⑴ 影响微滤和超滤膜水通量的因素有哪些
膜通量是膜分离过程中重要的一项工艺参数,是指单位时间内通过单位膜面积上的流体量,影响膜通量的因素主要有四点:
1.压力:在超滤中膜两侧压力差△P对通量和截留率的影响,在超滤中,压力升高引起膜面浓缩升高,则透过膜的溶质也增大,因而截留率减小。
2.浓度:当以微滤过滤菌体时,通量与浓度的关系不同于超滤,在谷氨基酸发酵液的微滤中:开始通量下降很快,可能是由于膜面的污染;然后通量变化较小,可能由于管状收缩效应引起通量的增加和浓度增大引起的降低互相对消,最后通量急剧降低。
3.流速:根据浓差极化,凝胶层模型,流速较大,可使通量增大。对于超滤,通常在略低于极限通量的条件下操作。虽然增大流速可以加大通量,但需考虑:只有当通量为浓差极化控制时,增大流速才会使通量增加;增大流速会使膜两侧压力差减小,因为流经通道的压力将增大;增大流速,使剪切力增加,对某些蛋白质不利;动力消耗增加。
4.温度:在超滤或微滤中,一般来说,温度升高都会导致通量增大,因为温度升高使粘度降低和扩散系数增大。所以操作温度的选择原则是:在不影响料液和膜的稳定范围内,尽量选择较高的温度。由于水的粘度每升高1℃,约降低2.5%,所以,一般可认为,每升高1℃,通量约增加3%。
⑵ 超滤净水多久排污
超滤净水器的排污周期一般在3个月到半年之间。
超滤净水器的排污周期主要取决于其使用的环境和过滤的水量。以下是详细的解释:
一、超滤净水器的工作原理
超滤净水器通过超滤膜来过滤水中的杂质,这一过程会拦截大量的悬浮颗粒、有机物和微生物等。随着使用时间的增长,这些被拦截的物质会在滤芯表面和内部逐渐积累,影响过滤效果和水的质量。
二、影响排污周期的因素
1. 水质状况:不同地区的水质差异较大,水质较差的地区,排污周期会相应缩短。
2. 使用频率和水量:使用频率高或过滤水量大的情况下,滤芯容易达到饱和,需要更频繁的排污或更换。
3. 操作和维护:正确的操作以及定期的维护可以延长排污周期。
三、排污的重要性及操作建议
定期排污是保持超滤净水器良好运行的关键。建议用户根据当地水质情况和净水器的使用情况,定期检查并排污。排污操作一般包含清洗滤芯和更换滤芯两个步骤。清洗可以去除表面的污垢,而更换滤芯则能确保过滤效果。
总之,超滤净水器的排污周期在3个月到半年之间,用户应根据实际情况进行排污操作,确保净水器的正常运行和水质的安全。
⑶ 影响超滤膜运行的因素有哪些
温度对产水量的影响:
温度对超滤膜系统的水分子的活性增强,粘滞性减小,故产水量增加。反之则产水量减少,因此即使是同一超滤膜系统在冬天和夏天的产水量的差异也是很大的,温度与产水量的关系是成正比的。一般在允许的温度条件下,温度系统约为0.0215/1°C,即温度每上升一度,则相应的产水量增加2.15%,因此可以使用调节水温的方法来实现超滤系统的产水量的稳定一致。
水质变化:
一方面,进水水质经由10μ过滤后,保证浊度小于1NTV,浓度不大于百分之五,且水温应在5至40摄氏度之间,压力应不大于0.2MPa,在此基础上,保证进水回收率在80%以上,酸碱度为2至13之间。另一方面,水质异常也是影响超滤出水量的重要条件,包括在雨季,原水中所蕴含的颗粒物、悬浮物会增多,使浊度达不到相关要求。加之进水的主要来源是地表水,所蕴含的有机物较多,在压力不均衡和连接不紧密的情况下会混入一定质量的生水,被截留于超滤膜表面,致使定期的清洁难以维持,直接导致超滤出水量降低。
操作压力对产水量的影响:
在低压时超滤膜的产水量与压力成正比关系,即产水量随着压力升高而升高,但当压力值超过0.3mpa时,即使压力再升高,其产水量的增加也很小,主要是由于在高压下超滤膜被压密而增加透水阻力所致,因此在超滤系统设计应注意;
超滤过程:
原水在管道内或管道外流动,小分子溶质及溶剂穿过膜逐渐形成超滤液,并降低浓度,成为浓缩液,从而实现小分子溶质和溶剂分离和浓缩。超滤过程具有动态性,且膜不易堵塞,但会随着运行时间的增加,产生吸附作用,使超滤膜表面形成残渣等物质。因此,超滤的各项特征是保证出水量的必要条件。
进水浑浊度对产水量的影响:
进水浊度越大时,超滤膜受到影响的产水量越少,而且进水浊度大更易引起超滤膜的堵塞,在确定超滤膜产生量时也应考虑进水浊度的影响,一般可采用以下方法降低浊度的影响;
A、 增加前级预处理降低原水浊度;
B、 使用错流过滤方式,并降低系统回收率;
流速对产水量的影响:
流速的变化对产水量的影响虽不像温度和压力那样明显,流速过大时反而会导致膜组件的产水量下降,这主要是因为由于流速加快增加了组件压力损失而造成的,因此在设计超滤系统流速时,一定要控制在给定的流速范围内,流速太慢影响超滤分离质量,容易形成浓差极化,太快则影响产水量。
⑷ 超滤易发生哪些问题如何解决
