UOF设计手册

(UOFSERIES)公司总部：天津河西区解放南路泰达大厦18层邮编：300042电话：[phone]传真：[phone]客服：400-611-1177公司主页：电子邮件：[e-mail]公司生产及研发中心地址：天津经济技术开发区11大街60号邮编：300457电话：[phone]天津膜天膜科技股份有限公司感谢您使用天津膜天膜科技股份有限公司出品的中空纤维膜组件。在膜组件使用之前，请认真阅读本使用手册。当您开始使用我公司的膜产品时，我公司认为您已经认真阅读了本手册。本手册是根据本产品的适用实验结果所定制的，仅供参考。如果有理解不清楚的地方，请及时与天津膜天膜科技股份有限公司联系，以免对贵公司的生产造成影响！说明目录第一章公司简介………………………………………………………………………………………………………………01第二章超滤膜技术介绍………………………………………………………………………………………………………022.1超滤技术术语……………………………………………………………………………………………………032.2超滤膜过滤功能…………………………………………………………………………………………………052.3超滤与传统过滤的比较…………………………………………………………………………………………052.4制膜工艺与膜丝微观结构………………………………………………………………………………………052.4.1制膜工艺…………………………………………………………………………………………………052.4.2膜丝微观结构……………………………………………………………………………………………062.5膜性能的影响因素………………………………………………………………………………………………062.5.1膜材料……………………………………………………………………………………………………062.5.2膜组件结构………………………………………………………………………………………………062.5.3水温………………………………………………………………………………………………………062.5.4操作压力…………………………………………………………………………………………………072.5.5进水水质…………………………………………………………………………………………………072.6超滤组件的运行方式……………………………………………………………………………………………07第三章膜产品介绍……………………………………………………………………………………………………………083.1膜产品概述………………………………………………………………………………………………………083.2产品结构及特点…………………………………………………………………………………………………083.2.1产品结构…………………………………………………………………………………………………083.2.2产品特点…………………………………………………………………………………………………083.3产品规格…………………………………………………………………………………………………………093.3.1UOF-4b/4d膜组件……………………………………………………………………………………093.3.2UOF-865组件…………………………………………………………………………………………10第四章膜系统设计……………………………………………………………………………………………………………114.1进水条件…………………………………………………………………………………………………………124.2使用条件…………………………………………………………………………………………………………124.3预处理选择………………………………………………………………………………………………………134.4膜系统工艺流程…………………………………………………………………………………………………134.5膜单元设计导则…………………………………………………………………………………………………144.5.1设计采集数据分析………………………………………………………………………………………144.5.2温度对应膜通量的校正…………………………………………………………………………………144.5.3确定膜通量及回收率……………………………………………………………………………………144.5.4计算膜组件数量…………………………………………………………………………………………154.5.5集成模块选择……………………………………………………………………………………………154.6膜系统集成设计…………………………………………………………………………………………………194.6.1膜系统组成………………………………………………………………………………………………194.6.2膜系统P&ID……………………………………………………………………………………………234.6.3程序控制步序表…………………………………………………………………………………………234.6.4连锁及报警条件…………………………………………………………………………………………254.7运行成本概算……………………………………………………………………………………………………274.8膜系统设计案例…………………………………………………………………………………………………28第五章工程案例及部分工程业绩……………………………………………………………………………………………325.1经典工程案例介绍………………………………………………………………………………………………325.1.1北京清河再生水厂………………………………………………………………………………………325.1.2天津新水源再生水厂……………………………………………………………………………………33附件一：原水水质分析表………………………………………………………………………………………………………35附件二：数据信息采集表………………………………………………………………………………………………………36附件三：膜系统P&ID图……………………………………………………………………………………………………3701第一章公司简介天津膜天膜科技股份有限公司（津膜科技）是一家拥有膜产品研发及生产、膜设备制造、膜应用工程设计施工和运营服务的完整产业链的高科技企业，于2012年7月5日在深交所上市，是国内首家以膜产品为主营业务的上市公司。