【文章內(nèi)容簡介】 截留物在膜表面形成的邊界層厚度增大，引起濃度極化現(xiàn)象，既影響了透水速率，又影響了透水質(zhì)量。最佳流速是根據(jù)實驗來確定的。中空纖維超濾膜，，該流速的流型處在完全層流狀態(tài)。外壓膜可獲得較大的流速。毛細(xì)管型超濾膜，當(dāng)毛細(xì)管直徑達(dá) 3mm時，其流速可適當(dāng)提高，對減少濃縮邊界層有利。必須指出兩方面問題，其一是流速不能任意確定，由進(jìn)口壓力與原液流量有關(guān)，其二是對于中空纖維或毛細(xì)管膜而言，流速在進(jìn)口端是不一致的，當(dāng)濃縮水流量為原液的10％時，出口端流速近似為進(jìn)口端的10％，此外提高壓力增加了透過水量，對流速的提高供獻(xiàn)極微。因此增加毛細(xì)管直徑，適當(dāng)提高濃縮水排量（回流量），可以使流速獲得提高，特別是在超濾濃縮過程中，如電泳漆的回收時可有效提高其超濾速率。在允許的壓力范圍內(nèi)，提高供給水量，選擇最高流速，有利于中空纖維超濾膜性能的保證。B、壓力和壓力降：～，是泛指在超濾的定義域內(nèi)，處理溶液通常所使用的工作壓力。分離不同分子量的物質(zhì)，需要選用相應(yīng)截留分子量的超濾膜，則操作壓力也有所不同。一般塑殼中空纖維內(nèi)壓膜，。，但對于塑殼外壓膜組件。必須指出，由于內(nèi)壓膜直徑較大，當(dāng)用作外壓膜時，易于壓扁并在粘結(jié)處切斷，引起損壞，因此內(nèi)外壓膜不能通用。當(dāng)需要超濾液具有一定壓力以供下一工序使用時，應(yīng)采用不銹鋼外殼超濾膜組件，該中空纖維超濾膜組件，而提供超濾液的壓力可達(dá)30m水柱。在選擇工作壓力時除根據(jù)膜及外殼耐壓強(qiáng)度為依據(jù)外，必須考慮膜的壓密性，及膜的耐污染能力，壓力越高透水量越大，相應(yīng)被截留的物質(zhì)在膜表面積聚越多，阻力越大，會引起透水速率的衰減。此外進(jìn)入膜微孔中的微粒也易于堵塞通道?？傊?，在可能的情況下，選擇較低工作壓力，對膜性能的充分發(fā)揮是有利的。中空纖維超濾膜組件的壓力降，是指原液進(jìn)口處壓力與濃縮液出口處壓力之差。壓力降與供水量，流速及濃縮水排放量有密切關(guān)系。特別對于內(nèi)壓型中空纖維或毛細(xì)管型超濾膜，沿著水流方向膜表面的流速及壓力是逐漸變化的。供水量，流速及濃縮水排量越大，則壓力降越大，形成下游膜表面的壓力不能達(dá)到所需的工作壓力。膜組件的總的產(chǎn)水量會受到一定影響。在實際應(yīng)用中，應(yīng)盡量控制壓力降值不要過大，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時間延長，由于污垢積累而增加了水流的阻力，使壓力降增大， 時應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清洗，疏通水路。C、回收比和濃縮水排放量：在超濾系統(tǒng)中，回收比與濃縮水排放量是一對相互制約的因素。回收比是指透過水量與供給量之比率，濃縮水排放量是指未透過膜而排出的水量。因為供給水量等于濃縮水與透過水量之和，所以如果濃縮水排放量大，回收比較小。為了保證超濾系統(tǒng)的正常運(yùn)行，應(yīng)規(guī)定組件的最小濃縮水排放量及最大回收比。在一般水處理工程中，中空纖維超濾膜組件回收比約為50～90％。其選擇根據(jù)為進(jìn)料液的組成及狀態(tài)，即能被截留的物質(zhì)的多少，在膜表面形成的污垢層厚度，及對透過水量的影響等多種因素決定回收比。在多數(shù)情況下，也可以采用較小的回收比操作，而將濃縮液排放回流入原液系統(tǒng)，用加大循環(huán)量來減少污垢層的厚度，從而提高透水速率，有時并不提高單位產(chǎn)水量的能耗。D、工作溫度：超濾膜的透水能力隨著溫度的升高而增大，一般水溶液其粘度隨著溫度而降低，從而降低了流動的阻力，相應(yīng)提高了透水速率。在工程設(shè)計中應(yīng)考慮工作現(xiàn)場供給液的實際溫度。特別是季節(jié)的變化，當(dāng)溫度過低時應(yīng)考慮溫度的調(diào)節(jié)，否則隨著溫度的變化其透水率有可能變化幅度在50％左右，此外過高的溫度亦將影響膜的性能。通常情況下中空纖維超濾膜的工作溫度應(yīng)在25177。