(1)不可逆污堵。超滤装置在运行过程中,膜的不可逆污堵是最大的问题,也是超滤装置至今难以大规模应用的症结。不可逆污堵的速度,化学清洗后的恢复率,是超滤能否使用的决定因素。由于影响因素太多,缺乏可靠的分析手段和方法,因此,超滤的选择目前还只能通过模拟实验来进行,通过实验,选择超滤膜的种类,运行方式,并对反洗工艺,杀菌工艺和化学清洗工艺进行试验,找到减缓超滤膜通量的下降的方法,并对不可逆污堵的情况进行预测。
(2)断丝。大部分超滤设备采用中空纤维膜丝,在运行中发生断丝是常见故障。断丝的原因一般是由于膜丝振动太大引起的。膜丝的振动对于改善反洗效果是不可缺少的。一般来讲,一只元件内装有万根膜丝,少量的断丝不会影响水质,但是,一旦发现产水质量变化,应迅速确定断丝发生的准确位置,以采取相应的措施,查找断丝的方法,在每一根膜组件的产水侧设施取样点,通过分析产水质量,判断膜组件是否完好。对断丝的处理一般是找出破损的膜丝进行封堵。如果断丝或被封堵的膜丝量增加到一定程度(如大于30%)则需要换整只元件。
(3)控制系统和烦门损坏。由于需要频繁的反洗,因此,超滤装置的阀门容易损坏。对几个操作频繁很高的关键阀门,需要配置高质量的产品,平时应该备有相同规格的备用阀门,以保证有故障时能够及时更换。
(4)膜组件的更换。超滤膜组件的使用寿命与产品质量、运行条件等因素有关。一般来讲,反洗频率、化学清洗频率等对使用寿命有较大的影响。目前认为,其使用寿命可以大于五年。
⑸ 影响超滤膜产水量的因素是什么
流速的变化对产水量的影响不像温度和压力那样明显,流速太慢容易导致超滤膜堵塞,太快则影响产水量。超滤是一种利用膜分离技术的筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔,其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过,而最小细菌的体积都在0.02微米以上,因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来,从而实现了净化过程。
⑹ 超滤系统稳定运行受哪些因素的影响
一、超滤透过通量 超滤在操作压力为0.1-0.6MPa、温度为60℃以下时,其透过通量应在100-500L/(m2.h)为宜,实际中比它要小得多,一般为1-100L/(m2.h)。当超滤透过浓差通量低于1L/(m2.h)时,过程缺乏经济效益,其原因是浓差极化在膜面上形成的边界层(或凝胶层),使流体阻力增加,因此必须相应采取一些措施来解决。 1、料液流速 提高料液流速对防止浓差极化、提高设备处理能力有利。但增大压力使工艺过程耗能增加,结果导致费用增大。一般湍流体系中流速为1-3m/s。 在螺旋式组件体系中,常在层流区操作,可在液流通道上设湍流促进材料,或采用振动的膜支撑物,在流道上产生压力波等方法,以改善流动状态,控制浓差极化,从而保证超滤组件的正常运行。 2、操作压力 超滤膜透过通量与操作压力的关系决定于膜和边界层的性质。在实际超滤过程中往往后者控制着超滤透过同量。在用渗透压模型时,膜透过通量与压力成正比,而用凝胶化模型时,膜透过通量与压力无关。此时的透过通量称为临界透过通量。实际中超滤操作应在临界透过通量附近进行,此时操作压力约为0.5-0.6MPa,除了克服透过膜的阻力外,还要克服通过膜表面的流体压力损失。 3、温度 操作温度主要决定与所处理料液的化学、物理性质和生物稳定性,应在膜设备和处理物质允许的最高温度下进行操作,因为高温可以减少料液的黏度,从而增加传质效率,提高透过通量。温度与扩散系数的关系,可以用下式表示: μD/T=常数 由上式可见,温度T愈高,黏度μ变小,而扩散系数D则变大。例如,酶最高温度为25℃,电涂料为30℃,蛋白质为55℃,制奶工业为50-55℃,纺织工业脱浆废水中回收PVA时为85℃。 4、操作时间 随着超滤过程的进行,浓度极化在膜表面上形成了浓缩的凝胶层,使超滤透过通量下降。其透过通量随时间的衰减情况,与膜组件的水力特性、料液的性质和膜的特性有关。当超滤运行一段时间后,就需要进行清洗,这段时间称为一个运行周期,当然运行周期的变化还与清洗情况有关。 5、进料浓度 随着超滤过程的进行,料液(主体液流)的浓度在增高,此时黏度变小,边界层厚度扩大,这对超滤来说无论从技术上还是经济上都是不利的,因此对超滤过程主体液流的浓度应有一个限制,既最高允许浓度。 6、料液的预处理 为了提高膜的透过通量,保证超滤膜的正常稳定运行,在超滤前需对料液进行预处理,虽然超滤的预处理过程不像反渗透过程那么严格,但这种预处理也是保证实现超滤过程正常运行的关键,通常采用的预处理方法有: (1)过滤; (2)化学絮凝; (3)PH调节; (4)消毒; (5)活性炭吸附; 上述预处理方法可以根据料液的性质和需要进行选用。 此外,经超滤回收的水,在使用前还需进行再处理(称为后处理,如电子工业用水)如脱除CO2、PH调节、过滤、消毒等。