超滤操作规程仅供参考

1超滤系统操作说明 1.1超滤(UF)技术概述

超滤是一种筛孔分离技术，超滤膜表面分布有一定形状和大小的孔，在压力作用下，溶剂水和小尺寸的溶质粒子透过膜而到达产水侧，大尺寸粒子组分被膜阻挡。可用微孔模型来描绘超滤过程：以膜两侧的压差作为推动力，根据膜的孔径来选择分离溶液中所含的微粒或大分子。X-Flow Aquaflex HP超滤膜的孔径最大为25nm。

超滤膜是由表面致密薄层（过滤分离层）和相对较厚的致密层的支撑层构成的不对称膜。

超滤能够有效地去除水中的悬浮物、胶体、有机大分子、细菌、微生物等杂质。由于超滤具有优良的过滤性能，因而被广泛应用于各种水处理系统中。 1.2超滤的技术优点

(1) 出水水质大幅度提高，可以去除绝大部分悬浮物、胶体、微生物、

大分子有机物。超滤产水污染指数SDI15<3。

(2) 出水水质稳定，不随时间和进水水质的变化而变化。 (3) 大幅减少后级

RO膜的污染趋势，延长反渗透膜的使用寿命。

(4) 操作强度大大降低，易实现全自动控制。 (5) 大大节省占地面积。

1.3超滤装置的特性

第 1 页

超滤（UF）装置是本系统预处理部分的关键设备，而超滤装置的核心部分为荷兰X-Flow公司生产的Aquaflex HP膜组件。该膜组件由亲水性的聚醚砜中空纤维组成的，每一根膜组件由上千根中空纤维组成，膜组件长度为1.5m，外径220mm。有效过滤面积为55 m，截留分子量为150，000道尔顿。原水在中空纤维的内部流动，而产水则是在原水流经膜的过程中逐渐由内壁向外壁透过（称为内压式），收集后，成为超滤产水从产水端排出。被截留的悬浮物、细菌、大分子有机物、胶体等就堆积在纤维内表面，此时膜的进水侧与产水侧的压差会逐渐增加，经运行一段时间后（设计过滤时间为35min），就需要停止过滤操作，进行水力清洗（HC），反冲洗水为超滤产水。经多次反冲洗后，可能在膜表面粘附着不易冲洗掉的污染物和微生物，此时就采用含有一定浓度的化学药剂的水进行反冲洗和浸泡，即化学加强水力清洗（CEB），以增强水力清洗效果。化学药品用盐酸、次氯酸钠、氢氧化钠等。当超滤CEB不能达到恢复超滤膜性能的功效时，需要人工化学清洗。

人工化学清洗：提高清洗药剂的浓度，增加药剂的浸泡接触时间，一种以上的药剂反复清洗，直到恢复超滤膜的性能。 亲水性聚醚砜超滤膜具有以下优点：

(1) (2) (3) (4)

2

机械强度好。 抗污染能力强。 透水性强

耐化学性能好，可以实现高强度的化学清洗。

第 2 页

1.4流程说明

经过生化处理和物化处理后的出水进入一个过滤精度为100μm的自清洗过滤器，过滤器用以去除水中大于100μm的大颗粒杂质，保证超滤膜过流通道不被堵塞损坏。过滤器的产水进入超滤膜的压力容器内，被超滤膜分离，大尺寸颗粒被超滤膜截留，水及小尺寸颗粒透过膜形成产水流出压力容器后进入超滤水箱。当超滤装置运行达到一定时间时（1个HC周期），运行停止，超滤给水泵对膜组件进行从上至下的正冲洗，然后交换正冲洗方向，同时鼓入压缩空气进行气擦洗，气擦洗完成后，水箱中的产水经反洗泵升压后进入超滤膜的产水侧，对膜进行反洗，接着再次进行正冲洗。该过程可以将截留在超滤膜表面的大尺寸颗粒冲出超滤膜，使其恢复正常的工作能力，此即为超滤的水力清洗（HC）。

超滤在经历若干次次过滤或者HC（设计为19次HC或者20次过滤）后，先进行一次HC，紧接着反洗流量降低至正常反洗流量一半后，投加适当的化学清洗药品，并进行浸泡，然后用超滤产水将药液和溶出的污染物冲掉，以保证超滤长期正常稳定运行，此即为化学加强反洗（CEB）。

