工作原理
超濾是一種膜分離技術(shù),其膜為多孔性不對稱結(jié)構(gòu)。過濾過程是以膜兩側(cè)壓差為驅(qū)動力,以機械篩分原理為基礎(chǔ)的一種溶液分離過程,使用壓力通常為0.01-0.03M,篩分孔徑為0.005-0.1μm,截留分子量為1000-500,000道爾頓左右。
溶解物質(zhì)和比膜孔徑小的物質(zhì)將能作為透過液透過膜濾,不能透過濾膜的物質(zhì)被慢慢濃縮于排放液中。因此產(chǎn)水(透過液)將含有水、離子和小分子量物質(zhì),而膠體物質(zhì)、顆粒、細菌、病毒和原生動物將被超濾膜去除。
超濾運行過程
超濾膜組件有過濾狀態(tài)、沖洗狀態(tài)、清洗和CEB或EFM四種,運行狀態(tài)分述如下:
過濾狀態(tài)
超濾的過濾模式有全流(死端)過濾和錯流過濾兩種。
全流過濾時,全部進水透過膜表面成為產(chǎn)水。全流過濾能耗低、操作壓力低,因而運行成本更低。
而錯流過濾時,部分進水透過膜表面成為產(chǎn)水,另一部分則夾帶雜質(zhì)排出成為濃水。錯流過濾能處理懸浮物含量更高的流體。
過濾時,原水在中空纖維外側(cè)流動,原水經(jīng)壓力差沿徑向由外向能內(nèi)透過中空纖維后流入內(nèi)側(cè)成為透過液,而截留的物質(zhì)則匯集在中空纖維的外部。
當(dāng)超濾的過濾通量較低時,超濾膜的過濾負(fù)荷低,膜面形成的污染物容易被清除,因而長期通量穩(wěn)定;當(dāng)通量較高時,超濾膜發(fā)生不可恢復(fù)的污堵的傾向增大,清洗后的恢復(fù)率下降,不利于保持長期通量的穩(wěn)定。
沖洗狀態(tài)
隨著超濾膜的長期使用,原水中被截留下來的各種膠體、懸浮物、微生物等雜質(zhì)會依附于超濾膜的表面,一些細小的微粒會滲入到膜孔中堵塞膜孔,使超濾膜的分離能力和產(chǎn)水量逐漸下降,尤其是源水水質(zhì)污染嚴(yán)重時,更易引起超濾膜的堵塞。因此必須對超濾膜進行短時間的沖洗,以恢復(fù)膜的性能,沖洗狀態(tài)又分為以下幾步:
反沖洗
超濾膜運行一定時間后必須采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄇ宄け砻婊蚰た椎奈廴疚?,在污染并不?yán)重的情況下采用周期反洗的方法。
為了保持恒定的產(chǎn)水率,必須設(shè)計合理的反洗方式、時間和頻率。在產(chǎn)水反洗過程中,超濾產(chǎn)水被重新泵入產(chǎn)水出口,超濾纖維膜的透過水一側(cè)向進水側(cè)滲透,將被截留在膜孔的阻塞物和膜表面的固體懸浮顆粒洗出并從膜組內(nèi)排放出去。