超滤在补给水处理中的应用

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1、1前言   膜分离技术是近30多年发展非常迅猛的一种技术，与常规方法相比具有能耗低、单级分离效率高、过程简单、不污染环境等优点。其中反渗透(RO)、超滤(UF)、微滤、电渗析四大膜分离技术在全球已广泛的应用于各行业。我们电力行业的大型电站锅炉补给水处理中应用较多的是反渗透技术，超滤技术应用较少，与传统水处理方式相比，以超滤处理方式作为反渗透预处理系统的工艺设计更有自己的特点。2超滤处理工艺   超滤技术是一种广泛用于水的净化、溶液分离、浓缩，以及从废水中提取有用物质、废水净化再利用等领域的膜技术。超滤是

2、一种以机械筛分原理为基础，以膜两侧压差为驱动力的膜分离技术。它可分离液相中直径在50A—2000A(0．05μm—0．2μm)的分子和大分子(分子量l万—10万)。它与常规过滤不同。它的筛分孔径小，它可截留病毒细菌、胶体、大有机分子、油脂、蛋白质、悬浮物等。它的分离效果取决于膜的孔径及膜致密层表面的结构和化学性质、溶质粒子大小、溶液的化学性质等。整个分离过程是在动态下进行，无滤饼形成。它的使用压力大大低于反渗透，它和反渗透不同处是压差越大其截留率越低，它不能分离小分子物质和无机离子。   它的主要特点可

3、归纳为：   在不加入任何物质下就可达到分离、浓缩、提纯、分级的目的；   能耗低，无热效应及相态变化。在分离后仍保持原产品的物化性质；   结构简单，占地小；    系统灵活，操作简便，启动快，安装维护方便，易于实现自动化；   常规超滤膜膜材料CA，CTA，PAN，PS，PSPES，PVDF等几种；超滤的操作模型可分为重过滤和错流过滤；组件类型有中空、卷式、平板、管式等几种。其中中空纤维膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式。中空纤维外径φ0．5—2．0mm，内径φ0．3—1．4mm，中空纤维管壁上

4、布满微孔，原水在中空纤维外侧或内腔内加压流动，分别构成外压式和内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩水排除，配合定期反洗及化学清洗，可长期连续运行。   作为反渗透的预处理它比常规的凝聚、澄清、过滤有如下不同：   它的主要优点可归纳为：过滤水质的显著提高；只需一步处理减少运行费用，提高效率，减少了化学药剂投加量；反洗水更容易处理；低压过滤和低压反洗；与反渗透联合应用可减少反渗透系统的投资量和运行费用。3 超滤系统实例   超滤工艺广泛用于纯水与超纯水制备、医用无菌水、工业用饮料、饮用水、工业分

5、离、浓缩、提纯；工业废水处理等领域。据统计，在我国电子工业引进的纯水制造系统中，有RO的约占系统总数的90％，有UF的约占20％。在我国电力行业中应用超滤技术很少。我厂2000年的技改项目“125MW水处理增加反渗透装置”成功地将超滤作为反渗透的预处理应用于锅炉补给水的制备中。   十里泉电厂125MW水处理系统改造前流程图：   水源地深井泵来水—无阀滤池—清水箱—清水泵—机械过滤器—阳离子交换器—脱碳器—中间水箱—中间水泵—阴离子交换器—混合离子交换器—除盐水箱   125MW水处理系统反渗透改造后

6、流程图：   水源地深井泵来水—无阀滤池—清水箱—清水泵—20μ过滤器—超滤—净水箱—5μ过滤器—反渗透—脱碳器—淡水箱—淡水泵—阳离子交换器—阴离子交换器—混合离子交换器—除盐水箱   我厂UF为4组，每组配有TFφ140X1200组件34支，共136支组件，每组设计出力40m3／h，总进水168m3／h，出水160m3／h，回收率约96％，浓水直接排至中和池。UF组件为天津市天方膜分离工程公司生产，型号1410，装置型号AUFS—400，详细规格如下表：   十里泉反渗透技改工程由北京沃特尔水工程公

7、司承担设计、供货、安装、调试。UF+RO联合除盐工艺是与厂家多次进行小型实验确定的结果。整体工程于2001年1月9日开始试运，至2001年1月16日停止，设备连续运行178小时，总制水量约16000m3。经多项测试完全达到设计的要求。试运过程中多次测量4组UF的SDI值全部小于1，其中各组的平均值分别是1号0．807、2号0．700、3号0．3094号0．600。单组出力测试UF，当入口压力为0．15MPa时，流量为62m3／h，超出额定值150％。出水水质效果评价优异。   改套超滤系统有如下特点：(

8、1)全部设备国产化，大大降低了设备费用。现国产UF膜的成本较进口产品便宜很多，进口超滤设备成本与反渗透相差不大，这一点限制了UF的广泛应用，我厂投运的此套国产系统，费用仅为反渗透单项费用的的三分之一，设备安全可靠，有助于国产UF的推广普及。(2)设备自动化水平高，程序自动控制运行步序，运行—反洗—运行交替进行，可灵活根据水质调整每个步序的控制时间，根据流量调节整定阀门开度，根据液位和相同设备的运行状态设定步序投运的闭锁条件。(3)膜的反洗操