工艺流程中，过滤、HC和CEB之间的逻辑关系见下图：

向超滤进水中投加适量的絮凝剂，可以提高超滤的产水水质，但同时也增加了超滤和RO受高价铝污染的可能性。故建议：在超滤产水水质满足一级RO运行的前提下，投加的PAC浓度越小越好，如果出现

第 3 页

了异常的有机物污染趋势，则可以考虑增加投加量，设计正常投加量为2.5ppm，最大投加量为5.0ppm。

向超滤进水中投加适量的杀菌剂，如NaOCl，可以降低超滤受微生物污染的几率，污水处理中，超滤进水中NaOCl的投加量一般不超过5.0ppm，以超滤产水余氯含量为0.1ppm为基准进行调节，以防止后续的RO膜被氧化。 1.5 设备说明

1.5.1 超滤进水条件：

● ● ● ● ● ●

浊度≤30NTU COD≤250ppm

水温：4-40℃，要求控制水温在40℃以下。

不得含有带正电的大分子有机物，如聚丙烯酰胺（PAM）等。 不得含有游离态的油以及超过0.5ppm的乳化态的油。 不得含有膜组件材质不耐受的其它溶质。

1.5.2 膜组件性能参数：

膜材料： PES+PVP共混 切割分子量： 150000Daton 外壳材质： PVC 密封材料： PU树脂 纤维尺寸（内径）: 0.8mm

组件尺寸（外径/长度）： 8”组件（φ220X1537mm） 有效膜面积（按纤维内径计）：55m

第 4 页

2

1.5.3 超滤装置技术参数： 超滤装置数量： 2套 控制： 自动

结构型式： 立式安装（29支膜组件/套，共58支膜组件）

过滤方式： 内压式

操作方式： 错流循环过滤 预过滤： 100μm自清洗过滤器 产水流量： 2X85m/h 水力清洗的正冲流量： 88m/h 水力清洗的气擦洗空气流量： 290Nm/h 水力清洗的反洗流量： 398m/h CEB投药流量： 199m/h PH值范围： 2～12

最大操作压力： 0.3Mpa，一般应控制在0.2Mpa之内。 最大水力清洗的反洗压差： 0.3 Mpa，一般应控制在0.25Mpa之内。 运行压差（TMP）： ≤0.1Mpa，一般应控制在0.08Mpa之内。 1.5.4 超滤装置水力清洗操作参数： 1.5.4.1 水力清洗（HC）：

水力清洗步序：向下正冲（15sec）→向上正冲（15sec）→向上正冲+气擦洗（10sec）→向上正冲+反洗（25sec）→向上正冲（10sec）/返回过滤（不含泵的启停和阀门开关时间）。

第 5 页

3

3

3

33

流量要求：正冲流量88m/h，反洗流量398 m/h，气擦洗流量290Nm/h 水力清洗周期（运行时间）：35min（HC周期可根据超滤运行状况，在25-35min内选择）。

水力清洗时间：共计约60sec。

1.5.4.2 化学加强水力清洗（CEB）：共约26min

(1)

333

CEB中的第一次水力清洗时间：60sec（向上正冲+反洗后不进行向上正冲的步序，反洗泵不停）

(2) (3)

投药时间（NaOCl+NaOH）：60sec

浸泡时间：10min（可以根据CEB的效果，在10-20min间作出调整：CEB效果好，可按10min；CEB效果不好，可按15min或20min）。

(4) (5) (6)

CEB漂洗（反洗）时间：50sec 投药时间（HCl）：60sec

浸泡时间：10min（可以根据CEB的效果，在10-20min间作出调整：CEB效果好，可按10min；CEB效果不好，可按15min或20min）。

(7)

CEB漂洗（反洗）时间：70sec

1.5.4.3 化学加强反洗（CEB）周期：

超滤CEB分为CEB1A(碱+次氯酸钠洗)和CEB1B(酸洗)。

CEB周期：1次/20次过滤（可以根据情况修改，CEB效果良好，可提高过滤次数；CEB效果不佳，可降低过滤次数至15次）。 1.5.4.4 人工化学清洗时间：

现定为6个月进行一次（可根据现场情况在1－12月内调整，判断依据见本说明 “6超滤清洗”）。

第 6 页

超滤操作步序见如下列表。 超滤操作步序表 步骤 操作 过滤 1 过滤 n 向下正15se88m3/h 冲 c 88m3/h 冲 向上正10se冲+气c 水力 2 清洗 向上正25se88m3/h 冲+反c 洗 向上正10se88m3/h 冲 停机 c CEB13 A 停机 c 第 7 页

