影响超滤设备的性能都有哪些因素

影响超滤设备的性能都有哪些因素

文章出处:作者:迪奥水处理设备

影响超滤膜寿命的主要因素

超滤用于工业水处理或反渗透设备预处理时主要有:污堵、氧化、水解、超压等几个因素影响对膜的寿命有影响。

污堵对超滤膜寿命的影响

1、超滤膜元件的污堵主要是因为浓差极化。较高的过膜压差、较低的膜面流速、较高的污染物浓度,都有助于浓差极化的形成。在没有浓差极化时,过膜压差增加,过滤通量随之增加;而当浓差极化严重到一定程度时,在过膜压差增加时,过滤通量几乎保持不变。

在过膜压差比较大的情况下,污染物在膜表面形成的凝胶层会被压实,并逐渐形成不可恢复性的污堵。因此,控制过膜压差是实现膜通量恢复的主要方法。

赛能特公司经过长期试验以及多年的工程经验,针对不同水质设定了不同的最高膜通量,并根据膜元件的设计使用寿命,对膜元件产水量的衰减留了适当的富裕度,从而保证SFP超滤膜在适当的膜通量下运行,既考虑了工程投资又兼顾了超滤膜元件不会出现不可恢复性的污堵。

氧化及水解对超滤膜寿命的影响

氧化及水解会大大降低超滤膜元件的使用寿命,因此超滤膜元件材质的耐氧化性和耐水解性就显得尤其重要。

SFP超滤膜元件采用耐氧化性和耐水解性能极强PVDF材质,彻底解决了超滤在工业水处理和反渗透预处理工艺中氧化及水解影响超滤膜元件的使用寿命的问题。

运行压力过高对超滤膜寿命的影响

超滤运行压力过高会对超滤膜元件造成不可恢复的损害,公司在超滤装置的设计中,分别在每套超滤装置的进水和产水管路安装了压力开关,当超滤装置进水超压或超滤产水憋压时报警停泵,保证了超滤装置在正常压力和压差下运行。

2、主要超滤膜材质

超滤膜的材料很多,目前市场上比较常用的是聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)(包括聚砜PS)、聚丙烯(PP)三种。

3、主要超滤膜材料性能的评价

当超滤设备用于工业水处理或反渗透设备预处理时,对于材质的关心主要集中在两个方面:首先是化学稳定性,其次是亲水性。化学稳定性决定了材料在酸碱、氧化剂、微生物等的作用下的寿命,它还直接关系到清洗可以采取的方法;亲水性则决定了膜材料对水中有机污染物的吸附程度,直接影响膜的通量

4、外压式超滤膜元件清洗的可恢复性

超滤作为拦截颗粒、胶体、有机物等介质的过滤,受到污堵是不可避免的事情。但只要每次清洗都能很好地恢复到初始的水平,就可以实现超滤长期可靠的工作。

为了提高超滤清洗的可恢复性,有如下手段:

1)采用耐久的亲水性材料,减轻有机物吸附污染;

2)制造出不对称的双皮层结构。尽量以表面过滤而不是深层过滤的方式进行过滤;

3)采用外压而不是内压的过滤方式。

前面两条容易理解。第三条的原因在于运行和反洗时超滤膜丝的受压方式,见下面的示意图。

当过滤时,中空丝外侧受力,膜丝的多孔材料被压缩,膜孔会适度变小,从而提高过滤精度;而反洗时膜丝内侧受力,膜壁上的孔径扩张,更有利于膜孔内的杂质颗粒被冲出,而内压式则恰恰相反。因此在工业水处理领域常采用外压式较多,内压式在国外主要用于特定水质条件下的医疗用水的生产。

5、超滤和活性炭过滤器作为反渗透设备预处理的比较

国外权威机构通过大量的工程数据试验得到结论,超滤设备用在反渗透前可使反渗透装置出力提高约50%或延长反渗透设备的寿命1.5倍,基本确保SDI<2,不仅如此,在当前,国内许多电厂的反渗透大多运行不理想,其主要原因取决于预处理的好坏。国外资料介绍,当SDI<1, RO操作无问题, SDI<3, RO需要数月清洗一次, SDI=3-5, RO不能正常工作应经常清洗, SDI>5 RO不能使用。而超滤出水SDI<2使反渗透能稳定运行,恰恰解决了此问题。

活性炭过滤器只具备单一的吸附有机物和余氯的作用,对降低来水的浊度和SDI值所起作用甚微。而超滤不但能同活性炭过滤器一样,截留有机物,还能去除所有悬浮物,确保反渗透进水的浊度和SDI值满足要求。

另外,地表水和中通常含有大量的微生物,特别是藻类。这些微生物若进入反渗透系统,找到水中的溶解性有机营养物就会大量繁殖,引起生物污染,严重影响反渗透膜的性能。而一旦出现生物污染,清洗反渗透膜是无能为力的,因此微生物的预防是预处理过程最主要的任务。传统的多介质加活性炭过滤器对微生物的去除是极为有限的,而超滤具有去除微生物的显著优势。

西安迪奥环保科技有限公司

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