过中空纤维膜丝，并按照工作所需的流量产水。产水流速通常用装置上的流量计测量。

在大型装置上，系统过滤状况可以通过控制系统加以监测。控制系统用仪器仪表计算透膜压差（TMP，达到设定流量时，所需的透过膜层的压力差）和流动阻力。基于这些计算，系统程序会自动触发反洗和清洗请求。

在小型装置上，仪器仪表和控制可以加以简化。反洗和清洗程序通常基于时间控制或者操作员的监控。

2-4 备用

如果给水没有了，或者产水箱液位高，装置将可设置自动进入备用状态。在备用状态，装置等待提供给水或产水箱液位降低。一旦条件具备，备用装置通常可以直接返回过滤状态，而无需运行启动程序。

2-5 反洗

当给水通过膜的皮层时，会在膜面上累积形成滤饼，从而增加水流阻力。Memcor低压膜装置高效运行的关键是其专利反洗工艺。该工艺采用低压空气曝气插洗，并轻柔搅动中空纤维膜丝，同时结合短时的产水反洗，将截留的固体从膜纤维束上去除。液体反洗的废水接下来排放到反洗废水处理系统。装置的进水侧和产水侧接下来按照与启动类似的方法重新满水，装置重新转入运行制水。在大型MEMCOR?XP和CP装置上，在底部复合端盖上可以配备低液位开关，用于监测膜堆进水侧的液位。这个方法可用于确认反洗步骤的排空是否进行彻底，及满水是否正确执行。

控制系统典型地每过20-60分钟（时间长短取决于进水水质）会启动自动反洗程序。反洗过程需要大约两分半钟进行完成。

2-6 维护性清洗(MW)

MEMCOR?XP或CP装置的反洗工艺能非常高效地保持膜组件的清洁。但是，取决于原水质量，少量无机和有机残余污染物会在膜面上堆积起来，随时间推移逐渐增加水流阻力。

通过Memcor短时间的维护性清洗工艺（也叫MW工艺）可以有效减小污染物在膜面上堆积的速率。在该工艺中，低浓度的清洗溶液和膜组件进行短时间的接触。这样可以减少水流的透膜阻力，降低运行能耗，大大延长化学清洗的周期。维护性清洗（MW）通常是在系统运行设定时间或者设定个数的反洗周期后自动启动。维护性清洗和漂洗典型地需要不到30min的离线时间，而后，装置重新投

入运

行。

2-7 化学清洗(CIP)

当污染物在膜组件上的堆积量导致流动阻力大到不可接受时，需要进行化学清洗。化学清洗工艺允许系统不用拆装设备就进行清洗。

配备标准的PVDF(polyvinylidene fluoride)膜组件(通常是L20V)的MEMCOR?XP或CP装置，可用次氯酸钠溶液作为第一清洗方案，酸洗作为第二清洗方案。根据所用酸的不同，可在酸洗期间添加诸如EDTA(鳌合剂)等添加剂。清洗周期通常采用第一清洗方案作为清洗的第一环节。在用第一方案清洗几次后，控制系统通常会用第二清洗方案转入第二环节。而后，紧接着又立即转入第一方案的清洗。这就是双重化学清洗模式。

根据系统配置的设备和就地要求，CIP化学清洗程序可以手动或自动启动。

典型的CIP化学清洗周期可按照下列步序进行：

第1步反洗

膜系统会先进行反洗，除去剩余固体，将清洗效率最大化。这个初步反洗周期在装置放空时结束。

第2步清水注入和浓的清洗药品添加

膜系统接着会注满来自清洗箱的清洗水。使用的清洗水比较典型的是本系统的产品水，根据现场或者工艺要求，也可能使用其他水源，诸如市政供水或反渗透的产水等。

清洗水接着在系统内通过给水泵循环起来，同时向清洗水中加入清洗药品。在清洗期间，根据膜类型和清洗阶段的不同，可能需要加入一种或者多种药品。清洗药品的加入要持续到达到目标清洗浓度。

第3步清洗液循环

清洗溶液按照设定时间循环，以确保清洗液与系统的每一部分充分接触，尤其是膜组件及产水侧管道系统。

第4步清洗液浸泡

循环停止后，接下来让装置在清洗液中浸泡一段时间。

第5步重复循环和浸泡

在某些系统中，为了增强清洗效果，上述两步可能需要重复数次（典型地4 次）。

第6步清洗废液排放

用过的清洗液接下来先排放到清洗液贮存罐，而后送到废液处理箱，进一步处理或排放。

第7步反洗漂洗

装置接下来进行1至多次反洗，将系统内的清洗废液漂洗掉。取决于就地要求和系统配置，反洗漂洗废液可以因地制宜地直接送到反洗废水处理系统或者清洗废液处理系统。

第8步正洗漂洗

完成反洗漂洗后，装置接下来进入正洗漂洗，时间预先设定。这时，产水排放管上的仪表（如果配备了）可以监测产水水质，确保系统重新投运之前，产水水质能满足现场要求。

第9步返回制水

清洗结束后，装置可以返回正常制水模式。取决于系统配备的设备和就地要求，返回制水模式可以设置成自动操作或者手动操作。如果系统要求手动重启，则清洗结束后装置进入停机模式。如果系统要求自动重启，则清洗结束后装置进入启动和制水模式，恢复过滤。

当第二清洗方案作为双重清洗模式的第一阶段，进行完成后，清洗周期这时会重启，进入第一清洗方案。

整个清洗周期大概需要进行两个半小时。清洗期间，双模式清洗典型地要进行两次。

2-8 完整性测试

完整性测试主要用于检测膜过滤皮层的完整性，确保产水水质始终如一，使MEMCOR?XP或CP低压膜过滤装置的投运率达到最大化。

所有MEMCOR?XP和CP装置都配置了内置的完整性测试程序，称为压力衰减试验。该程序通常设置为当系统运行设定周期后自动启动。压力衰减试验期间，系统需要保持离线大约5min，而后自动返回制水模式。

进行压力衰减试验时，常用空气将膜组件内残存的产水排放掉。系统的产水

侧则先用低压空气加压到约100 kPa，而后关掉气源，通过自动控制系统（如果系统配置了合适的仪器仪表的话）监测产水侧气压衰减的速率。试验过程中，系统的完整性和所测得的气压衰减速率是紧密相关的。

如果测量得到的压力衰减速率比正常值大，可进一步用声纳试验检查任何不完整有缺陷的位置。声纳试验是手动的，主要采用MEMCOR?声纳分析仪过滤并放大膜装置内气泡的声音，从而帮助定位有问题的膜组件、泄漏的密封/阀门/管道及配件等。如果必要，每支被怀疑泄漏的膜组件均可用膜壳上下两端配置的产水隔离阀单独隔离。

完整性提高之后，系统可重新投入运行。含有损坏或泄漏元件的组件运行一段时间后，可在方便时卸下来检查，并进一步测试。

MEMCOR?XP和CP装置的压力衰减试验具有如下重要特征：

? 该试验对LRV(对数去除值) > 4的颗粒去除率仍然非常敏感；

? 该试验能评价实际的过滤效果，这对控制耐氯的病原体十分重要；

? 该试验与进水水质(包括给水颗粒数量或浊度等)无关；

? 该试验提供了一种比产水颗粒计数法更灵敏的完整性监测方法。该试验与颗粒计数法相结合，则可为系统提供冗余测试；

? 该试验的高效率和准确性大大减少了运行人员的干预需要，使膜寿命达到最大化。

注：此文为翻译件，有任何疑问，请以英文原件为准。

MEMCOR?是西门子水技术公司的注册商标

?澳大利亚Memcor有限公司2006

1. 超滤系统

1.1. 概述

本项目采用SIEMENS 公司的Memcor? CP 压力式超滤系统作为预处理，以去处水中的胶体、悬浮物及大分子有机物。CP 超滤系统是高度标准化、高度集成化的超滤膜过滤系统。由膜组件按矩阵形式拼成膜堆，数个膜堆组成一个膜单元。膜单元再加上外围配套设备就组成一套膜过滤成套设备，若干套模过滤成套设备加上共用的反洗、清洗、空气擦洗、完整性检测、自动化控制系统等就组成一个完整的膜过滤系统。下图所示即为由4 套膜装置组成的膜过滤系统。

