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反渗透浓缩设备FS-360使用说明书制作单位生产基地公司电话公司传真邮编编制日期
1、使用范围
1、【食品、发酵工业】发酵产物的分离和精制;糖业中脱色活性炭的回收及糖液精制矿泉水的澄清制备;酱油、醋除菌除杂过滤;果汁、饮料、酒类的澄清过滤
2、【生物、医药行业】中成药口服液澄清过滤;生物制品的纯化及精制;空气除菌、除尘净化分离;脱色活性炭的过滤分离等
3、【废水处理】含油废水的处理冷轧乳化液废水、焦化废水的处理,金属清洗液回收等含颗粒废水的处理钛白粉洗涤液、催化剂颗粒回收、超细粉洗涤液中回收超细粉粒子等
4、【其他领域】高温气体除尘;油田回注水的处理;天然色素的生产等
2、工艺说明本系统由膜组件、供料泵和循环泵和反冲泵组成,供料泵提供料液,循环泵提供膜面流速膜组件由7组平行的膜单元组成,每个膜单元由两个装有61根膜管的膜壳串联组成过滤工艺线路药洗工艺线路图水洗工艺线路图空气排放工艺线路每次排空后系统内含有大量的空气,系统必须排空空气后才能开启循环泵,否则会引起循环泵的损坏,循环侧内空气通过打开渗透侧阀门及取样口阀门进行排气系统排放工艺线路各种排放管道、阀门等
3、陶瓷膜性能指标
4、设备组件参数装填膜管数37组件数8装填膜面积
8.5m2外形尺寸外径φ325mm渗透侧出口尺寸Φ51壳体材质SUS304密封材质四氟、氟橡胶等膜面流速4~5m/s
5、膜的污染及清洗膜的污染导致通量的下降,必须对膜进行清洗膜清洗的一般原则是高流速、低压力下进行,渗透侧阀门必须闭合状态一般来说,膜清洗方法通常可分为物理方法和化学方法,物理方法是指采用高流速水冲洗,海绵球机械清洗等去除污染物,化学方法是采用对膜材料本身没有破坏、对污染物有溶解作用或置换作用的化学试剂对膜进行清洗无机膜具有优异的化学稳定性和高的机械强度,可采用更广泛的清洗方法进行清洗无机膜化学清洗的一般规律为无机强酸使污染物中一部分不溶性物质变为可溶性物质;有机酸主要清除无机盐的沉积;螯合物可与污染物中的无机离子络合生成溶解度大的物质,减少膜表面和孔内沉积的盐和吸附的无机污染物,表面活性剂主要清除有机物污染物;强氧化剂和强碱是清除油脂和蛋白、藻类等生物物质的污染;而对于细胞碎片等污染体系,多采用酶清洗剂对于污染非常严重的膜,通常采用强酸、强碱交替清洗,并加入次氯酸钠等氧化剂与表面活性剂在这些清洗过程中,常采用高速低压的操作条件,有时配以反冲,以发挥物理方法的作用,最大程度地恢复膜通量化学清洗结束后用去离子水漂洗至中性化学清洗剂的选择和清洗方法的确定视原料液的体系通过实验而定,下面将详细介绍膜的污染及其控制方法,这些都是化学清洗剂的选择和清洗方法的确定的基础;膜的污染问题大体可分为沉淀污染、吸附污染、生物污染对各自形成的机理或原因进行了分析,并且提出了相应的控制方法膜污染是指在膜过滤过程中,水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象实际上,膜的可靠性是目前阻碍膜技术推广应用的关键之一,而污染问题又是影响其可靠性的决定性因素据调查,就超滤而言,污染仍是其主要问题,污染的消除将使超滤过程效率提高30%以上,使投资减少15%,而且能提高分离效果,使超滤范围拓宽对膜污染种类及其成因的具体分析,将有助于采取合适的措施减弱或消除它的不良影响沉淀污染以压力为推动力的膜分离技术有反渗透RO,纳滤NF,超滤UF和微滤MF根据不同膜与水中微粒的相互关系,可知沉淀污染对RO和NF的影响尤为显著当原水中盐的浓度超过了其溶解度,就会在膜上形成沉淀或结垢普遍受人们关注的污染物是钙、镁、铁和其它金属的沉淀