膜分离技术 工程技术资料

陶氏FILMTEC™膜介绍•陶氏FILMTEC™膜介绍：（聚酰胺类复合膜FT30：反渗透膜、NF90纳滤膜；聚哌嗪类复合膜：NF200、NF270纳滤膜）•陶氏膜元件为螺旋卷式膜，主要构件：多叶膜袋（膜片、产水网格）、进水网格、产水中心管、外壳、浓水密封圈、端头•膜片复合结构：聚酯材料增强无纺布，约120µm厚；(结构强度)聚砜材料多孔中间支撑层，约40µm厚，孔径约15nm；(支撑)聚酰胺材料超薄分离层，约0.2µm厚，孔径约0.1~0.2nm；(分离功能)膜片复合结构图分离层化学组成分离层化学组成是：全芳香高交联度聚酰胺NH2NH2+COClCOClClOCCOOHCONHCOHNn1-nNHCOHNCOCO陶氏膜的性能优点•FLIMTECFT30分离层交联度更高，具有极高的抗压密、抗磨损、抗化学降解性能，耐PH范围最宽（清洗PH=1~12），清洗可恢复性能好；•FLIMTECFT30膜片没有任何针孔等缺陷，无补丁；•FLIMTECFT30膜片脱盐层更厚、更均匀、更光滑，使用寿命长，稳定性好；•FLIMTEC元件进水流道更宽，流动更均匀，不易发生污堵，易清洗；•FLIMTEC元件膜叶更短，数量更多，通量更均匀，污堵速率显著降低；•FLIMTEC元件采用最先进的全自动化生产线，全球唯一拥有干元件生产技术及装备，元件性能更一致。膜损伤及膜污染的危害及预防膜的损伤：膜的机械损伤及化学损伤•机械损伤：磨损、划伤、水锤、背压；保安过滤、管道冲洗来防止膜的磨损及划伤；平稳升压（30~60S）防止产生水锤现象；增加止回阀或调整纯水箱位置防止产生背压；•化学氧化损伤：膜接触氧化性介质，造成脱盐率降低；余氯、臭氧、过氧化氢等氧化性物质；活性碳吸附或采用焦亚硫酸钠（Na2S2O5）还原；膜污染及预防膜污染物的类型：悬浮物、胶体、成垢盐、金属氧化物、有机污染物、生物污染物；•悬浮物：采用多介质过滤、微滤处理；•胶体：絮凝过滤，活性碳吸附；•成垢盐：酸化、软化、阻垢剂；•金属氧化物：主要是二价铁离子和锰离子，采用锰砂过滤，选用适当的材料；•有机污染物：絮凝过滤，活性碳吸附，化学氧化，超滤。•生物污染物：氯化、臭氧、非氧化性杀生剂、紫外线等；反透渗原理膜法分离性能比较影响反渗透性能的因素1影响反渗透性能的因素2不同类型水源对反渗透的主要影响水源类型：自来水、地下水、地表水、工业废水•自来水：余氯对膜的氧化；•地下水：硬度，结垢倾向；•地表水：微生物污染、硬度；•工业废水：有机污染物（BOD、COD）、金属离子、氧化性物质、微生物污染等；原水组份对脱盐率的影响水通量高的膜，盐透过量也高，盐透过量随下述因素的增加而降低：•解离度：弱酸，如乳酸，在高PH条件下，解离程度提高，脱除此之外率也提高；•离子价位：离子价位越高，其脱除率越高，二价离子比一价离子脱除率高；•分子量越高脱除率越高；•非极性：水合程度高的离子如Cl-比水合程度低离的离子如NO3-脱除率高；•分子支链程度：异丙醇比正丙醇脱除率高。碳酸溶解平衡对产水电导率的影响•在自然界中原水一般溶解了一定浓度的碳酸，由于碳酸是二元弱酸，可以进行分级电离，各级的平衡反应如下：CO2+H2OH2CO3H++HCO3-2H++CO32-•从式中可知，水中碳酸为以下三种形式：H2CO3、HCO3-、CO32-，当PH降低时反应向左进行，当PH值升高时反应向右进行；•由于反渗透膜对离子态的碳酸脱除率远高于分子态碳酸，因此在原水PH较低的情况下，容易形成分子态的碳酸，造成产水电导率升高。PH值对碳酸平衡的影响图25℃水中碳酸平衡图02040608010012022.533.545677.58910111213PH值浓度百分比%H2CO3HCO3-CO32-反渗透中进水PH值控制导则•适当提高进水PH，可提高反渗透膜对碳酸的脱除率，从而降低产水电导率；同时进水PH提高，会导致碳酸根浓度升高，从而增加结垢风险；•二级反渗透系统：一般可以通过加碱调节第二级RO进水的PH（7.5~8.3）来提高系统的脱盐率；•一级反渗系统：如果预处理工艺中含有阳离子树脂软化处理，可以对RO进水加碱调节PH值（7.5~8.3）来提高系统的脱盐率；•进水PH值的可以根据产水PH要求来调节，对于饮用纯净水，建议产水PH控制在弱酸性为佳。4寸膜RO系统常规设计导则水源：自来水、地下水、地表水；SDI＜3~5；水温：25℃；（一级RO产水）元件类型最大产水量最大给水量最小浓水量最大回收率最大压降(单支)（M3/H）（M3/H）（M3/H）%(bar)BW30HRLE-40400.30(0.40)3.60.7(0.5)15~17(30)1.0BW30-40400.25(0.35)3.60.7(0.5)15~17(30)1.0TW30-40400.25(0.35)3.20.7(0.5)15~17(30)0.98寸膜RO系统常规设计导则1水源：自来水、地下水、地表水；SDI＜3~5；水温：25℃；（一级RO产水）元件类型最大产水量最大给水量最小浓水量最大回收率最大压降(单支)（M3/H）（M3/H）（M3/H）%(bar)BW30-3651.0(1.5)14~163.4(2.3)15~17(30)1.0BW30-4001.1(1.6)14~163.4(2.3)15~17(30)1.0BW30-440I1.2(1.7)14~163.4(2.3)15~17(30)0.98寸膜RO系统常规设计导则2水源：废水，MF或传统过滤；SDI＜3~5；水温：25℃；元件类型最大产水量最大给水量最小浓水量最大回收率最大压降(单支)（M3/H）（M3/H）（M3/H）%(bar)BW30-365FR0.814~163.415~171.0BW30-400FR0.914~163.415~171.0RO系统预处理设计导则•水源：自来水、地下水、地表水；•常规预处理：砂滤、碳滤、软化、保安过滤；•预处理设备设计参数：设备类型主要工艺参数备注多介质过滤器7~10m/h精制石英砂、无烟煤、锰砂，过滤精度优于10µm软化器15~25m/h交换容量、再生活性碳过滤10~15m/h精制类状果壳活性碳，脱除有机物及游离氯反渗透膜常规化学清洗方法•碱洗：0.1%(wt)氢氧化钠溶液(PH=12~13)，常温下，用泵循环清洗30min，主要清除有机污染物及生物污染物；•酸洗1：0.2%(wt)盐酸溶液(PH=1)，常温下，用泵循环清洗30min，主要清除碳酸盐垢；•酸洗2：2%(wt)柠檬酸溶液(用氨水调节PH=2.5~3)，30℃下，用泵循环清洗30min，主要清除碳酸盐垢及金属氧化物(铁污染物)。•清洗建议流量及压力：元件直径(in)清洗压力(bar)清洗流量(m3/h)41.5~4.01.8~2.381.5~4.06.0~9.1