本项目超滤系统主要由超滤进水提升泵、自清洗过滤器/叠片式过滤器、超滤单元、反洗单元、化学清洗单元及配套的药剂配置投加单元组成。进水提升泵、自清洗过滤器/叠片式过滤器与超滤单元一一对应，反洗、清洗及药剂配置投加单元为××套超滤单元共用。

1.1.1. 超滤单元

Memcor? CP 超滤单元由膜堆、气动蝶阀、连接管道和仪表组成。通过阀门和管路，全自动完成产水、反洗、CEBW、CIP、完整性检测各个过程。仪表主要有流量计、进出水压力传感器、液位开关、产水浊度仪、产水SDI 仪等。

1.1.1.1 L20V 膜组件

膜组件是超滤系统的核心部件，超滤系统的分离水及大颗粒杂质的作用就是通过膜组件实现的——原水进入膜组件，产水在正压驱动下进入膜丝内腔被收集，悬浮物、胶体及大分子有机物等杂质将被截留在膜丝外表面。膜组件由膜芯及压力容器（膜壳）构成。由膜丝组成的超滤膜芯装在膜壳内，与其它厂商的产品不同的是，Memcor? CP 的超滤膜采用膜、壳分离的方式装填，使用专用工具，膜芯可以很方便地从膜壳中拆出。换膜时只需更换膜芯即可，膜壳可以重复使用，降低换膜成本。

1、超滤膜元件参数表

1.1.1.2 膜列

每6支膜组件（膜芯＋壳体）组成一排膜列，增加膜组件时以列为单位。利用Memcor?专用工具可以很方便的将膜组件从膜列中拆除。而且膜的拆卸工具是电动的，无需消耗人力。

1.1.1.3 膜堆与膜装置

每10~20 排膜列组构成1个膜堆，1 至3 个膜堆组成一个膜装置。Memcor?CP 系列有4 种膜装置，分别为CP120、CP180、CP240、CP360。CP360 的产水量可以达到20000T/d。

整个超滤膜堆的装配全部在Memcor 工厂内完成，通过水压试验后出厂。

1.1.1.4 主要管道、阀门

每一套Memcor?CP 系列超滤单元的阀门组有12 台气动阀门，以及完善的管路系统，通过阀门和管路，全自动完成产水、反洗、CEBW、CIP、完整性检测各个过程。

1.1.1.5 自动化控制系统

Memcor?CP 系列超滤单元采用PLC 控制。控制系统可与国际标准的通讯软件兼容。

系统设计具有弹性，可以最大程度满足客户的需要，同时降低成本。

1.1.1.6 仪表系统

Memcor?CP 系列超滤单元装配有流量计、进出水压力传感器、产品水浊度计、高低液位开关等在线监控仪表。其主要作用如下：

流量计：作为超滤提升泵的变频依据，监测瞬时流量和累计流量。

压力传感器：监测运行过程中超滤膜透膜压差的变化，也作为膜完整性检测的监测手段。

产品水浊度仪：连续监测超滤出水浊度。

液位开关：监测反洗程序中排空和充水过程是否到位。

完善的仪表监测系统为Memcor?CP 系列超滤单元设备实现其独特的运行方式和装置的安全稳定生产提供了有力的保障。

2、清洗相关知识

1.1.

2. 清洗单元

为了防止膜结垢和膜污染，在运行一段时间后，需要对超滤膜进行化学清洗以恢

复其产水能力。Memcor? CP 超滤系统有两种清洗模式——恢复性清洗与维护性清洗。恢复性清洗的耗时比较长，主要作用是在超滤膜污堵较严重时对膜进行彻底的清洗，每次清洗间的间隔时间比较长。维护性清洗的耗时较短，是一种日常进行的清洗。上述两种化学清洗的运行方式如下：

本项目超滤系统配有完整化学清洗单元，当系统TMP（透膜压差）达到工艺设定的上限或运行时间达到设定的清洗周期时，系统停止产水，进行在线化学清洗。整个清洗的过程可由PLC 控制自动完成。化学清洗启动时，配药系统将提前做好准备，各套超滤轮流进行清洗。

恢复性清洗（CIP）

当系统运行压差持续明显增加，并且通过反洗等手段恢复效果都不理想时，需要对超滤系统进行动恢复性清洗，清洗后透膜压差将恢复到正常值。

维护性清洗（CEBW）

超滤运行中，当透膜压差明显上升或者累计运行时间达到设定值时，将启动维护性清洗。维护性清洗的启动透膜压差阈值较CIP 低，设定的累计运行时间也比恢复性清洗周期短。维护性清洗（CEBW）的过程步骤与恢复性清洗一样，但是其使用的清洗药剂浓度较低，耗时较短。本项目清洗单元由清洗水泵和清洗溶液箱组成。根据累计运行时间和透膜压差由PLC来判断并启动维护性清洗或恢复性清洗，无论维护清洗还是恢复性清洗过程都是全自动完成，无需人为干预。清洗系统设气动蝶阀、温度传感器、液位计、流量计及加热器等配套设备，清洗过程包括清洗水箱灌水、配药、循环混合药液、加热、药液转移到超滤膜堆、闭路循环、超滤膜堆排空、清洗管道排空、水箱排空等步骤。

1.1.3. 反洗单元

超滤系统进行过滤工作时，进水中的胶体、悬浮物及大分子有机物等杂质被截留在膜表面，随着时间的推移，膜表面的杂质层厚度的增长加大了过流阻力，透膜压差将随之上升。当透膜压差的上升达到一定程度时，就需要对膜丝进行反冲洗，

防止污染物在膜丝上过度沉积，维持膜丝正常的产水能力。科学合理的设定膜的冲洗方式、频率、强度，有助于维持膜通量，从而可以保证系统系统的正常运行。在实际操作中，可以通过对透膜压差、累计工作时间、膜通量等参数的监控来判断启动反洗。所采用的Memcor? CP 超滤系统在反洗过程中利用空气鼓动容器内的原水对膜丝进行气水联合擦洗，擦洗结束后由压缩空气驱动膜丝内的超滤产水由内向外反洗膜丝壁并最终将膜壳内的全部反洗水排出系统。Memcor? CP 的反洗过程中，反洗单元不使用已经到达产品水池的超滤产水，这与其他超滤系统不同，极大的降低了系统的自用水率。而也正是由于这一特点，CP 超滤系统的反洗单元不设置反洗水泵。、、

1.1.4. 超滤药品配置投加单元

1.1.4.1 次氯酸钠配药输送（投加）装置

次氯酸钠（NaClO）溶液在水处理行业中被广泛应用于杀菌、灭藻，氧化有机物。本项目设置次氯酸钠配药输送（投加）装置有两个作用：一，它为超滤清洗系统配药并把药液输送至清洗溶液箱；二，它在原水中投加次氯酸钠溶液。一般在市场上出售的次氯酸钠，其有效氯浓度为8～12％。为达到杀菌目的，一般需在原水中加入1～3ppm 的有效氯。

次氯酸钠配药输送（投加）装置由溶液箱、计量泵及输送泵组成。溶液箱设低位液位开关，保护加药泵，并报警提醒运行人员及时配药和倒换溶液箱。计量泵用于对原水投加药剂，选用高品质的隔膜计量泵，耐腐蚀，无泄漏。计量泵的启停与提升泵联锁，投加量可根据在线流量表输出的4－20mA 信号自动调节，也可手动调节。次氯酸钠加药采用母管制。次氯酸钠输送泵采用气动隔膜泵，用于化学清洗药剂的输送。气动隔膜泵是一种以压缩空气为驱动介质的正位移泵，由于其具有外形轻巧，安装简便，且运行操作简单等优点，目前被广泛的应用于水处理行业的药剂输送过程。

1.1.4.2 盐酸配药输送装置

超滤系统主要利用盐酸溶液对系统定期进行清洗以防止无机盐在膜表面的沉积。盐酸配药输送装置由溶液箱及输送泵组成。输送泵采用气动隔膜泵。溶液箱设低液位报警提醒运行人员及时配药，加药量定量投加，由时间控制加药量保证化学清洗液浓度。计量泵入口设Y 型过滤器，加药管设止回阀和手动球阀。