物,如氢氧化物、碳酸盐和硫酸盐等避免沉淀污染的方法主要是减少离子积中阳离子或阴离子的浓度例如,添加酸可减少氢氧化物和碳酸盐的浓度,使金属离子沉淀难以生成原水可通过石灰软化沉淀或离子交换等预处理方法去除易结垢的金属离子如Ca2+、Mg2+等还可以加入阻垢剂,例如磷酸六甲基,以阻碍沉淀生成吸附污染有机物在膜表面的吸附通常是影响膜性能的主要因素随时间的延长,污染物在膜孔内的吸附或累积会导致孔径减少和膜阻增大,这是难以恢复的腐殖酸和其他天然有机物NOM即使在较低浓度下,对渗透率的影响也大大超过了粘土或其它无机胶粒与膜污染相关的有机物特征包括它们对膜的亲和性,分子量,功能团和构型带负电荷功能团的有机聚合电解质如腐殖酸和富里酸会与带有负电荷的膜表面之间存在静电斥力用在水和废水处理中的聚砜、醋酸纤维树脂、陶瓷和薄表层复合膜表面都带有一定程度的负电荷一般来讲,膜表面电荷密度越大,膜的亲水性就越强而疏水作用可增加NOM在膜上的积累,导致更严重的吸附污染根据化学组成,可识别造成膜污染的NOM中的特定组分利用热解气相色谱GC/质谱MS分馏技术,识别出多糖和多羟基芳香族化合物是地表水和岩溶地下水中的两种主要组分试验证明,多羟基芳香族化合物比多糖吸附污染严重得多NOM除对膜的直接吸附污染外,对胶体在膜上的粘附沉积也起着重要作用对沉积层中天然水体出现的有机污染物种类和它们的相对浓度分析表明,聚酚醛化合物,蛋白质和多糖与胶体粘附在一起沉积到膜上,并且在膜表面形成凝胶层因此,吸附污染和水中有机物形成凝胶层的稳定性影响了纯水力清洗的效率纯水力清洗的方法有反冲洗,快速脉冲或横向流反向冲洗用作膜化学清洗的试剂必须能有效溶解凝胶层中的有机化合物因此,用作膜的化学清洗的溶液通常由苛性物质和酶剂组成生物污染 生物污染是指微生物在膜-水界面上积累,从而影响系统性能的现象膜组件内部潮湿阴暗,是一个微生物生长的理想环境,所以一旦原水的生物活性水平较高,则极易发生膜的生物污染膜的生物污染分两个阶段粘附和生长在溶液中没有投入生物杀虫剂或投入量不足时,粘附细胞会在进水营养物质的供养下成长繁殖,形成生物膜在一级生物膜上的二次粘附或卷吸进一步发展了生物膜老化的生物膜细菌主要分解成蛋白质、核酸、多糖酯和其它大分子物质,这些物质强烈吸附在膜面上引起膜表面改性被改性的膜表面更容易吸引其它种类的微生物微生物的一个重要特征是它们具有对变化营养、水动力或其它条件作出迅速生化和基因调节的能力因此,生物污染问题比非活性的胶体污染或矿物质结垢更为严重细菌,真菌和其它微生物组成的生物膜,可直接通过酶作用或间接通过局部pH或还原电势作用降解膜聚合物或其它RO单元组件,结果造成膜寿命缩短,膜结构完整性被破坏,甚至造成重大系统故障.可同化性有机碳AOC被认为是生物膜的生长潜势因此,AOC指标可以表征生物膜形成的可能性及其程度研究证实,细菌对不同聚合物粘附速率大不相同如聚酰胺膜比醋酸纤维素膜更易受细菌污染所以,生物亲和性被降低和易清洗的聚合物为材质的分离膜,会阻碍生物膜的生长为了发展膜的生物污染防治技术,研究者必须首先理解分离膜聚合物的表面分子结构和粘附生物细胞与膜作用的机理为了更好控制膜的生物污染所必需的基础研究包括以下六个方面1了解生物膜中的微生物菌落,以识别出合适的有机体用于试验模拟和粘附生物测定非生长基的分子基因测定是值得推荐的方法,例如核蛋白体RNA基因片段分析,基因试样生物检定,荧光现场杂化作用等2粘附过程必须在分子和原子一级的水平上研究,以更好地理解细胞粘附时物化作用力的影响3被改性的膜对细菌粘附和初期生物膜形成的影响需进一步研究总衰减反射-傅里叶变换红外光谱ATR-FTIR测定有助于分析问题4在生物污染过程中,细菌外聚合物如藻朊酸盐与膜材料之间的作用尚未被