5℃，需要在較高溫度狀態(tài)下工作則可選用耐高溫膜材料及外殼材料。七、中空纖維超濾膜系統(tǒng)工藝流程 中空纖維超濾膜系統(tǒng)由膜組件、壓力泵、管路、流量計、壓力表、清洗水箱，以及清洗水泵組成最基本的流程。根據(jù)不同的處理要求，實際工藝流程有很大差別。主要有外壓型與內(nèi)壓型工藝流程。外壓型中空纖維超濾系統(tǒng)工藝流程a、單支外壓型中空纖維超濾組件聯(lián)接圖b、外壓式中空纖維超濾系統(tǒng)應(yīng)用流程圖（例）內(nèi)壓型中空纖維超濾系統(tǒng)工藝流程a、單支內(nèi)壓型中空纖維濾組件聯(lián)接圖b、內(nèi)壓式中空纖維超濾系統(tǒng)應(yīng)用流程圖（例）八、超濾系統(tǒng)的運(yùn)行管理 預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)是指原液在進(jìn)入超濾裝置之前去除各種有害雜質(zhì)的工藝過程及設(shè)備。預(yù)處理工藝是根據(jù)原液情況及處理的要求來確定的，沒有固定模式，但下述選擇原則可供參考。⑴地下水及含懸浮物、膠體物質(zhì)小于50mg/l時宜采用直接過濾或者在管道中加入絮凝劑過濾；⑵地面水及含懸浮物、膠體物質(zhì)大于50mg/l應(yīng)采用混凝沉淀、過濾工藝；⑶原水中含有細(xì)菌、藻類及其他微生物較多時，必須先行殺菌，然后再按常規(guī)程序處理，滅菌劑有氯、次氯酸鈉、臭氧等，而過氧化氫、高錳酸鉀等多用清洗組件時用來殺菌，因為預(yù)處理用量大，不經(jīng)濟(jì)；⑷原水經(jīng)殺菌劑處理后，如果水中含有較多的余氯或其他強(qiáng)氧化劑，可加入亞硫酸鈉等還原劑或者用活性碳吸附去除。上述為常規(guī)的傳統(tǒng)的預(yù)處理工藝，在膜集成工藝中，中空纖維超濾膜常作為其他膜處理的預(yù)處理。如在反滲透脫鹽工藝中，超濾本身即屬預(yù)處理工藝，在電滲析脫鹽工藝中亦可以超濾作為電滲析脫鹽預(yù)處理，以補(bǔ)充電滲析脫鹽工藝的不足。此外，在礦泉水制備工藝中以超濾作為主要的處理工藝，化學(xué)藥劑的加入，會使礦泉水水質(zhì)受到污染，因此在礦泉水處理工藝中，不適宜用化學(xué)藥劑作為預(yù)處理措施。在某種情況下，例如以城市自來水為水源進(jìn)行深度凈化，或以地下水為水源，水質(zhì)較好時，過多的常規(guī)預(yù)處理，可能帶來二次污染。超濾的預(yù)處理可以極為簡化，僅采用粗過濾以避免大顆粒懸浮物進(jìn)入超濾系統(tǒng)損害超濾膜，即可直接用超濾去除少量細(xì)菌微生物、膠體、懸浮物。采用加強(qiáng)反沖洗，快速沖洗以及增加濃縮水排量（回流）等措施防止超濾膜的堵塞。運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作⑴進(jìn)水水質(zhì)的檢查，重點是檢查進(jìn)水的濁度或SDI值、PH值和細(xì)菌、微生物、余氯等項目，應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求的進(jìn)水指標(biāo)后方可輸入超濾系統(tǒng)，一般中空纖維超濾膜要求原水的PH值并無嚴(yán)格要求。在PH=2～11范圍內(nèi)均可使用，但用于工業(yè)濃縮時，原液的PH值必須嚴(yán)格根據(jù)膜材料的要求。超濾膜對余氯要求也無嚴(yán)格規(guī)定，一般情況下，要求含有一定余氯以保證細(xì)菌不超標(biāo)。當(dāng)后續(xù)工藝對余氯有要求時，可在超濾工藝之后用活性碳去除，效果更佳。⑵清洗設(shè)備及管道，超濾系統(tǒng)組裝完成后，在啟動之前還必須對系統(tǒng)中所有過流部分進(jìn)行清洗，一方面清洗掉設(shè)備及管道中的碎屑及其他有害雜質(zhì)，一方面對系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌作用，以免殘留的細(xì)菌、微生物在管道及超濾膜組件中滋長。一般常采用分段清洗法，即按照工藝流程路線由前往后、按設(shè)備和管路分段清洗，以保證設(shè)備安全運(yùn)行。⑶管路系統(tǒng)檢查，操作人員必須掌握工藝流程路線，檢查各有關(guān)設(shè)備和管是否有誤接的地方，同時還要檢查進(jìn)、出