10se0 / / c 10se0 / / 给水泵 排阀 398m3/h 反洗泵 阀 反进阀、下给水泵 排阀、反进下进阀、上擦洗 h 290Nm3/气源 阀 c 88m3/h 给水泵 排阀、进气给水泵 排阀 下进阀、上向上正15se给水泵 排阀 下进阀、上h 泵 水阀 上进阀、下时间 流量 开启泵 开启阀门 35mi88.5m3/给水泵、循环上进阀、产向下正15se88m3/h 冲 c 88m3/h 冲 向上正10se冲+气c 擦洗 向上正25se88m3/h 冲+反c 洗 反洗泵、循环泵 199m3/h 60se投药1 c 359L/h NaOH加药泵(25%) 10mi浸泡1 n / 循环泵 387L/h (10%) NaOCl加药泵398m3/h 反洗泵 给水泵 h 290Nm3/气源 c 88m3/h 给水泵 给水泵 向上正15se给水泵 上进阀、下排阀 下进阀、上排阀 下进阀、上排阀、进气阀 下进阀、上排阀、反进阀 反进阀、上排阀、下排阀 / 反进阀、上50se漂洗1 c CEB1398m3/h 反洗泵、循环排阀、下排泵 阀 投药2 60se199m3/h 反洗泵、循环反进阀、上第 8 页

B c 355L/h 泵 排阀、下排HCl加药泵阀 (25%) 10mi浸泡2 n 反进阀、上70se漂洗2 c 10se停机 c 4 停机 备用 / / / / 0 / / 398m3/h 泵 阀 反洗泵、循环排阀、下排/ 循环泵 / 2 超滤操作注意要点

(1)

超滤“投运”后，应在“过滤”、“水力清洗HC”、 “化学加强反洗CEB”之间切换。即超滤在“过滤”、“HC”之间循环进行20次后，进行1次CEB。

(2)

两套超滤同时运行，当一套超滤到达“HC”或“CEB”时，另一套正在进行”HC”或”CEB”，后一套退出运行至“备用”状态，等待。浸泡不影响另一套超滤进行HC或CEB。

(3)

超滤到达“HC”或“CEB”，此时超滤产水箱液位不足以进行”HC”或”CEB”时，超滤继续强制运行；待满足液位条件后进行“HC”或“CEB”。如果在“HC”或“CEB”的过程中出现超滤产水箱低液位，该超滤“HC”或“CEB”中断，待超滤产水箱液位到

第 9 页

达低液位后，未完成“HC”或“CEB”程序的超滤从中断点继续进行“HC”或“CEB”。

(4)

超滤进行操作时，应先开启相应的阀门，得到阀门开启的确认后，才能启动泵；应先停运相应的泵，得到泵停运的确认后，才能关闭相应的阀门。泵停运后，应立即关闭相应的阀门，以防超滤内部因缺水导致虹吸进气。

(5) (6)

泵的启动和停运，应采用变频器或软启动器启动，防止水锤。 超滤进水和产水管顶部有机械式排气阀，排气阀下方有手动球阀，该手动球阀应在超滤装置运行时开启。

(7)

必须完整记录超滤的运行数据，以便于可以及时追踪超滤出现的污堵。

3 超滤运行数据

超滤的运行数据包括超滤的进水压力、产水压力、TMP（进水压力-产水压力）、流量、进水温度、HC正冲流量、HC正冲压力、HC气擦洗流量、HC气擦洗压力、HC反洗流量、HC反洗压力、CEB浸泡时NaOCl、NaOH和HCl浓度（粗体字部分为关键数据）。分析上述运行操作数据，可以判断超虑运行情况以及污染的程度。

超滤初期的进/出水压力可能随着过滤时间的增加会发生变化，排除污堵的原因外，管道、取样管内的空气会明显影响压力数据。TMP值可以真实记录超滤的运行状态。投运初期的超滤，膜没有任何的污堵，可以作为此后超滤污堵判断的标准，经过清洗后的超滤，也可以以清洗后的运行数据，作为此后膜污堵判断的标准。