充分认识到理论上,分子模拟可以快速和低成本地预测膜生物污染同时,可用模拟技术识别干扰细胞粘附的新的化学物质5生物膜本身的结构完整性依靠细胞之间的分子力,该种作用力和细胞与相邻的胞外聚合物EPS之间的相互作用有关到目前为止,生物膜中细胞之间作用力的大小和本质还不清楚分子模拟技术与适当的试验方法如X光衍射结合有助于分析问题6目前尚缺乏对生物膜生理生态性的了解有研究指出溴化呋喃来自海底藻类可阻碍细菌的粘附,削弱生物膜母体溶液的污染影响生物污染可通过对进水进行连续或间歇的消毒来控制但必须考虑该消毒剂对膜的降解性研究表明,一氯化胺是一种优于氯消毒的生物膜消毒剂,可大大减少微量有机氧化物,抑制细菌生长废水中连续投入3~5mg/L一氯化胺可抑制生物膜生长对膜无氧化损害,延长运行周期另外,在膜的脱盐系统中,低浓度
0.5~
1.0mg/L硫酸铜的添加可抑制藻类生长一些表面活性剂和其它化学试剂可干扰细菌在膜聚合物上的粘附另外,可通过物理手段如加强横向流速,增加气体反冲,来阻止微生物的粘附上述的三种污染即沉淀污染、吸附污染、生物污染,有时会同时发生,而且发生一种污染又可能加速另一种污染进行膜处理时,应对原水组分进行分析,识别造成膜污染的主要原因,以便更好地消除影响,延长膜的使用寿命
6、安全警示请仔细阅读《操作指南》,任何错误操作都可能损坏陶瓷膜设备,造成身体伤害甚至危及生命操作陶瓷膜设备的员工必须经过安全培训,熟悉操作规程及工艺流程严禁未成年人或外单位人员接触设备,避免意外控制柜中有高压电源,严禁在无电工或电气人员在场时打开控制柜或其它电气设备设备中有高速旋转的电机,电机工作时严禁接触电机系统运行时管道中有高温或强腐蚀性液体,操作人员要注意自我保护系统在清洗过程中可能使用强酸、强碱、强氧化剂,使用时,必须充分考虑人身安全,防止出现意外系统中所有仪器仪表的参数不得随意改动,更改设置可能导致系统无法运行如确须更改设置,请与双子机械联系
7、如何安装膜管注意安装搬运膜管时,应避免碰撞和震动,搬运膜管包装箱需托住底部
1、安装前准备打开膜管的外包装,检查包装及膜管有无明显损坏若运输过程中包装损坏,而膜管无明显损坏,则需进一步检查膜管将膜管竖放,堵住下端,从上端向每个通道内注满水,观察膜管外表面是否有异常渗漏,如出现异常渗漏则说明膜管已破损,请立即与久吾公司联系根据设备发货清单核对设备及配件的数量、规格是否与清单一致,否则请立即与久吾公司联系
2、安装步骤将组件立于平整并垫有纸板地面检查组件是否有异样;将有甘油O型密封圈装在膜管的一端,保证密封圈和膜管端面的水平;将装有O型圈的膜管从组件的上方垂直地放入组件的管孔中,和下方的管孔相对应不得有误,轻按膜管的端面直至和地面接触;依次类推将91根膜管装入;用特制的套环将密封圈压至管孔的底部,然后放入支撑环压至底部,再将第二只密封圈轻轻加力放置到支撑环的上部,再放入一只支撑环;注意在装以上配件时不得将膜管损坏,保持组件端部的清洁卫生,将组件密封圈放入密封槽内,再将上花板和下花板对正放好,再将上面的螺丝对角上紧;再将膜组件轻轻翻身;将每只膜管装上一个密封圈放入底部,再放入一个支撑环,再装一个膜管密封圈,再装一个支撑环;请保持组件端面的清洁卫生;注意已装好的膜管和配件不得高于组件的端面;不得将膜管损坏,保持组件端部的清洁卫生,将组件密封圈放入密封槽内,再将上花板和下花板对正放好,再将上面的螺丝对角上紧;再将膜组件轻轻翻身;将已装好的膜组件轻移至干净的地方,注意不得将已装好的膜组件有所损坏!按以上的方法将所有膜组件装好注意膜管安装完毕,膜组件妥善保护在装膜管的过程中,膜组件下面需垫柔软物品,以防膜组件受到损伤
8、如何运行陶瓷膜设备
