超滤操作规程-仅供参考
超滤系统操作规程（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
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 m2，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) 机械强度好。
(2) 抗污染能力强。
(3) 透水性强
(4) 耐化学性能好，可以实现高强度的化学清洗。
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）：55m2
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：2X85m3/h
水力清洗的正冲流量：88m3/h
水力清洗的气擦洗空气流量：290Nm3/h
水力清洗的反洗流量：398m3/h
CEB投药流量：199m3/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）。
流量要求：正冲流量88m3/h，反洗流量398 m3/h，气擦洗流量290Nm3/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) 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) 投药时间（NaOCl+NaOH）：60sec
(3) 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) CEB漂洗（反洗）时间：50sec
(5) 投药时间（HCl）：60sec
(6) 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”）。超滤操作步序见如下列表。
超滤操作步序表
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) 泵的启动和停运，应采用变频器或软启动器启动，防止水锤。
(6) 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。
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) 分析进水水质状况，以利于判断可能的污染物种类。
(2) 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) 进行一次CEB，去除膜表面的部分污染物。
(4) 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) CIP 罐内充水
(2) 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，并且严禁温度变化速度超过最大温度变
化速度限制
(5) 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
(6) 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) CIP 罐排污
(9) 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。
(2) 超滤给水泵、反洗泵、加药泵应定期检查和保养。
(3) 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) 定期检测CEB的浓度（建议两周检测1次）。
(5) 定期检查自清洗过滤器滤芯或碟片是否破损。
(6) 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) 每次停机进行一次超滤产水的反洗。
(2) 及时进行污染物的清洗。
(3) 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。
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) 清洗过程中，不得人为带入污染物。
(3) 应冲洗箱体内表面，并彻底排放箱内底部积水。
(4) 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。
8超滤的故障检修表