第 10 页

4超滤CEB药剂要求

酸：酸为工业级盐酸（25%），要求CEB浸泡时pH值达到1.9-2.1，CEB时定期检测，以确保加酸量符合要求。

碱：工业级氢氧化钠（25%），要求CEB浸泡时pH值达到11.9-12.1，CEB时定期检测，以确保加碱量符合要求。

次氯酸钠：工业级（9%），要求CEB时，与碱同时投加，浓度达到180-220ppm，CEB时定期检测，以确保加次氯酸钠量符合要求。 5超滤化学清洗（CIP）

超滤膜组件在使用运行过程中，膜表面会被它截留的各种杂质所覆盖而形成滤饼层，甚至膜孔也会被更为细小的杂质堵塞，使TMP增大。原水水质的好坏，只能解决膜被污染速度和快慢的问题，而无法从根本上解决污染问题。即使预处理再彻底，水中极少数的杂质也会因日积月累而使膜受到污堵，CEB可以有效地定期去除上述污染杂质，但是，如果CEB药剂浸泡浓度不够，或者水质发生突然变化，而运行工艺没有及时调整，均会因污染物在膜表面的堆积导致TMP的显著增长，在此情况下需要进行化学循环清洗。

X-Flow Aquaflex HP超滤膜的清洗，主要是指用化学药剂，以比CEB浸泡更高的浓度、更长的浸泡和循环时间，连续多次人工清洗超滤膜。 5.1 超滤化学清洗判断标准

超滤的清洗要求的判断标准，可按超滤运行的TMP为标准，如果按设计流量运行时的TMP超过0.8bar（最大不超过1bar）时，进行循环

第 11 页

清洗；也可按清洗后超滤反洗压差为基础，当反洗压差超过2.5bar（最大不超过3bar）时，进行循环清洗。

每6月对超滤进行一次化学清洗，也是一种可以采用的清洗频率，前提是压差（TMP）在6个月中出现明显上升。 5.2超滤化学清洗前准备

(1) (2)

分析进水水质状况，以利于判断可能的污染物种类。

将装置中的水排空，拆卸超滤膜，分析观察内部沉积的污染物种类，也可以作浸泡试验，以利于选择可能的有效清洗剂，膜重新安装后充水排气。

(3) (4)

进行一次CEB，去除膜表面的部分污染物。

确认清洗所需药剂的种类和量满足要求；确认超滤清洗箱水液位满足超滤清洗所需；确认超滤清洗液排放可以正常进行。

(5)

准备进行pH值、活性余氯测定所需的条件，以便于超滤清洗时进行相关测定；准备对讲机一对、秒表1 个、人员至少2个。

5.3超滤化学清洗步序 建议如下的清洗步序：

(1) (2)

CIP 罐内充水

打开CIP 连接管线使CIP 流程畅通（全开CIP 系统与UF 系统的连接手动阀）

(3)

将CIP 清洗剂以50lmh 的通量送入UF 系统，打开CIP 管线的排气阀及超滤系统的排气阀，确保清洗剂能够充满系统内部

(4)

如果需要开启加热器，需要保持清洗水在系统内循环，并且严禁温

第 12 页

度变化速度超过最大温度变化速度

(5) (6)

当清洗水温度达到期望的温度时，小心的把化学药剂加入CIP 罐中 循环1-2 小时，增大清洗液的过膜通量能够有效的提高清洗效果。为了达到这个效果有时会关掉进水侧浓水回流阀

(7)

循环完成，浸泡1-2小时后（时间允许可以浸泡整晚），再次循环1小时。排放掉清洗液至CIP 罐低低液位

(8) (9)

CIP 罐排污

CIP 罐充水，保持水温和清洗时清洗液的温度相当，以防止系统温度骤然剧变

(10) 用干净的水冲洗系统，在清洗的过程中关闭浓水阀并且使冲洗通量

不能小于10lmh，（最小为CIP通量的40%）这对于冲掉产水侧的清洗液来说是必须的

(11) 反洗UF 系统。如果UF 系统充满的热水与反洗水的温差太大，反洗

应该在系统温度降低到合适的温度再进行

(12) 水箱排污并清洗

CIP 水箱

上述清洗步骤，需要根据实际的污染物种类，作出调整，包括清洗次数、浸泡时间等。一切以实际的清洗效果为准。NaOCl的浓度不应超过500ppm，NaOH的pH不高于13，HCl的pH不低于1，单次浸泡时间不应超过10小时，除非厂家建议。 6超滤维护保养 6.1外围设备维护

(1)