1、投料运行(手动)系统开机准备开机前联系确认可以开机操作合闸给设备送电,检查变频器是否正常,操作系统是否能正常启动检查供料泵、循环泵润滑油油位是否符合要求;确认所有泵是否盘车,运转是否灵活,无异声;确认泵机械密封冷却水是否打开检查仪表是否正常(
0.5-
0.6Mpa)检查设备各阀门状态是否正常检查仪表阀门等用气是否正常注意循环泵启动前系统必须排气,改变电源必须检查电机正反转过滤运行将原料放入原料罐内开机前确保阀门进料阀、排空阀、浓缩液回流阀打开,进水管的手动碟阀和浓液回流管的调节阀,以及回到所需的罐中时须打开回流的手动阀门,其它阀门均关闭启动供料泵前需要确认进料管内充满水,启动供料泵后约3-5分钟后关闭阀门,启动循环泵在循环泵完全启动后调整调节阀的开度,同时可改变循环泵的频率来改变通量的大小(目前运行最佳频率供料泵
50、循环泵40)在操作以上步骤时,要注意过滤器前的压力一般在
1.0kg/cm2左右,具体数据以现场调试为主注意系统要停止运行时,先停循环泵,再停供料泵停机后打开放料阀们转移物料,物料排净后及时清洗,注意设备在运行过程中要时刻注意过滤器前后压力的变化,以防过滤器堵塞药洗设备药洗罐加清水到
0.8-
1.2米,启动药洗,将设备内污染物漂洗干净,排空设备及药洗罐污水;再次将清水加入药洗罐,将温度升至60-70℃之间,启动设备后,将配好的药剂缓慢加入到药洗罐要洗操作和过滤大致相同注意在进行药洗投药时必须做好防护工作,以免人身受到伤害;注意在每次过滤停机后对过滤设备进行清水洗,长期停机后必须对陶瓷膜装置进行清洗药洗程序如下一次清水清洗清洗用水采用清水先碱液清洗,后排空污水采用清水配成1-2%(质量)的氢氧化钠和
0.1-
0.5%(质量)的次氯酸钠混合水溶液,清洗40-60分钟清洗时前5分钟清洗渗透回流阀打开,停机前5分钟清洗渗透回流阀打开,其余时间关闭且清洗前须对碱液进行加热,水温为60℃设备运行方式同一次清水清洗二次清水清洗,后排空污水设备运行方式同一次清水清洗,要求多次水洗至排放水为中性其次酸液清洗,后排空污水采用清水配成1-2%(质量)的柠檬酸溶液,清洗40-60分钟清洗时前5分钟清洗渗透回流阀打开,停机前5分钟清洗渗透回流阀打开,其余时间关闭且清洗前须将清水进行加热,水温为40℃设备运行式同一次清水清洗三次清水清洗设备运行方式同一次清水清洗,要求多次水洗至排放水为中性三次清水洗后,产水量不佳时,再次加入1-2%(质量)的氢氧化钠浓度的水进行清洗,后排空,用清水将碱液冲洗干净;漂洗设备同药洗设备注意在进行药洗投药时必须做好防护工作,以免人身受到伤害;停机后进行水洗设备步骤多次,每次停机后需将系统内和纯水罐内的液体排空,直到最后一次排出的水为中性设备停机设备停机后将设备内排空,然后用清洗罐内的水在设备内循环,停机待用长期停机情况下,必须将设备先正洗后药洗,将药洗罐加入渗透侧清水,通过药洗控制将清水打入设备后,停机待用(保证设备有清水);注意:所有液位均须大于控制高限方可启动!循环泵出口的压力高于控制高限会报警、自动停机!!!需每天记录的操作参数和性能数据流量包括进料液、渗透液;压力包括进膜压力、出膜压力、膜间压力供料压力;进料温度;操作延续时间;清洗或非正常事件,如停车,预处理有问题时备注内要记录设定的反冲时间,排气时间和反冲周期
9、陶瓷膜设备运行记录表日期年月日值班人员 过滤批次 料液性质简述 时间料液温度℃供料压力bar膜进口压力bar膜间压力bar膜出口压力bar供料流量T/h渗透液流量T/h备注