1.1.4.3 柠檬酸配药输送装置

柠檬酸配药输送装置由溶液箱及输送泵组成。输送泵采用气动隔膜泵。溶液箱设低液位报警提醒运行人员及时配药，加药量定量投加，由时间控制加药量保证化学清洗液

浓度。计量泵入口设Y 型过滤器，加药管设止回阀和手动球阀。

1.1.5. 维护性清洗（CEBW）

维护性清洗周期一般为4～7 天，采用的药剂配方是次氯酸钠或柠檬酸加盐酸。为了确保维护性清洗的效果，通常进行清洗前，先对膜组件进行反洗，以去处膜表面的松散污染物，使药剂真正作用于反洗难以去除的―顽固污染物‖ ，从而最大限度提高化学清洗效率。进行清洗时，首先需要准备清洗的相关条件。清洗程序被触发启动后，系统将向化学

清洗水箱注入反渗透产品水，到达设定液位后关闭水池进水阀门。随后启动加药泵和化学清洗泵的内部循环系统（如果是水温低时还需要启动加热器）。通过循环和加热使清洗水箱中的药剂浓度和水温（通过温度传感器监测）达到要求。至此，准备工作基本完成，在反洗过程的第三步后可开始进行维护性清洗。

维护性清洗开始时，首先启动化学清洗泵，开启化学清洗进水阀，将清洗水池内的药液送入超滤单元内，开启清洗液、透过液回流阀，回流到清洗水池，上位机自动监测化学清洗池液位，当液位不再下降时表示超滤设备内部已经充满药液，此时切换阀门，开始清洗泵和超滤设备内部循环，不再经过清洗水池循环。

维护性清洗结束后，启动超滤进水提升泵，打开进水阀门，打开产品水排放口和上排水口，重新开始进入产水过程。

1.1.6. 恢复性清洗（CIP）

基本过程同维护性清洗，只是清洗过程的时间要长一些，而且药剂浓度高于维护性清洗药剂。恢复性清洗频率约为每月1 次。

1.1.7. 膜系统完整性检测（PDT，Pressure Decay Test）

PDT 的频率是每天一次，当反洗进行完第四步时，在产品水侧通入120kPa 的压缩空气，推动膜丝内侧的水到膜丝外侧，在膜丝内部充满压缩空气，当产品水侧压力达到120kPa 压力时，关闭进气阀，保持压力，上位机会根据在规定时间内压力的衰减速率计算出完整性检测的结果。如果完整性检测达到要求则直接进入

产水准备，如果达不到要求可以利用Memcor?专用工具进行声波测试，找出破损部位。如果是膜组件破损，则可将破损元件暂时隔离，然后重新恢复产水。每个膜组件的上部有一个隔离旋钮，需要隔离时只需转动该钮。破损膜组件将暂时不参与产水，以避免原水从破损部位混合入产水。可在系统检修时对破损膜组件进行修补。

超滤膜市场调研及技术介绍

超滤膜市场调研及技术介绍 目录 一、世界膜技术回顾 (1) 二、国内超滤膜技术市场前景乐观 (5) 2.1国内超滤膜技术市场目前现状分析 (8) 2.2我国超滤膜技术市场应用与发展前景 (10) 三、技术篇 (11) 3.1、预处理系统 (11) 2、运行前的准备工作 (12) 3、启动 (13) 4、运行 (14) 5、超滤系统常见故障及处理措施 (16) 6、中空纤维超滤膜的污染及清洗再生技术 (17) 7超滤膜污染的主要成因 (19) 8影响超滤过程稳定运行的因素分析 (20) （一）超滤透过通量 (20) （二）膜的寿命 (22) （三）膜的清洗和消毒 (22) 9超滤技术在水处理中的应用 (23) 四、业界声音 (26)

超滤膜与微滤膜的市场分析和预测 (26) 据中国膜工业协会分析预测，2010年，我国膜市场需求将达200亿元，而且还将以每年20％的速度递增。近年来，随着膜分离技术研究的不断深入与应用市场的不断扩大，膜分离技术已成为水处理行业的一支重要力量。超滤膜也逐步广泛应用于污水处理，废水回用等多个领域，在国内市场开始迅速增长。虽然相对于反渗透膜强大的市场占有率，目前超滤膜还没有形成较大的占据局面，但是在近两三年来，超滤膜开始快速增长，进入发展关键期。那么目前国内超滤膜技术现状如何？市场发展究竟受制于哪些因素的影响？下面我们将来关注中国超滤膜市场的发展。 一、世界膜技术回顾 世界膜工业在2003年经历了公司的重组、裁员，甚至清算关闭和收购合并等许多挑战性的重大事件，然而大多数膜公司依然取得了不俗的业绩，增长率达到了两位数。相对于通用工业分离业务的投资力度不大（这一点在美国尤其明显）的现状，在包括饮用水处理、生物技术和生物科学、半导体制造、血液透析等关键市场以及新兴市场如废水再生、MBR相关污水处理和基于膜技术的燃料电池系统等，投

超滤膜的使用与清洗

超滤膜的使用与清洗 超滤装置标准工艺流程图 超滤膜产品性能特点 超滤膜的性能特点： 超滤膜的孔径大约0.002～0.1um,截留分子量为500-500000，其操作压力在0.07-0.1Mpa左右。海德能超滤膜的结构特点：内外表面是一层极薄的双皮层滤膜，滤膜在整张膜面上的孔径结构并不相同。不对称超滤膜具有一层极其光滑且薄(0.12微米)的孔径在不同切割分子量的内外双层表面上，此内外双层表面由孔径达16微米的非对称结构海绵体支撑层支撑，整根膜丝依靠小孔径光滑膜表面和较大孔径支撑材料的结合，从而使过滤细微颗粒的流动阻力小并且不易堵塞，独特的成型结构性能使得污染物不会滞留在膜内部形成深层污染。 超滤膜由于其特殊的性质广泛应用在矿泉水的制备、反渗透设备的预处理、自来水净化处理、海水淡化的预处理、废水回用的净化处理、去除 水中的胶体和细菌、中药有效成分进行浓缩、制备浓缩茶等行业。 超滤膜组件的性能参数：

超滤膜产品性能特点超滤膜设计参数：

注：表内数值以25℃为基准 超滤膜的药物清洗 随着超滤膜截留的污染物在膜内表面和膜孔中的不断积累，超滤膜的水通量和分离能力逐渐下降，通过反冲洗可以部分恢复膜的水通量，但反 冲洗不能达到100%的恢复效果，因此当超滤膜的水通量下降超过30%时，必须进行药物清洗，及时清除附着在超滤膜壁和膜孔中的污染物， 防止超滤膜形成不可恢复的堵塞。 药物清洗的方法主要有以下几种： 1、循环药洗：采用RO水或超滤水配制柠檬酸液控制pH为2，经增压泵从超滤膜的进水阀处打入，自排放阀处循环回柠檬酸液，调节排放阀将压力稳定在0.25Mpa，循环清洗30分钟后，将超滤膜内的柠檬酸液冲洗干净，再配制氢氧化钠和次氯酸钠溶液控制pH值为12，从进水阀处打入，在0.25Mpa水压下循环清洗30分钟后冲洗干净，见下图所示。 2、药液浸泡：分别将酸洗液和碱洗液打入超滤膜后将进水阀、排放阀和调节阀全部关闭，对超滤膜密封浸泡2小时后再用超滤水冲洗干净。 3、药洗杀菌：配制pH值等于2的柠檬酸溶液或pH值等于12的氢氧化钠溶液对超滤膜进行药物清洗，并加入50ppm（mg/L）的氯或过氧氢再进行循环药洗或浸泡，同时可起到良好的灭菌作用。