加药箱应及时补液，以防加药泵不能正常吸液。

第 13 页

(2) (3)

超滤给水泵、反洗泵、加药泵应定期检查和保养。

加药泵的吸入口滤器，每6月清洗一次，每六个月检查/清洗一次加药泵的单向阀、隔膜。

(4) (5) (6)

定期检测CEB的浓度（建议两周检测1次）。 定期检查自清洗过滤器滤芯或碟片是否破损。

至关重要的是：超滤前的预处理系统（生化处理、物化处理和自清洗过滤器系统），应提供超滤完全的保护。如预处理系统运行不正常，则超滤受到污染的机率将大大提高。

6.2超滤常规维护

(1) (2) (3)

每次停机进行一次超滤产水的反洗。 及时进行污染物的清洗。

及时根据超滤运行状况，调整CEB的频率。

6.3短期停机维护

短期停机是指停运1周以内。每天必须反洗1次，恢复运行时CEB一次。

6.4长期停机维护

停机超过1周，即为长期停机，要求进行封存。封存前要求进行CEB一次。并在清洗水箱中配置1%的亚硫酸氢钠保护液，借助清洗泵注入膜组件中进行封存。

如果封存超过1月，则应排尽保护液，进行一次反洗后，重新进行封存。

封存设备投运前，应进行一次CEB。

第 14 页

6.5超滤产水箱的定期清洗

超滤HC和CEB过程中的反洗用水都取自产水箱，如产水箱受到污染（微生物、颗粒），则污染物因超滤的反洗而进入超滤内部，造成可能的膜的污染。故应定期清洗超滤产水箱。 清洗要求：

(1)

应彻底清除箱体内表面上的污染物，并清除出箱体，不得有残留，特别是已从箱体内表面上脱离的污染物。

(2) (3) (4)

清洗过程中，不得人为带入污染物。

应冲洗箱体内表面，并彻底排放箱内底部积水。

人工清洗后，用20ppm的次氯酸钠浸泡2-4小时，并彻底冲洗/排放。

7 超滤水质检测

(1)

超滤产水水质以SDI为衡量标准，一般要求SDI≤3。应定期检测超滤产水的SDI值。

(2)

超滤产水SDI值出现异常时，应立即进行气密性检测，以确定是否存在漏气的膜组件。

(3)

拆卸膜组件，检查膜组件与端盖之间的密封状况，如密封圈老化，更换新密封圈。

(4)

排除密封问题，则应考虑采用膜组件的气泡检测，以确定膜组件可能出现的断丝部位，并隔离断丝。可与膜供应商或工程公司联系进行上述操作。

第 15 页

8超滤的故障检修表 故障类原因分析 型 漏水 1部件安装1部件校正后重新安装 不恰当 2螺栓未拧2拧紧螺栓 紧 3密封圈损3更换密封圈 坏 运行流1进出水管1检查进出水管路，各阀门的开启度是否到量低 路异常 位，管路是否堵塞 解决措施 2流量表故2检查流量探头是否异常，流量表是否异常 障 3超滤污堵 TMP高 1超滤污堵 3对超滤进行CEB或CIP 1对超滤进行CEB或CIP 2压力表故2更换或校正压力表 障 3超滤产水3调整超滤产水流量 流量超出正常范围 出水水1原水浊度1改进水源水质 第 16 页

质不好 高 2超滤污堵 3测量误差 2对超滤进行CEB或CIP 3校正测量仪表（SDI测试仪、浊度仪等），更正测试手段，减少人为操作误差 4超滤膜膜4对超滤进行气密性测试并对断丝进行隔离 丝断裂 水力清1进出水管1检查反洗进出水管路，各手动阀门的开度，洗流量路异常 低 管路是否堵塞 2反洗水泵2检查反洗水泵出口阀门开度，反洗水泵是供水不足 否堵塞，反洗水泵叶片是否损坏 3流量表显3检查流量探头是否异常，流量表是否异常 示故障 4超滤污堵 水力清1超滤污堵 4对超滤进行CEB或CIP 1. 对超滤进行CEB或CIP 洗压差2压力表故2. 更换或校正压力表 大 障 3超滤水力3. 调整超滤反洗流量 清洗流量超出正常范围 阀门故1气源压力1调整气源压力，检查供气 障 不足 第 17 页

2反馈故障 2检查反馈，必要时更换 3阀门机械3检查阀门，必要时更换 故障

第 18 页