膜处理工艺设计

周建朝

【摘要】膜分离法是借助物理方法进行的一种膜的工艺设计，膜材料一般使用的是高分子聚合物，再加上无机材料的加工制成的，膜在分离的时候，主要是通过选择性，根据不同的介质实现对膜的分离，当膜的一方增加推力的时候，原料可以直接透过膜，从而能够进行分离，实现膜的提纯。小榄镇水厂是中山一个自来水厂，水厂内采用了膜工艺的处理，本文通过分析几种常见的膜处理方法，在一定程度上可以提高膜处理的工艺。

【关键词】膜处理；工艺；设计

在膜处理技术上，普遍使用的有反渗透和纳滤属脱盐的技术，在进行水过滤的时候，可以采用超滤和微滤的方法。微滤的方法是在传统过滤方法的基础上研发的，能够将水体中的细菌和胶体进行过滤。超滤是一种比较高级的过滤方法，能够将水体内的病毒以及有机物质进行过滤，纳滤主要是将金属物质去除，反渗透可以将水质中的盐离子去除。超滤膜要在低压环境下才能使用，能够在水质过滤时保留对人体有益的矿物质。

一、超滤分析

超滤膜是在自来水过滤中比较普遍的方法，其具有很多不可替代的优点，运用超滤膜進行自来水的过滤，可以过滤出较高质量的水质，而且水质比较均匀，不会产生水体质量的分离，其过滤后出水的混浊程度与原来的水质是没有关系的，其出水的浑浊度非常低，一般都能够控制在0.1NTU以下，通过超滤膜过滤后的水质含有的微生物还具有很高的安全性，能够将那些对人体有害的细菌、红虫、贾第虫和隐孢子虫等清除，起到水质的无菌效果。在运用超滤膜进行杀毒后的水体不会产生一些有毒物质，具有较高的化学安全性，在运用超滤膜进行水体的过滤时，可以先不使用混凝剂，在细菌物质比较多的情况下，可以加入少量的混凝剂，超滤膜可以将水体中的金属物质去除，保留对人体有益的矿物质，超滤技术的操作非常简单，只借助压力作为过滤的推动力，使用的部件也不多，仅仅需要超滤膜，使用的器械不容易出现故障，即使出现了故障也很容易维修，不会影响水体过滤的效率，可以提供规模灵活的水体，有助于水厂进行扩建。现在，超滤膜的制作制定了标准，而且规模在扩大，集约化的生产模式能够提高水体过滤的效率，而且水厂不用占用过多的面积，提高了水厂的经济效益。

超滤膜在使用的过程中还是存在一定的问题的，是不能忽视的，例如在去除氨氮等物质时，不能使氨氮物质充分溶解，所以，不能够全面地将氨氮物质去除，超滤膜必须存放在阴凉干燥的地方，不能接受阳光暴晒，也不能将超滤膜放置在过于寒冷潮湿的地方。

按照分类，可以将超滤膜分成板状超滤膜、卷状超滤膜和中空纤维式的超滤膜，中空纤维式的超滤膜具有较高的装填密度，在使用相同规模的过滤膜，中空纤维式的超滤膜能够起到最好的效果，由于其面积大，所以过滤的效果好，过滤的效率高，因此，现在在使用超滤膜时一般都是使用中空纤维式的超滤膜。

二、浸没式超滤膜的使用流程分析

浸没式超滤膜是采用水管将水体导入超滤膜装置中运用抽吸泵，借助压力差，将要过滤的水体从中空纤维膜中导入膜壁中，在集水管中将待过滤的水体收集，在产水母管中汇集所有膜池的水体，然后让待过滤的水体进入下一个过滤的工艺或者存到清水池中。

超滤膜在进行水体过滤时所用的时间要通过分析水体的质量得出，有时候也与超滤系统的产水量有关，一般情况下，超滤膜在过滤水体时需要消耗3个小时左右，具体情况应做具体分析。浸没式超滤膜的水体过滤步骤如下图所示：

三、浸没式过滤膜的构成部分

浸没式过滤膜的构成部分主要有七个部分，其一是膜的过滤池，膜的过滤池一般是由混凝土结构组成的，一般超滤膜会安置在膜池的内部；其二是超滤膜组，超滤膜组一般呈帘状分布，一般密度比较高，是一种浸入型的组成部分；抽吸系统，一般指的是抽吸泵，每个浸没式过滤膜的组件都有这部分，运用抽吸泵将中空纤维式超滤膜中的水抽出，然后再降水体导入母管中；其四是反洗系统，是由反洗泵构成的，一般是数个膜池共同一个反洗泵，反洗泵可以将过滤后的水体通过相反的方向通过中空纤维膜丝，能够将中空纤维膜丝中的异物清除；其五是气冲系统，超滤膜在进行反洗操作的时候，一般是气体和水体一同反洗，一般使用的鼓风机，实现对超滤膜组底部的充气；其六是化学清洗系统，当超滤膜使用过久，由于水体内的细菌等有害物质都会附着在超滤膜上，就需要使用化学物品对超滤膜进行清洁，一般使用次氯酸钠、氢氧化钠和盐酸等物质来清洗超滤膜；其七是仪表的控制系统，这个系统一般是使用可编程逻辑操纵系统进行整个装置的控制的，能够起到对整个装置的监督作用，有助于水体过滤的全过程顺利地实施。

四、浸没式过滤膜的化学清洗步骤

在对浸没式过滤膜进行化学清洗的时候，可以先进行维护式的化学清洗，当过滤膜出现大量的污染时，再进行恢复式的化学清洗，一般在进行化学清洗的时候，在超滤膜的过滤池内进行，不需要运用膜组将过滤膜取出，一般采用在线清洗的方法。

恢复式的化学清洗一般要用2-3个月的时间，一般不会超过三个月，一年要按照季度进行4次化学清洗，一般在进行化学清洗的时候，采用的是次氯酸钠，使过滤膜在次氯酸钠溶液中浸泡，主要应用的化学物品如下表所示：

恢复性化学清洗，依照表2清洗液的说明，将滤过水打入膜池，同时加入清洗液所需药品，混合均匀后；让膜箱在膜池的清洗药剂内浸泡6小时，浸泡的同时间隔气擦洗加强清洗效果，注意封闭膜箱的产水管路，防止清洗液或脏物进入；先进行碱洗，再进行酸洗；清洗液温度不得超过40℃。

五、结束语

超滤膜的过滤现在已经广泛地应用于水体的过滤，其过滤的效果好，效率高，能够提高水厂的过滤效果，提高水厂的经济效益。在对膜进行处理的时候，需要采用一些工艺，实现对膜的清洗，提高超滤膜的使用效率。在细菌物质比较多的情况下，可以加入少量的混凝剂，超滤膜可以将水体中的金属物质去除，保留对人体有益的矿物质，超滤技术的操作非常简单，只借助压力作为过滤的推动力，使用的部件也不多，能够提高水厂的过滤效率。

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