ZeeWeed®1500系列超濾膜利用"由外向內"的過濾方式通過一個標稱孔徑為0.02微米的中空纖維膜。超濾膜在給水泵壓力下運行,預處理水經泵流經超濾膜孔并進入中空纖維的內側,然后產品水流向產水儲罐(或配水系統)。在反沖洗期間,將空氣引入膜組件底部,沿超濾膜表面形成紊流,上升氣泡擦洗膜纖維的外側,從而*大限度地提高了超濾膜的性能。
ZeeWeed®1500運行過程主要涉及以下五個主要步驟:
1. 產水
2. 反洗
3. 維護性清洗
4. 恢復性清洗
5. 超濾膜完整性測試
預過濾
ZeeWeed®1500超濾膜通常要求在超濾膜上游安裝一個500微米預過濾器以保護超濾膜不會受到顆粒物沖擊的影響。在海水淡化預處理應用中建議使用一個100微米預過濾器以保護超濾膜不受異物的侵入影響。在整個系統設計中,需要考慮穿過預過濾器造成的壓力損失。請注意:預過濾器類型應采用網孔、穿孔或碟片型。楔形濾網不得使用于ZeeWeed®系統設計。
產水
產水模式是指當給水通過壓力流經中空纖維膜和產品水送去作*終用途(即:清水池、反滲透、消毒等)的過程。所有ZeeWeed®水廠設計采用單程產水工藝處理程序。典型生產周期為15至45分鐘。*高跨膜壓差(TMP)為275kPa(40psi ),而且超濾膜的*高入口壓力不宜超過380 kPa (55 psi )。產水周期在一個死端過濾(全量過濾)模式下運行。在產水周期內不需要采用空氣擦洗超濾膜表面,但在反洗或化學清洗周期內可采用空氣擦洗方法。
ZeeWeed®1500膜通量選擇是基于不同的進水水質和水溫根據研究和實際工程應用結果得出的建議值。對于具體項目,若有中試數據,設計通量應以中試數據為依據。如果沒有中試數據,請咨詢GE公司超濾膜總代理北京盛大維新。ZeeWeed®1500的膜通量范圍為35-135LMH,典型回收率范圍為92-97%。
反洗
為保持超濾膜的產水性能和減輕膜的污染,該系統應定期反沖洗與空氣擦洗纖維外側以清除超濾膜表面上的固體物質。在反洗過程中不需要添加化學品。
進水中的固體和膜截留的固體累積逐漸增加了跨膜壓差(TMP)。反洗通過清除超濾膜表面上的固體物使得跨膜壓差恢復到先前產水周期的壓差水平。每天進行多次反洗有助于保持跨膜壓差,并因此延長恢復性清洗的時間間隔和減少了平均的能耗量。反洗水來自超濾產水水箱。
在反洗過程中,每個膜組件的空氣擦洗流量為5.1-8.5m3/h (3-5DCFM),空氣壓力為69kPa (10psi)。然后用進水將任何殘留固體經廢水管線(進水正沖洗)排出。超濾膜進水側的廢水經濃水口排放。
超濾膜空氣擦洗采用低壓鼓風機,只是在反洗、維護性清洗和恢復性清洗期間進行。
反洗頻率
反洗起始于每個產水周期末期,而且反洗頻率取決于運行膜通量和系統回收率,這取決于原水水質。一般平均反洗時間間隔為15至45分鐘。
反洗過程步序和反洗時間
反沖流量
每個膜組件的反沖流量為1.8m3/h (8.0GPM )。
反沖空氣擦洗率
5.1 -8.5m3/h/膜組件 (3-5DCFM/膜組件) @ 69kPa (10psig)。對于直接過濾工藝,選擇5.1m3/h/膜
組件(3DCFM/膜組件)。對于污水三級過濾回用或混凝劑投加處理,選擇8.5m3/h/膜組件 (5DCFM/膜組件)。
進水正沖洗
每個膜組件的進水正向沖洗流量為3.4m3/h (15.0GPM )。
維護性清洗
維護性清洗(MC)通過使用空氣擦洗和化學清洗*大限度地減少超濾膜污染的方法延長產水周期。 ZeeWeed®1500系統設計采用每天進行維護性清洗,且每次維護性清洗之前必須進行一次反洗步序。維護性清洗不需要將清洗水箱中的水加熱以提高化學清洗效率,僅推薦在極端條件下采用維護性清洗期間加熱清洗溶液的方法。
維護性清洗步序和持續時間
清洗泵流量
每個膜組件的維護性清洗流量為1.15m3/h (5.0GPM),與恢復性清洗共用一臺清洗泵。
維護性清洗頻率
每天一次。一般每周6次次氯酸鈉清洗,1次檸檬酸清洗。
維護性清洗藥劑濃度
次氯酸鈉(NaClO):250mg/L
檸檬酸:500mg/L并用無機酸調pH至2.1±0.1。
恢復性清洗
恢復性清洗(RC)是指用于恢復超濾膜透水率的化學清洗方法。每次恢復性清洗之前必須進行一次
反洗步序;謴托郧逑葱枰獙⑶逑此渲械乃訜嵋蕴岣呋瘜W清洗效率,清洗溫度控制在35℃。
恢復性清洗步序和持續時間
清洗泵流量
每個膜組件的恢復性清洗流量為1.15 m3/h (5.0 GPM ),與維護性清洗共用一臺清洗泵。
恢復性清洗頻率
推薦每30天進行一次恢復性清洗。 恢復性清洗法通常采用先次氯酸鈉,然后用檸檬酸。
恢復性清洗化學品濃度
有機和微生物污染:次氯酸鈉(NaClO)濃度500mg/L,且用NaOH調pH至11.5±0.1。
無機結垢:檸檬酸(2g/L),且用無機酸調pH至pH 2.2±0.1。
膜完整性測試
超濾膜完整性測試(MIT)或壓力衰減測試(PDT)是定期確認超濾膜完整性的方法。該測試用潔凈無油無顆粒的空氣注入超濾膜殼,當壓力穩定后切斷注入超濾膜殼的空氣流量,在規定時間內測量壓力衰減數據。
注1:對于某些應用,可采用氣泡測試代替壓力衰減步序,用壓縮空氣增壓膜堆持續5分鐘,測
試壓力為40kPa(6psi),*大測試壓力為90kPa(13psi),通過肉眼檢查膜組件和產水母管之間透
明連接管的氣泡來判斷。氣泡測試用空氣施壓于中空纖維膜絲外側(進水側)。
膜完整性測試頻率
對于飲用水應用,超濾膜完整性測試頻率應符合當地相關規定。對于工業應用或其他非法規要
求做MIT的應用,如果產水質量開始變差,可通過超濾膜氣泡測試(類似于PDT)排除故障。
膜完整性測試壓力
GE的膜完整性測試壓力和參數的設計符合美國環境保護局的長期2強化地表水處理條例(LT2)要求,膜完整性測試壓力應為90kPa(13psi)。膜完整性測試用空氣施壓于中空纖維膜絲內側(產水側)。