10、安全警示请仔细阅读《维护指南》,任何错误操作都可能损坏陶瓷膜设备,造成身体伤害甚至危及生命操作陶瓷膜设备的员工必须经过安全培训,并熟悉操作规程及工艺流程严禁未成年人或外单位人员接触设备,避免意外控制柜中有高压电源,严禁在无电工或电气人员在场时打开控制柜或其它电气设备设备中有高速旋转的电机,电机工作时严禁接触电机系统运行时管道中有高温或强腐蚀性液体,操作人员要注意自我保护系统在清洗过程中可能使用强酸、强碱、强氧化剂,使用时,必须充分考虑人身安全,防止出现意外系统中所有仪器仪表的参数不得随意改动,更改设置可能导致系统无法运行如确须更改设置,请与双子机械公司联系
11、陶瓷膜装置的清洗具体清洗程序如下纯水清洗用纯水将设备冲洗至系统的循环水无异色碱液清洗用纯水配成1%-3%,温度为60-70℃的NaOH水溶液,清洗约50分钟用纯水冲洗至中性酸液清洗用纯水配成1%,温度为30-40℃的柠檬酸水溶液,清洗约50分钟用纯水冲洗至中性注意第一次使用的膜均需进行循环清洗,方法为碱洗用温度为约60-70℃,浓度1%的NaOH溶液清洗,时间为约30分钟并用去离子水漂洗至中性;酸洗用温度约为30-40℃,浓度1%的柠檬酸溶液清洗,时间为约30分钟并用去离子水漂洗至中性
12、陶瓷膜装置的保养陶瓷膜装置的保养包括循环泵、陶瓷膜管等设备的保养,其中泵的保养详见泵的使用说明书陶瓷膜元件的使用温差控制在40℃以内;陶瓷膜装置停机后需排空系统内的液体,停机时膜系统应清洗至中性保存短期停机,需将清水加入药洗罐,将清水打入设备内停机,待用;长期停机,定期循环清洗膜系统清洗方法同陶瓷膜装置的清洗程序注意霜冻期间不用陶瓷膜装置时,须将陶瓷膜装置(包括泵、管道等)内的液体全部排空以防装置损坏
13、故障及排除类别故障现象原因解决方法系统故障设备不能启动或者清洗电源接入不符合要求必须为三相四线制电源未接通接通电源电源电压不符合要求按要求检查电源电路有故障或接触不良检查电器接触是否松动泵故障压力不上升,泵有异常声音,异常振动,出口压力表指针摆动电源缺相检查电源密封体磨损拆卸泵体,更换密封润滑油不足添加润滑油至正常液位管路泄漏,吸入空气检查吸入管路,消除泄漏底座松动拧紧紧固螺钉水泵反转检查电源,进行调整陶瓷膜系统故障透过量低或下降渗透侧未排气排气运转压力太低通过调节调压阀增加膜系统压力进料液温度过低增加温度料液浓度过高降低进料浓度膜元件受污染采用化学清洗污染和堵塞物膜老化更换新膜元件透过液混浊膜元件破损更换新膜元件膜元件受污染清洗膜元件,清除污染物密封圈泄漏拆卸膜元件,重装或更换密封圈透过液与化学药剂起反应的沉淀物不用处理气泡不用处理设备故障系统漏料料液浓度过高降低料液浓度活接、卡箍或法兰松动重新上紧活活接、卡箍或法兰密封圈损坏更换密封圈注意在系统出现故障的时候,要第一时间排出系统中的料液及时清洗,并按上述方法排除故障,如无法排除,请及时与双子联系;
14、操作注意事项
1、操作人员应经过操作技能及安操作培训,经考核合格后方可上岗
2、设备的过滤温度控制在10℃~70℃,温度偏离上限或下限均应采取相应措施
3、设备的过滤压力控制在
0.2MPa~
0.38MPa之间,通过调节进料阀门开度及循环泵频率来控制压力
4、在启动供料泵时应确保进料管里有水
5、启动循环泵前应确保过滤器已排空
6、做完一批次料应进行清洗
7、停机时应先关闭循环泵然后再关闭进料泵GL系列清水中间罐渗透液陶瓷膜循环泵供料泵物料循环罐浓液渗透液陶瓷膜循环泵供料泵药洗罐浓液渗透液热水罐供料泵循环泵陶瓷膜浓液支撑体结构19通道多孔氧化铝陶瓷芯,氧化铝含量大于99%外形尺寸膜管外径φ31mm,通道内径φ4mm,管长1016mm膜材质氧化锆膜孔径50nm爆破压力1MPa最大工作压力小于1MPapH适用范围0~14膜管烧结温度大于1600℃抗氧化剂性能优抗溶剂性能优注意在每次过滤停机后或长期停机后必须对陶瓷膜装置进行清洗在用上述清洗方法无明显效果的情况下,请与久吾公司联系。