高分子功能膜材料

第八章高分子功能膜材料 膜是一种能够分隔两相界面，并以特定的形式限制和传递各种物质的二维材料，在自然界中随处可见。天然存在的膜有生物膜，膜也可以人工制作，如高分子合成膜。膜可以是均相的，也可以是非均相的；可以是对称的，也可以是非对称的；可以是固体的，也可以是液体的；可以是中性的，也可以是带电荷的。膜的厚度可从几微米到几毫米不等。 随着科学的发展，越来越多的人工合成膜相继被开发出来，应用到各个行业中，起到分离和选择透过等重要作用。高分子功能膜作为人工合成膜中的重要一员，在药物缓释、膜修饰电极、气体分离等领域表现出特殊的分离功能，并因其广阔的应用前景而受到极大的关注。本章将主要讨论高分子功能膜的分离原理，并以主要的分离膜为代表，介绍其制备方法和应用。 8,1 概述 8.1.1 高分子分离膜的分类 高分子分离膜是具有分离功能，即具有特殊传质功能的高分子材料，又称为高分子功能膜。其形态有固态，也有液态。高分子分离膜的种类和功能繁多，不可能用单一的方法来明确分类，现有的分类既可以从被分离物质的角度分，也可以从膜的形状、材料等角度分，目前主要有以下几种分类方式。 8.1.1.1 按被分离物质性质分类 根据被分离物质的性质可以将分离膜分为气体分离膜、液体分离膜、固体分离膜、离子分离膜和微生物分离膜等。 8.1.1.2按膜形态分类 根据固态膜的形状，可分为平板膜(flat membrane)、管式膜(tubular membrane)、中空纤维膜(hollow fiber)、毛细管膜以及具有垂直于膜表面的圆柱形孔的核径蚀刻膜等。液膜是液体高分子在液体和气体或液体和液体相界面之间形成的膜。 8.1.1.3按膜的材料分类 从膜材料的来源来看，分离膜可以是天然的也可以是合成的，或者是天然物质改性或再生的。不同的膜材料具有不同的成膜性能、化学稳定性、耐酸、耐碱、耐氧化剂和耐微生物侵蚀等，而且膜材料对被分离介质也具有一定的选择性。这类膜可以进一步分为以下几类。 (1)纤维素衍生物类纤维素类膜材料是研究最早、应用最多的高分子功能膜材料之一．主要有再生纤维素、硝酸纤维素、二醋酸纤维素和三醋酸纤维素、乙基纤维素等。 (2)聚烯烃类聚烯烃及其衍生物是重要的高分子聚合物，很多都可以用于制备气体分离膜，如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈等。 (3)聚酯类涤纶、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯这类树脂强度高、尺寸稳定性好、耐热和耐溶剂性优良，被广泛用于制备分离膜的支撑增强材料。 (4)聚酰（亚）胺类尼龙-6和尼龙-66是这一类分离膜材料的代表，常用于反渗透膜和气体分离膜的支撑底布，芳香族聚酰胺是第二代反渗透膜材料，用于中空纤维膜的制备。含氟聚酰亚胺作为具有实用前景的气体分离膜材料目前处于开发阶段。用聚酰胺类制备的膜，具有良好的分离与透过性能，且耐高压、耐高温、耐溶剂，是制备耐溶剂超滤膜和非水溶液分离膜的首选材料，缺点是耐氯性能较差。 (5) 聚砜类这类材料包括聚砜、聚醚砜、聚芳醚砜、磺化聚砜等，是高机械强度的工程塑料，具有耐酸、耐碱的优点，多用于超滤膜和气体分离膜的制备，较少用于微滤，可在80℃下长期使用，缺点是耐有机溶剂的性能较差。

一种新型超滤膜技术介绍

一种新型超滤膜技术介绍 摘要：本文着重介绍了一德国公司新研究的一种超滤膜，以及其特有专利技术“MultiboreTM”，该过滤膜高超的去除杂质、MS2噬菌体、隐孢子、淤泥浓度(SDI)和总有机物含量等过滤性能，展现了其广阔的应用前景。 关键词：超滤膜水处理 膜技术是一门崭新的跨学科实用技术。半个世纪以来，膜技术已成功地在饮用水净化、工业用水处理、食品加工、医药制造以及化学工业得到广泛地应用，被公认为是当代最有前途的高新技术之一。膜的过滤是固液分离技术，它通过膜孔把水滤过，并将水中杂质截留，而不发生化学变化。根据膜截留原水颗粒的大小，膜孔从粗到细分为微滤膜(MF)，超滤膜(UF)，纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)。一德国公司生产的超滤膜（UF）是目前世界上最好的超精、超细过滤膜之一，本文着重介绍这种新型超滤膜技术。 1．超滤膜 这种新型超滤膜以其特有专利技术“MultiboreTM”，生产出多孔毛细管过滤膜，它具有较高强度，较好的安全性能，能避免对毛细管的损坏或粘附。不同的过滤膜结构允许不同的渗入和渗出情况，而“MultiboreTM”多孔过滤膜技术使得该膜在饮用水处理过程中获得了最佳的处理方式，并且依赖该技术,废水处理也得以令人信服的实现和完成。 用这种新型超滤膜加工而成的膜组是一个中空的纤维过滤膜块,它允许的平均分子量为 150KD，一个直径为225毫米的膜组包含约1800个多孔毛细管膜, 每个多孔毛细管包含七个甚至更多的（目前最新的一种为九孔）内径为0.8毫米的纤维。这种纤维的组成材料是含有添加剂（PESM）的聚乙烯和一种亲水的防有机污垢的材料。膜组的结构如图1所示。 图1. 膜组的结构 水在膜组中的流动模式是由内向外渗出，也就是说，注入的原水流经膜组时就会通过多孔毛细管壁呈向外辐射状的渗出。膜组中的过滤膜被设计用来清除杂质微粒的。水被加压后渗出隔膜，而微粒被留在了隔膜的表面。由于隔膜孔的尺寸小，所有的悬浮固体颗粒包括微生物都被有效的阻隔了下来，这些微粒汇集增多形成了一个污垢层聚在膜表面，因此必须定期进行反洗以便清除这些微粒物质。

超滤膜基础知识

超滤膜基础知识 黄明珠 水是生命之源，饮用水的卫生与安全是人体健康的重要保障。随着我国社会和经济的发展，人们对生活质量的要求不断提高，对饮用水水质的要求也越来越严格，提倡优质饮用水是适应时代发展的需要。但与此同时，水体污染却不断加剧，各种生产废水和生活污水未达排放标准就直接进入水体，给水环境造成了极大的污染。水源水质急剧下降，对目前城市自来水厂的传统常规处理工艺提出了严峻的挑战，微污染原水的净化处理己成为一项重要和迫切的课题。为获得安全、优质的饮用水，需要探寻各种先进、可行的饮用水处理技术，以提高饮用水质量，保障饮用水安全。 l饮用水水质标准与处理技术 1．1水质标准与优质饮用水 生活饮用水水质与人类健康直接相关，故世界各国对饮用水水质标准极为关注。由于水源污染日益严重，以及水质检测技术与医学科学的不断发展，饮用水水质标准总是不断地修改、补充。20世纪初，饮用水水质标准主要包括水的外观和预防传染病的项目，以后开始重视重盒属离子的危害，80年代则侧重于有机污染物的防治，90年代后开始高度关注微生物引致的风险。 随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们对饮用水的水质要求也相应提高了。在这一背景下，建设部2005年6月1同颁布实施的《城市供水水质标准》(CJ 206-2005)对城镇居民生活饮用水的水质提出了更高的要求。《城市供水水质标准》共101项，分为常规监测42项，非常规监测59项，该《标准》在原建设部2000年水质目标88项的基础上，删除88项中的20项，增加了33项，修订22项的指标值并改为限值。因而该《城市供水水质标准》具有先进性及可操作性。 我国自1956年颁发《生活饮用水卫生标准(试行)》直至1986年实施《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)的30年间，共进行了4次修订。水质指标项目不断增加。我国新的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)于2007年7月1同实施，代替已使用了20多年的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-1985)。 新国标加强了对有机物、微生物和消毒等方面的要求。新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项增至106项，增加了71项，与人体健康有关的水质指标为86项，占80％。其中，微生物指标由2项增至6项；消毒剂指标由l项增至4项；有机化合物由5项增至53项等；新标准统一了城镇和农村饮用水卫生标准，并与国际标准接轨。 水质标准的不断提高，人们健康意识的不断增强，使优质饮用水的概念逐渐深入人心。优质饮用水主要是在满足人体基本生理功能和生命维持基本需要的基础上，长期饮用可以改善和促进人体的生理功能，增强人体健康，提高生命质量。世界卫生组织在《生活饮用水质准则》中指出了理想的优质水应具备的特征： ①不含任何对人体有毒、有害及有异昧的物质。 ②富含多种人体健康所需的矿物质微量元素。 ③PH值呈弱碱性。 ④水中溶解氧适度。 ⑤水分子团小。 ⑥水的媒体营养生理功能要强。 1．2常规处理工艺

