超滤装置工艺控制设计

正确的系统运行和操作是保证超滤膜系统长期高性能稳定运行的关键，包括系统的首次投运、正确的运行步序和日常开停机操作，膜组件污堵、污染和结垢以及水力冲击破坏等的预防。这些方面不仅要在设计时给予充分的考虑，而且要在调试和运行时密切关注。

本文以超滤系统在国内某工业废水处理应用为例，对超滤装置工艺控制设计进行介绍。

1 超滤系统构成

本工业废水处理超滤系统由自清洗过滤器、超滤装置、酸洗装置、碱洗装置、氯洗装置、超滤产水池等设备和设施构成。

2 系统工艺控制设计

2.1 自清洗过滤器

本系统设有2台自清洗过滤器，该过滤器由自带的控制元器件进行反洗控制。反洗方式有压差反洗、时间反洗或手动反洗，出厂设定好，只需提供220V电源。

2.2 超滤装置

本系统设有2套超滤装置，单套产水100m3/h，按2套并联运行。1套故障或长期停运时，另外1套可正常制水。反洗由PLC自动控制进行轮流反洗。工艺控制设计如下：

(1)自动控制设计：

1)正常运行

①开机正洗：开启正洗排放气动蝶阀、进水气动蝶阀→启动超滤进水泵，正洗38s；

②运行：开启产水气动蝶阀→关闭正洗进水气动蝶阀，制水27min结束；

③停止超滤进水泵；

④关闭进水气动蝶阀、产水气动蝶阀；

⑤进入反洗阶段。

2)常规反洗

2套超滤装置轮流反洗，1套反洗时，另外1套制水。任何一套反洗时，系统不停机。本常规反洗每套每日累计共36次(反洗+CEB总共45次)。

①排水：开启反洗排放气动蝶阀，排水2s；

②进气：关闭反洗排放气动蝶阀→开启正洗排放气动蝶阀→开启进气气动蝶阀，气洗20s；

③上反洗：关闭进气气动蝶阀→开启反洗进水气动蝶阀→启动反洗水泵，反洗30s；

④下反洗：开启反洗排放气动蝶阀→关闭正洗排放气动蝶阀，反洗30s；

⑤正洗：停止反洗进水泵→关闭反洗进水气动蝶阀、反洗排放气动蝶阀→开启正洗排放气动蝶阀、进水气动蝶阀，正洗38s，之后直接进入运行。

1、膜分离技术简介

1.1 膜分离技术

所谓的膜分离技术，就是指由于分子水平的不同，分子粒径不尽相同的混合物在通过半透膜时，会发生分离的现象，半透膜常常又称为滤膜或者是分离膜，半透膜的膜壁上充满了小孔，由于半透膜上膜壁孔径的大小不同，可以将其分为：超滤膜、微滤膜、反渗透渗出膜、纳滤膜等，膜分离采用错流过滤方式。膜分离技术具在有常温下操纵、选择性好、高效节能、无化学变化、无相态变化、在生产过程中不产生污染等众多特点，因此膜分离技术被广泛应用于生物制药、发酵、植物提取、饮用水净化、废水处理、化工、除菌等多个领域。因为分离膜具有其独特的机能和结构，所以其在水资源再生以及环境保护等方面都可以发挥很大作用，并且在环境工程中，尤其是中水回用、废水处理等方面有着非常大的作用，也可以说前景不可估量。

1.2 膜分离技术原理

膜分离技术完全不同与传统的过滤，膜分离是一种物理过程，膜可以在分子范围内进行分离，不需要添加任何分离剂。由于混合物不同的物理性质如体积、质量、几何形状等，可使用膜分离技术使混合物得以分离，并且由于其通过分离膜有不同的速度，也可以依据此将其分离。