其前身为1974年成立的天津工业大学膜分离研究所。作为中国第一支中空纤维膜组件诞生地，公司已服务市政给水和污水处理及回用、工业给水和废水处理与回用、海水淡化、饮用水净化、生物制药净化、浓缩及分离处理等多个领域。产品远销欧美、中东、东南亚等30多个国家和地区，迄今已在国内外完成数千项膜法水处理项目。公司立足膜技术的研发与制造已经有40余年历史,作为膜行业技术领军企业，拥有近百项发明专利，并参与制定了膜行业标准及国家标准，承担十余项国家科研项目，两次获得国家科技发明二等奖及国家新产品证书等诸多荣誉。公司拥有膜材料及应用国家重点实验室、院士专家工作站，是全国分离膜标准化技术委员会秘书长单位。将膜技术核心融于水资源化主线，通过“一市（即上市公司资本平台）、一标（国家标准化委员会主任单位）、一室（国家重点实验室）、一站（院士专家工作站）”来整合资源、集成技术、聚拢人才。公司秉承“以膜技术为核心，以提供水资源化整体解决方案为宗旨”的核心经营理念，打造为集膜技术研发制造、设计咨询、水务工程投融资、水务工程建设、水务运营于一体的覆盖水务全产业链的国际领先的水资源化整体方案提供商。公司专注提供优质膜产品和膜技术应用解决方案，努力实现股东、员工和社会价值持续递增，立志为洁净水环境做出不竭贡献。津膜科技生产基地津膜科技生产车间02第二章超滤膜技术介绍膜是一种采用物理方法的高效过滤单元，指在一种流体相内或是在两种流体相之间有一层薄的凝聚相，它把流体相分隔为互不相通的两部分，并能使这两部分之间产生传质作用。膜按截留的孔径分为微滤、超滤、纳滤和反渗透膜。本手册主要根据津膜科技公司产品特点介绍超滤。2.1超滤技术术语（1）中空纤维膜外型为纤维状、空心的具有自支撑作用的膜。图2-1中空纤维膜（2）截留分子量与分离孔径超滤膜在规定条件下对某一已知分子量物质的截留率达到90%时，该物质分子量为该膜的截留分子量。最大孔径是指与滤膜最大孔等效的圆形毛细管直径，平均孔径为膜表面孔径的平均值。（3）断裂强力与断裂伸长率超滤膜的机械强度大小反映了膜丝抵抗断丝的能力，断丝使超滤膜失去分离性能，是评价超滤膜性能优劣的一项重要指标，机械强度一般由膜丝的断裂强力和断裂伸长率来表征。断裂强力是指，在拉伸试验中，膜丝抵抗至断裂时最大的力，单位为牛顿（N）或厘牛顿（CN）。断裂伸长率是指，膜丝在拉伸至受最大负荷断裂时的伸长与拉伸前伸长的百分比，单位为%。（4）膜的亲水性与疏水性亲水性：指带有极性基团的分子对水有大的亲和能力，可以吸引水分子或溶解于水。这类分子形成的固体材料的表面易被水所润湿。疏水性：指的是一个分子（疏水物）与水互相排斥的物理性质。疏水性分子偏向于非极性，并因此较会溶解在中性和非极性溶液（如有机溶剂）。疏水性分子在水里通常会聚成一团，而水在疏水性溶液的表面时则会形成一个很大的接触角而成水滴状。亲水性超滤膜在过滤的传质过程中，胶体、油、蛋白质等污染物质在膜表面聚结成球状，这种球状的聚结物，很容易从膜表面脱离，通过简单的反洗就可以清洗干净，亲水性超滤膜操作压力低且化学清洗频率低。（5）泡点泡点是用来测试监控膜性能及膜组件完整性的一种常用方法。泡点是指膜完全浸润并浸泡在液体中，从膜的一边加以一定压力的气体，从膜的另一边开始出现连续气泡时的最低压力。泡点测试常常用来检测膜的最大孔径。03（6）膜组件由膜元件、壳体、内联接件、端板和密封圈等组成的实用器件。（7）内压式过滤与外压式过滤原液先从膜丝内孔进，经压力差驱动，沿径向由内向外渗透过中空纤维成为透过液为内压式过滤。原液经压力差驱动沿径向由外向内渗透过中空纤维膜丝成为透过液，而截留的物质汇集在中空丝的外部时为外压式过滤。图2-2内压式过滤图2-3外压式过滤（8）死端过滤与错流过滤死端过滤，又叫全量过滤。溶剂和小于膜孔的溶质在压力的驱动下透过膜，大于膜孔的颗粒被截留，通常堆积在膜面上。错流过滤是指在泵的推动下料液平行于膜面流动，与死端过滤不同的是料液流经膜面时产生的剪切力把膜面上滞留的颗粒带走，从而使污染层保持在一个较薄的水平。图2-4死端过滤图2-5错流过滤（9）通量单位时间单位膜面积透过的水量，常用单位L/m2·h。运行通量（瞬时通量）膜系统在运行过程中，瞬时透过单位膜面积的水量。平均通量（净通量）在一定时间段内，透过单位膜面积的平均水量。（10）跨膜压差（TMP）驱动水透过膜所需的压力，为进水压力和过滤压力的差值。工程上跨膜压差的计算方法为：FeedFiltrateFeedFiltrate04（11）水回收率单位时间内超滤系统净产水量与进水量的比值。回收率：其中，（12）膜污染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变化现象。（13）物理清洗气擦洗气擦洗是中空纤维外压膜的一大特点，通过气体振荡膜丝来清除膜丝表面的污染物。水反洗用膜产水或更优质的水对膜丝进行反向（即与过滤过程相反）冲洗，用反向透