高分子膜材料的制备方法

高分子膜材料的制备 方法 xxx级 xxx专业xxx班 学号：xxxxxxx xxx

高分子膜材料的制备方法 xxx （xxxxxxxxxxx，xx） 摘要：膜技术是多学科交叉的产物，亦是化学工程学科发展的新增长点，膜分离技术在工业中已得到广泛的应用。本文主要介绍了高分子分离膜材料较成熟的制膜方法（相转变法、熔融拉伸法、热致相分离法），而且介绍了一些新的制膜方法（如高湿度诱导相分离法、超临界二氧化碳直接成膜法以及自组装制备分离膜法等）。 关键词：膜分离，膜材料，膜制备方法 1.引言 膜分离技术是当代新型高效的分离技术，也是二十一世纪最有发展前途的高新技术之一，目前在海水淡化、环境保护、石油化工、节能技术、清洁生产、医药、食品、电子领域等得到广泛应用，并将成为解决人类能源、资源和环境危机的重要手段。目前在膜分离过程中，对膜的研究主要集中在膜材料、膜的制备及膜过程的强化等三大领域；随着膜过程的开发应用，人们越来越认识到研究膜材料及其膜技术的重要性，在此对膜材料的制备技术进行综述。 2.膜材料的制备方法 2.1 浸没沉淀相转化法 1963年，Loeb和Sourirajan首次发明相转化制膜法，从而使聚合物分离膜有了工业应用的价值，自此以后，相转化制膜被广泛的研究和采用，并逐渐成为聚合物分离膜的主流制备方法。所谓相转化法

制膜，就是配置一定组成的均相聚合物溶液，通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态，使其从均相的聚合物溶液发生相分离，最终转变成一个三维大分子网络式的凝胶结构。相转化制膜法根据改变溶液热力学状态的物理方法的不同，可以分为一下几种：溶剂蒸发相转化法、热诱导相转化法、气相沉淀相转变法和浸没沉淀相转化法。

浸入式MBR膜产品技术手册

浸入式MBR膜产品技术手册

浸入式MBR膜产品技术手册 珠海市邦膜科技有限公司 注意： 本手册所提及的运行参数是真实有用的，对于特殊情况下的使用请操作人

员根据实际情况进行适当调整或修改。 目录 一、膜生物反应器介绍................................................3二、产品规格........................................................3三、系统参数和运行条件..............................................4四、使用指南........................................................5五、加药反洗和离线清洗..............................................7附件一、膜组件安装及注意事项........................................10附件二、膜组件使用注意事项..........................................11附件三、膜组件保存注意事项..........................................12附件四、膜泄漏检查.. (13) 附件五、压差升高决绝措施与冬季防护措施 (14) 1、压差升高解决措施 (14) 2、冬季膜设备运行操作注意事项 (14)

一、膜生物反应器介绍 膜生物反应器（MBR）是把膜技术与污水处理中的生化反应结合起来的新兴技术，也称作膜分离活性污泥法。 膜生物反应器（MBR）用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大大增加，达到很高的水平，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明，得到高质量的产水。 二、产品规格 1.膜组件尺寸 图1 膜元件尺寸图

活性炭和超滤膜技术的负面效应

活性炭和超滤膜技术的负面效应 微生物滋生。活性炭技术和超滤膜技术，本质上是物理过滤，所以，会成为微生物的温床，卫生系统专家支出，在使用没有抑菌(杀菌)装置的净水机时，经过7天左右的时间，微生物指标会大大增高，无论对超滤膜采用正冲或者反冲的清洗手段，效果都不甚理想，再说7天冲一次，消费者不嫌烦吗? 亚硝酸盐浓度偏高。活性炭和超滤膜技术是处理有机污染和余氯的最佳方案，但凡事都有两面性，在有机污染严重、浑浊度明显的地区，这一技术会导致微生物指标增高，从而导致亚硝酸盐浓度增加，其最直接的表现是净水机用一段时间，水质会变咸!不但影响口感，而且严重威胁人体健康。 再谈谈谈谈活性炭在净水机上的应用。 由于国外是限制活性炭发展的，所以有些国产的活性炭经过这么多年的发展，在技术上已经可以与国际品牌的活性炭获得等同“段位”了。 活性炭的种类比较多，用在家用水处理技术上一般是压缩活性炭、颗粒活性炭、粉末活性炭(后2个也称之为散碳)。 从材质上看：在材质上分煤质、椰壳、果壳等。 从吸附效果看：粉末活性炭大于颗粒活性炭大于压缩活性炭(还能起到pp棉的作用) 超过滤的工作原理： 进料液在一定压力作用下，水和小分子溶质透过膜成为透过液，而大分子溶质被膜截留为浓缩液。超滤过程主要有三种情况： ①被吸附在过滤膜的表面上和孔中(基本吸附); ②被保留在孔内或者从那里被排出(堵塞)： ③机械地被截留在过滤膜的表面上(筛分)。 超过滤的特点：一是它的工作范围十分广泛，在水处理中分离细菌、大肠杆菌、热源、病毒，腔体微粒、大分子有机物质等，还可以用于特殊溶液的分离;二是超过滤可以在常温下进行，因此对热敏感性物质如药品、蛋白质制剂、果汁、酶制品等的分离、浓缩、精制等，不会影响产品质量;三是超过滤过程不发生相变，因此能耗低;四是超滤过程是压力作驱动力，故装置结构简单、操作方便、维修容易。因此，超过滤发展迅速，在过去的10年问，全世界超滤膜的生产平均年增长率在12%左右。

中空超滤膜技术手册

中空超滤膜HYDRAcap?技术手册 1. 超滤系统的运行和设计 1.1 技术介绍 HYDRAcap 是一种中空纤维超滤膜组件，其平均截留分子量为150,000道尔顿。一个直径为8.9英寸（225mm ）的HYDRAcap 组件包含大约12,000条内径为0.8mm 的中空丝,中空丝的化学成分为聚醚砜，是一种耐有机污染的亲水性材料。过滤方式是由内向外，也就是说原水在中空丝内部流动，而滤液沿径向向外穿过中空丝。 HYDRAcap 超滤膜是专为去除微粒而设计的。水被施压后透过滤膜，微粒则留在中空膜的内表面。由于膜上的微孔很小，用这种技术可以有效地除去所有悬浮物包括微生物再内。这些污染物会在膜表面累积，因此，需要周期性地用逆向的水流来清除污染物(即反洗)。 海德能公司提供两种尺寸的HYDRAcap 组件。其外径都是大约9英寸，内含12,000根中空丝。一种组件长为60英寸，另一种长度为40英寸。 由于HYDRAcap 有除菌除病毒性能，在处理地表水和井水作为饮用水的项目时十分理想，HYDRAcap 已经成功地取得了加利福尼亚州卫生局（DHS ）在饮用水方面的认证，此外，HYDRAcap 对于去除胶体物质也很有效。同时对于反渗透系统而言，也是一种极好的预处理手段。 图1 -Schematic Cross Sectional View of HYDRAcap? Membra 产品水 进水浓水

