中空超滤膜技术手册.doc

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。
产品水
进水
浓水
环氧树脂密封
中空丝
中心管
环氧树脂密封
图1

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1HYDRAcap™性能
成分去除效果微粒＞2μm2.5~3.5logSDI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适用于饮用水的处理，DHS已经认证HYDRAcap的细菌和病毒去除率可达4log
HYDRAcap适用pH值范围宽泛，为2~13。因此不易受化学损伤。而且，它能用标准柠檬酸和氢氧化钠/次氯酸钠溶液清洗，而不需要特别的化学药品
HYDRAcap为亲水性膜且抗污染
1.4进水要求
HYDRAcap需要精度为150μm的预过滤，以防止中空丝不可恢复的堵塞
进水浊度最大峰值为200NTU，连续过滤时最大进水浊度为100NTU
进水最高温度为40℃
1.5HYDRAcap组件参数
表2HYDRAcap™膜的工艺参数
构造中空丝膜聚合物亲水性聚醚砜MWCO(截流分子量)100,000~150,000道尔顿组件标准膜面积40组件：320ft2(30m2)/40-LD组件：210ft2(19.5m2)60组件：500ft2(46m2)/60-LD组件：325ft2(30.0m2)中空丝内径/外径普通组件：0.31ft(0.8mm)/0.047ft(1.3mm)LD组件：0.047ft(1.2mm)/0.80ft(2.0mm)使用条件预过滤150μm正常水通量32~85gfd(60~150L/m2/hr)pH范围2~13连续余氯浓度可耐受100ppm间歇余氯浓度可耐受200ppm运行方式错流过滤或全量过滤、反洗最高耐受压力60psi最高运行温度104℉(40℃)20℃时透膜压差(TMP)4~22psi(28~150KPa)最大透膜压差30psi过程设计条件反洗压力35psi(240KPa)反洗水流量185gfd(315L/m2/hr)反洗频率每隔15~60分钟一次反洗时间每次30~60秒加药反洗(CEB)频率最多每隔15~60分钟一次，最少每天1~2次加药反洗(CEB)时间每次1~10分钟加药反洗所用药剂通常(用于灭菌消毒)使用15ppm的次氯酸钠或30ppm的过氧化氢其它(如用于除去混凝剂)pH为2的柠檬酸或pH为12的NaOH化学清洗频率每隔1~2月一次化学清洗用药剂柠檬酸/NaOH+NaOCl中空丝透膜压差(TMP)=(给水压力+浓水压力)/2-产水压力温度修正中空丝内外压差(TCTMP)=TMP×e0.019(T-20)给水至浓水压降40组件=(0.11×错流流量gpm+0.9)×2.72[-0.014(T-