1.2 应用简介 HYDRAcap?适用于下列情况： 1.2.1 处理地表水和井水用于饮用(符合地表水处理规定) 1.2.2 反渗透的预处理，如: ?高度污浊的地表水 ?海水 1.2.3 深度处理废水(tertiary)的回收利用 1.3 过滤性能： 目前为止，已经对HYDRAcap用各种各样的水源进行了测试，证实有以下的去除效果： 表1 HYDRAcap?性能 *：加利福尼亚DHS认证**：测试时给水浊度最高为50NTU 海德能公司认为HYDRAcap组件有许多优点，如： ?HYDRAcap能抗氧化，并且允许长期处于100ppm浓度的游离氯环境 ?HYDRAcap是一种超滤膜，可有效去除水中99.99%以上的细菌和病毒。海德能公司目前已经完成了加利福尼亚州卫生局(DHS)的测试，证实HYDRAcap适用于饮用水的处

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什么是超滤膜超滤技术 【学员问题】什么是超滤膜超滤技术？ 【解答】超滤膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种技术。中空纤维外径：0.5-2.0mm，内径：0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩小排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一。 超滤技术是一种广泛用于水的净化，溶液分离、浓缩，以及从废水中提取有用物质，废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单，不需加热，能源节约，低压运行，装置占地面积小。 1、过滤系统要定期灭菌。 超滤膜可以截留细菌，但不可以杀死细菌，截留率再好的超滤膜也不能长期保证干净区不长一个细菌，有细菌就可能大量繁殖。直接影响到透过水质，譬如有的矿泉水成品中出现半透明丝状白色絮状的霉菌团，主要是系统被霉菌污染所致。因此，必须定期对周转环境及过滤系统进行定期灭菌，灭菌的操作周期因供给原水的水质情况而定，对于城市普通自来水而言，夏季7～10天，冬季30～40天，春秋季20～30天。地表水作为供给水源时，灭菌周期更短。灭菌药品可用500～1000mg/L次氯酸钠溶液或1%过氧化氢水

溶液循环流或浸泡约半小时即可。 2、超滤组件要轻拿轻放，并注意保护，由于超滤组件是精密器材，所以在使用安装时要小心，要轻拿轻放，更不能甩坏。组件若停用，要先用清水冲洗干净后，加0.5%甲醛水溶液进行消毒灭菌，并密封好。如冬天组件还要进行防冻处理，否则组件可能报废。 3、使用中空纤维超滤膜前必须认真阅读使用说明，按照超滤膜在水处理应用工艺进行操作。 4、由于每根超滤组件在出厂前加入保护液，使用前要彻底冲洗组件中的保护液，先用低压（0.1MPa）给水冲洗1小时，然后再用高压（0.2MPa）给水冲洗1小时，无论低压还是高压冲洗时，系统的产水排放阀均应全部打开。在使用产水时，应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。 以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。 结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。

超滤技术的应用及发展趋势

超滤技术的应用及发展趋势 摘要：本文初步论述了膜分离技术的种类，特点、工艺概况，介绍了超滤分离技术的研究现状及其原理，类型和基本过程，最后具体介绍了超滤技术在水处理方面的应用，展望了超滤技术的未来发展趋势。 关键词：膜分离技术，超滤技术，水处理，发展趋势

1. 膜分离技术概述 膜分离技术是近30年来发展起来的一项高新技术，也是当前促进和保证社会持续发展的关键技术之一，已在能源、电子、化工、医药、食品、汽车、家电、环保等领域，发挥着其独特的重要作用[1]。用膜近万平方米的大型超滤退浆废水，处理厂，2400×104t/d的地表水微孔过滤净化工厂，每年救治几十万人生命的人工肾(透析器)已成为现代的重要医疗手段，膜法制取的矿泉水、纯净水、优质饮用水等已进入千家万户，这些已充分了显示了膜分离技术的应用规模、水平和重要作用。 1.1膜分离过程的种类 膜分离技术最重要的组成部分是膜。膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离[2]。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。 利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。 种类膜的功能分离驱动力透过物质被截流物质 微滤多孔膜、溶液的微滤、 脱微粒子 压力差水、溶剂和溶解物 悬浮物、细菌类、微粒子、大分 子有机物 超滤脱除溶液中的胶体、各 类大分子 压力差 溶剂、离子和小分 子 蛋白质、各类酶、细菌、病毒、 胶体、微粒子 反渗透和纳滤脱除溶液中的盐类及 低分子物质 压力差水和溶剂 无机盐、糖类、氨基酸、有机物 等 透析脱除溶液中的盐类及 低分子物质 浓度差 离子、低分子物、 酸、碱 无机盐、糖类、氨基酸、有机物 等 电渗析脱除溶液中的离子电位差离子无机、有机离子 渗透气化溶液中的低分子及溶 剂间的分离 压力差、浓 度差 蒸汽液体、无机盐、乙醇溶液 气体分离气体、气体与蒸汽分离浓度差易透过气体不易透过液体

高分子膜材料

高分子膜材料 姓名：*** 指导老师：** 专业：高分子材料2011年6月8号

摘要：高分子膜材料具有制备简单、性能稳定以及与指示剂相容性好等特点。本文介绍高分子膜材料的分类、性能以及高分子膜材料在工业、农业以及日常生活中的应用，主要是论述高分子膜材料的研究进展以及发展前景等。 前言：高分子膜材料虽然很早就出现，但是对它的研究还是近些年来才开始。在上世纪20年代，由于石油工业的发展促进了三大合成材料品种的不断增多，高分子膜材料的应用范围也在逐渐扩大。由包装膜开始，在30年代已经将纤维膜应用于超滤分离；40年代则出现了离子交换膜和点渗析分离法；50年代出现了饭渗透法膜分离技术；60年代又加拿大和美国学者分别成功的制造出了高效能膜和超过滤膜，总之，国外高分子膜材料技术的发展是迅速的。近年来，我国的科研工作者也开始重视这方面的研究，膜的汇总类及应用范围在不断扩大，其中用量最大的是选择性分离膜，如离子交换膜、微孔过滤膜、超过滤膜、液膜、液晶膜等等。目前已应用的领域有核燃料及金属提炼、气体分离、海水淡化、超纯水制备、污废处理、人工脏器的孩子早、医药、食品农药、化工等各个方面。

众所周知，进入二十一世纪以后，环境已经成为制约各国发展的重要因素，各种各样的工业废水、废气以及工业垃圾对环境造成了巨大破坏。而高分子膜材料以其独特的微处理性可以很好的清除废水、废气以及工业垃圾中所含有的有毒重金属、有机物和矿物质等物质，因而在新世纪高分子膜材料必然迎来新的发展。

目录 第一节：高分子膜材料的研究分类 (2) 第二节：各种高分子膜材料的的介绍 (3) 第三节：高分子膜材料的发展前景 (5) 第四节：高分子膜材料的性能 (6) 第五节：高分子膜材料的应用 (8) 参考文献 (11)

超滤膜技术进水水质要素解说

超滤膜技术进水水质要素解说超滤法在水处理及其他工业净化、浓缩、分离过程中，可以作为工艺过程的预处理，也可以作为工艺过程的深度处理。在广泛应用的水处理工艺过程中，常作为深度净化的手段。根据中空纤维超滤膜的特性，有一定的供水前处理要求。因为水中的悬浮物、胶体、微生物和其他杂质会附于膜表面，而使膜受到污染。 由于超滤膜水通量比较大，被截留杂质在膜表面上的浓度迅速增大产生所谓浓度极化现象，更为严重的是有一些很细小的微粒会进入膜孔内而堵塞水通道。另外，水中微生物及其新陈代谢产物生成粘性物质也会附着在膜表面。这些因素都会导致超滤膜透水率的下降以及分离性能的变化。同时对超滤供水温度、PH 值和浓度等也有一定限度的要求。因此对超滤供水必须进行适当的预处理和调整水质，满足供水要求条件，以延长超滤膜的使用寿命，降低水处理的费用。 当水中含有悬浮物、胶体、微生物和其他杂质时，都会使水产生一定程度的混浊，该混浊物对透过光线会产生阻碍作用，这种光学效应与杂质的多少，大小及形状有关系。衡量水的混浊度一般以蚀度表示，并规定1mg/lSiO2所产生的浊度为1度，度数越大，说明含杂量越多。在不同领域对供水浊度有不同的要求，例如，对一般生活用水，浊度不应大于5度。由于浊度的测量是把光线透过原水测量被水中颗粒物反射出的光量、颜色、不透明

性，颗粒的大小、数量和形状均影响测定，浊度与悬浮物固体的关系是随机的。对于小于若干微米的微粒，浊度并不能反映。

在膜法处理中，精密的微结构，截留分子级甚至离子级的微粒，用浊度来反映水质明显是不精确的。为了预测原水污染的倾向，开发了SDI值试验。 SDI值主要用于检测水中胶体和悬浮物等微粒的多少，是表征系统进水水质的重要指标。SDI值的确定方法一般是用孔径为0.45μm微孔滤膜在0.21MPa恒定水流压水力下，首先记录通水开始滤过500ml水样所需的时间t0，然后在相同条件下继续通水15min，再次记录滤过500ml 水样所需时间t15，然后根据下式计算： SDI=(1-t0/t15)×100/15 水中SDI的值的大小大致可反映胶体污染程度。井水的SDI<3，地表水SDI在5以上，SDI极限值为6.66……，即需进行预处理。 超滤膜技术对SDI值的降低最为有效，经中空纤维超滤膜处理水的SDI=0，但当SDI过大时，特别是较大颗粒对中空纤维超滤膜有严重的污染，在超滤工艺中，必须进行预处理，即采用石英砂、活性炭或装有多种滤料的过滤器过滤，至于采取何种处理工艺尚无固定的模式，这是因为供水来源不同，因而预处理方法也各异。

超滤操作手册

超滤操作手册 一、简介 超滤就是一种膜分离技术,其膜为多孔不对称结构。过滤过程就是一抹两侧压差为驱动力,以机械筛分原理为基础得一种溶液分离过程,使用压力通常为0、03~0、6MPa,筛分孔径从0、005~0、1μm,截流分子量为1000~500000道尔顿左右。 我们选用HYDRA cap 60膜。 影响超滤膜性能得因素 1 膜得化学材料 HYDRA cap 膜材质为亲水性聚醚砜(PES),这种材质得化学稳定性优异,耐受氧化剂得能力强,亲水性好不容易被污堵,污堵后容易清洗恢复。耐酸碱范围可达Ph2~13。 2 膜丝得微观结构与孔径。 HYDRAcap中空超滤膜得中空丝断面为海绵状多孔结构,内表面为超滤分离皮层,外表面为微滤多孔曾。与传统超滤膜得指状大孔结构相比,孔径均一,内表面无缺陷,机械强度高。HYDRAcap膜割分子量为15万道尔顿,分离孔径约为25nm。 3超滤膜组件得结构 中空纤维膜就是超滤膜得最主要形式,分为内压膜与外压膜。外压式膜得进水流道在膜丝之间,膜丝存在一定得活动空间,内压式膜得进水流道就是中空纤维得内腔。HYDRA cap 就是内压式膜。 4超滤得运行方式与清洗方式 超滤得运行方式分为全流过滤与错流过滤两种模式。全流过滤时,进水全部透过膜表面形成产水;错流过滤时,部分进水透过膜表面成为产水,另一部分则夹带杂质排出成为浓水,这种运行方式能处理悬浮物含量较高得原水。 超滤得清洗方式包括正洗、反洗、分散化学清洗、化学清洗等。正洗、反洗可清除膜面得滤饼层。分散化学清洗与化学清洗通过化学药剂来清除胶体、有机物、无机盐等在超滤膜表面与内部形成得污堵。 二、超滤工艺流程 郑州超滤工艺流程见图1所示

超滤膜技术

超滤技术概述 1.1 超滤原理 超滤是一种以机械筛分原理为基础，以膜两侧压差(100～1000kPa)为驱动力的膜分离技术。它可分离液相中直径在0.05 ～0.2μm的分子和分子量为1～10万的大分子。超滤膜的筛分孔径小，它可截留病毒病菌、胶体、大有机分子、油脂、蛋白质、悬浮物等[2]。通过超滤膜后的出水，水质稳定，受原水水质、运行操作条件的影响很小。 1.2超滤膜 超滤膜的类型有板式、管式、中空纤维、涡卷式等多种类型。其中中空纤维膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式，它与其它形状的膜相比具有体积小、膜面积大、水通量大、不易堵塞等优点[3]。 HYDRAcap是美国海德能公司新开发的一种大直径中空纤维超滤膜组件。新型工业用中空纤维设备具有可自动、频繁脉冲式冲洗中空纤维管的性能，其特点是通过短时间的停运，来保持稳定的产水量；可在很低的错流速度下工作，甚至可以在单向流速下工作。 HYDRAcap60超滤膜主要技术参数为：需要精度为150μm预过滤；pH为2～13；连续余氯≤5mg/L；最高运行温度≤40℃；运行方式可以是错流过滤或全量过滤；20℃时透膜压差为28～150kPa；反洗压力240kPa；反洗水流量315L/m2/h；反洗频率15～60min/次；反洗时间30～60s/次。组件公称膜面积46m2,中空丝外径/内径φ0.8mm/φ1.3mm。 2原水水质及工艺流程 2.1原水水质 取水地点为河津热电厂#1冷却水池，期间浊度变化为10～30NTU，进水温度8～20℃。河津电厂循环冷却水水质报告见表1。 2.2 试验工艺流程 试验工艺流程见图1。

HYDRAcap超滤膜采用恒压控制，全量过滤。过滤周期分别设置30min和45min 两个过滤周期。30min的产水量分别为3.2t/h、3.6t/h、4.0t/h；45min的产水量为4.0t/h。为防止循环冷却水夹带大颗粒划伤膜表面，在超滤组件前设置150μm的盘式过滤器。 3 试验结果分析 在试验中，对于超滤膜能否作为反渗透的预处理，主要从超滤产水的水量和水质来考虑。超滤的产水水质必须符合反渗透膜的进水要求，否则反渗透膜会很快被污染，大大影响膜的使用寿命。同时超滤膜产水量需比较稳定，以便于整个设备的宏观设计和运行操作过程的控制。 3.1 产水水量 图2分别为运行时间为30min和45min的产水量随时间的变化曲线。 由图2可知，随着运行时间的延长，此超滤膜能够维持比较稳定的产水量。 3.2产水水质 在整个实际运行期间，主要监测了超滤膜进水浊度、产水的浊度、SDI、

中空超滤膜技术手册资料

中空超滤膜HYDRAcap?技术手册 1. 超滤系统的运行和设计 1.1 技术介绍 HYDRAcap是一种中空纤维超滤膜组件，其平均截留分子量为150,000道尔顿。一个直径 为8.9英寸（225mm）的HYDRAcap组件包含大约12,000条内径为0.8mm 的中空丝,中空丝 的化学成分为聚醚砜，是一种耐有机污染的亲水性材料。过滤方式是由内向外，也就是说原水在 中空丝内部流动，而滤液沿径向向外穿过中空丝。 HYDRAcap超滤膜是专为去除微粒而设计的。水被施压后透过滤膜，微粒则留在中空膜的 内表面。由于膜上的微孔很小，用这种技术可以有效地除去所有悬浮物包括微生物再内。这些污 染物会在膜表面累积，因此，需要周期性地用逆向的水流来清除污染物(即反洗)。 海德能公司提供两种尺寸的HYDRAcap组件。其外径都是大约9英寸，内含12,000根中 空丝。一种组件长为60英寸，另一种长度为40英寸。 由于HYDRAcap有除菌除病毒性能，在处理地表水和井水作为饮用水的项目时十分理想，HYDRAcap已经成功地取得了加利福尼亚州卫生局（DHS）在饮用水方面的认证，此外，HYDRAcap对于去除胶体物质也很有效。同时对于反渗透系统而言，也是一种极好的预处理手 段。 图1 环氧树脂密封中空丝中心管环氧树脂密封 产品水 进水浓水-Schematic Cross Sectional View of HYDRAcap? Membra

1.2 应用简介 HYDRAcap?适用于下列情况： 1.2.1 处理地表水和井水用于饮用(符合地表水处理规定) 1.2.2 反渗透的预处理，如: 高度污浊的地表水 海水 1.2.3 深度处理废水(tertiary)的回收利用 1.3 过滤性能： 目前为止，已经对HYDRAcap用各种各样的水源进行了测试，证实有以下的去除效果： 表1 HYDRAcap?性能 成分去除效果 微粒＞2μm 2.5~3.5 log SDI出水＜4 病原体＞4log * 鞭毛虫(Giardia)＞4log * 隐孢子(Cryptosporidium)＞4log * 浊度出水＜0.1NTU ** TOC去除0~25% 加入凝聚剂后TOC去除率25~50% *：加利福尼亚DHS认证**：测试时给水浊度最高为50NTU 海德能公司认为HYDRAcap组件有许多优点，如： HYDRAcap能抗氧化，并且允许长期处于100ppm浓度的游离氯环境 HYDRAcap是一种超滤膜，可有效去除水中99.99%以上的细菌和病毒。海德能公司目前已经完成了加利福尼亚州卫生局(DHS)的测试，证实HYDRAcap适用于饮用水的处

超滤膜性能优势与过滤技术原理详解

超滤膜性能优势与过滤 技术原理详解 超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，膜的材质在超滤工作中是至关重要的，不同的材料材质显示的特性也是不同的，像亲水性、成孔性、材料来源广泛、稳定，这些都是衡量材质适不适合自己需求的指标特性。 一、超滤膜性能与过滤原理阐述 超滤膜组件采用先进的内压式膜分离技术，在常温和低压下进行分离，它具有能耗低、过滤精度高、产水量大、抗污能力强等优点，可有效滤除水中的细菌、胶体、悬浮物、铁锈、大分子有机物等有害物质。 二、uf超滤膜系统特点 采用内装高强度高韧性的改性聚丙烯中空纤维膜的系列超滤元件，不断丝、通量大、抗污染性，运行时无需进行化学分散洗，通过反冲就可以恢复通量。各组件水力负荷均匀、无死角，在反冲洗和化学清洗时污染物更易排出。适应各种水质，产水清澈透明，SDI稳定小于等于3，优于反渗透系统的进水要求。设备紧凑、占地面积小、模块化设计便于扩充、全自动运行，免维护工作。

三、应用领域 过滤经生化处理后的城市污水达到杂用水回用标准，工业废水深度处理回用、自来水、地下水、地表水的除菌、除浊、净化、大型反渗透系统的前级预处理、海水淡化前级预处理，工业冷却水的净化回用。 目前，超滤膜元件主要使用的材质有大概有聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和无机材料。主要应用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中、还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。 浅谈UF超滤膜技术在酿造行业中的应用优势 超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一，在60年代超滤装置就实现了工业化。现如今成熟的超滤膜技术在工业领域应用十分广泛，已成为新型化工单元操作。 成熟的超滤技术在酿造行业中发挥着浓缩、分离、提纯、除菌等重要作用。超滤与传统制备工艺相比,具有安全无二次污染、操作简单、生产成本较低、还能使成品酒质具有较好的芳香度及清澈度等优势被越来越多的行业所应用。 超滤膜工艺原理

中空纤维超滤膜简介

中空纤维超滤膜是超滤膜的一种。它是超滤技术中最为成熟与先进的一种技术。中空纤维外径:0.5-2.0nm，内径:0.3-1.4nm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩水排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一。 超滤技术是一种广泛用于水的净化，溶液分离、浓缩，以及从废水中提取有用物质，废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单，不需加热，能源节约，低压运行，装置占地面积小。 下面陶氏净水器小编就给大家介绍一款超滤膜：合金PVC中空纤维超滤膜 过滤方式：内压式、外压式操作压力：≦0.3Mpa工作温度：5-45℃过滤精度：0.01微米截留分子量：6K-100KDalton孔径：0.7/1.4MM、1.0/1.8MM水通量：80-120L/H.㎡ 详细说明：PVC——聚氯乙烯PVC。产品特点：质量稳定，柔韧性好、不易断丝；过滤精度高，不易吸水、冲洗干净；耐强酸、耐强碱、寿命长。生产成本不高。PVC膜关键性能参数表项目PVC（聚氯乙烯） 密度（g/m3）1.15 抗张强度/mpa96 伸长率/%25—50 吸水率很低 耐强碱能力高 耐强酸能力高 PVC合金技术中空纤维超滤膜原材料来源广泛，是全球三大化工原料之一，质量性能异常稳定，膜丝的使用寿命、通量、强度和过滤精度等功能技术指标高于同类水平，拥有极高的性价比优势，在地表水、地下水、自来水、纯水前处理、轻度污染或达标排放的水源处理方面，是您最优的选择！

综述：高分子膜分离技术.

高分子膜分离技术 摘要:对现有的超滤、微滤、渗透汽化及气体分离等膜技术在水处理和石油化工产业领域的研究与应用现状进行了综述,分析了各种膜产品的市场占有率及未来发展趋势.提出了利用膜分离技术改造传统产业及提高工业生产经济效益的可能途径。 关键词:膜分离;水处理;气体分离;石油化工 一、研究背景 膜分离过程作为现代材料科学、高分子物理化学以及化学工程交叉融会而形成的新型高效分离技术,近10多年以来得到了显著的技术进步和应用市场发展.膜分离技术进步的动力主要来自两个方面,现代分析技术和微细加工技术的发展使得从微观或介观尺寸上对材料加工过程进行有效控制成为现实,能够高质量地稳定生产具有特定微观结构的分离膜.另外,在工业生产过程中存在许多现有技术难于解决的技术难题,例如,对采油、炼油过程产生的大量含油污水深度处理和油田回注用水的低成本化;燃料油储存、运输过程中产生的大量有机蒸气回收利用;膜分离能够有效克服精馏过程恒沸点,降低精馏过程能耗等问题.以上技术需求极大地推动膜分离过程在石油化工领域的应用基础研究,所取得的成果为膜分离技术在石油化工领域的推广应用奠定坚实基础.通过论述膜分离技术本身特征,分析了石油开采和石油产品加工过程膜分离技术的应用研究现状,以技术经济的综合评价为基础,对膜分离技术在石油化工领域应用研究现状和巨大的市场发展潜力进行了阐述. 二、研究现状

1 膜分离技术和分离膜市场 膜分离是利用功能性分离膜作为过滤介质,实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术之一.和普通过滤介质相比较,分离膜具有更小的孔径和更窄的孔径分布.根据分离膜孔径从大到小的顺序,可以分为微滤(microfiltration)、超滤(ultrafiltration)、纳滤(nanofiltration)和反渗透(reverseosmosis).如图1所示,微孔滤膜孔径在1~0.01Lm左右,可以有效除去水中的大部分微粒、细菌等杂质,超滤膜孔径在几十纳米附近,能够很容易地实现蛋白质等大分子的分级、纯化,能够除去水中的病毒和热原体.纳滤膜和反渗透膜孔径更小,大约在几个埃(1∪=1×10-10m),能够从水中脱除离子,达到海水和苦咸水淡化目的.一般认为,当分离膜孔径小于0.01Lm以后,分离作用的实现,不仅仅依靠孔径大小的/筛分0效果,分子或离子渗透通过膜材料时,渗透物和分离膜间的表面相到作用逐渐占据主要地位.气体分离膜和渗透汽化膜的分离作用是依靠不同渗透组分在膜中溶解度和扩散系数不同来实现,通常可用溶解扩散机理进行定量描述.例如,使用聚乙烯醇和聚丙烯腈为原料的渗透汽化PVA/PAN复合膜,能够从乙醇水溶液中脱除微量的水生产无水乙醇,与萃取精馏、恒沸精馏相比,制取无水乙醇的能耗大约降低1/3左右。 与现存的分离过程相比,膜分离过程在液体纯化、浓缩、分离领域有其独特的优势,膜分离过程大多无相变,在常温下操作,设备和流程简单,容易实现工业放大等.近10多年以来,北美、欧洲、日本等发达国家的政府和大企业联合,投入巨资开发研究.以反渗透分离膜为例,膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜发展到表面聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜,操作压力也扩展到高压(海水淡化)膜、中压(苦咸水淡化)膜、低压(复合)膜和超低压(复合)膜,80年代以来又开发出多种材质的纳滤膜.膜组件的形式近年来也呈现出多样化的趋势,除了传统的中