超滤装置的应用指标及技术说明

　　超滤装置的应用指标及技术说明

　　超滤装置的应用很广：在纯水制备工艺中，超滤可作为反渗透的前处理或离子交换终端过滤，以去除胶体、微生物、机械杂质和离子交换树脂碎片;在医药工艺中用于制备无菌去热原纯水;在制药、制剂工业中用于除菌澄清;饮料矿泉水的除菌及轻纺、化工、环保等工业废水的处理反渗透系统由其预处理及反渗透装置和后处理三部分组成。反渗透系统的核心是反渗透装置，预处理是反渗透装置能否长期稳定运行的前提，后处理用以满足不同处理对象的最终产水水质指标。

　　反渗透(简称PO)是膜分离技术的一种。其原理是：用足够的压力使溶液中的溶剂(通常指水)通过反渗透膜分离出水，因它的运行与自然界的正常渗透过程相反，故称反渗透(或称逆渗透)。随着膜技术的发展，膜性能不断提高，反渗透技术将发展成为进行分离、分级、提纯和富集的化工分离新技术。

　　反渗透技术的主要特点：

　　能耗低、结构紧凑、操作简单、易维修、自动化程度高、不污染环境。

　　反渗透技术广泛应用于给水处理、城市自来水的净化、制取电力、电子、医药、医疗和食品等行业的纯水及超纯水、注射用水和食用纯水的制备;海水和苦咸水的淡化;制取饮用水等。超滤装置是一种能将溶液进行净化分离的膜透过设备，通常截留的溶质分子量在500-500000之间。其超滤膜呈中空毛细管状，管壁密布微孔，原水或需要处理的溶液在压力下通过管内流动，水及小分子溶质过膜壁成为超滤液，大分子物质称为浓缩液被截留排出，从而达到纯化和分离目的。

　　纯水应用范围

　　★ 饮用纯水的制备

　　★ 医药工业中注射用水/洗瓶水及其他无菌水的制备

　　★ 电子工业中超纯水的制备

　　★ 火力发电厂锅炉补给水的制备

　　★ 饮料与化妆品工业中产品配方用水的制备

　　★ 制造业中终端洗涤水的制备

　　★ 饮用水纯化/苦碱水脱盐/海水淡化

　　设备性能

　　·前置5μ微过滤器，保护高压泵及反渗透膜不受颗粒或其它硬物损坏。

　　·低压开关保护高压泵不会因供水停止而损坏。

　　·高效率、低噪音的高压泵，降低运行噪音，减少耗电。

　　·脱盐率高，运行压力低的卷式复合膜提高了产水水质及降低运行成本，且使用寿命长。

　　·产水、浓水各设有流量计以监视并调节运行出水量及系统回收率。

　　·产水电导率表连续监视产水水质。

　　·进水及排水压力表，连续监测反渗透膜的压差，提示何时需要清洗。

　　·自动停水阀以避免停机时水继续流入。

　　·快速冲洗阀门定时冲洗膜表面。降低污染速度。

　　一、为什么使用前置过滤器

　　自来水管网的污染：局部自来水管网陈旧，维护管理不力，管网渗漏高达20%以上，甚至40%造成污染。中国疾病控制中心对全国35个城市调查表明，出厂水经管网输送到用户自来水龙头，自来水不合格率增加20%左右。(摘录卫生监督培训教材2007版中华人民共和国卫生部编)

　　二、为什么目前市场上主推的前置过滤器过滤精度都在100微米，少量使用50微米?

　　前置过滤器在使用过程中，经常遇到水质较差以及没有定时排污的习惯，于是日久天长一些杂质嵌入滤芯中网孔中很深，无论采用虹吸或者顺冲的方法都无法冲洗干净，用户投诉太多。在售后服务方面，用牙刷刷洗、超声波洗维护起来也非常困难，于是目前市场上推出的产品都为了回避这些问题，所以产品的过滤精度大都选择100微米，这样的产品过滤的效果肯定大打折扣，效果往往不尽人意。

　　反冲式的前置过滤器最大特点是：排污最彻底。实际上要真正实现反冲洗，必须要设计出改变水流方向的开关或旋扭，这样才能方便用户操作。

　　三、前置过滤器的类别和原理

　　目前市场上销售的前置过滤器主要有以下几种：叠片式过滤器、顺冲型前置过滤器、虹吸型前置过滤器、反冲洗前置过滤器四类。

　　1、叠片式过滤器：

　　原理：是薄薄特定的塑料叠片两边刻有大量微米尺寸的沟槽，一串同等模式的叠片圧在特别设计的内撑上通过弹簧和液体压力紧时，叠片之间的沟槽交叉，从而形成一系列100微米左右的过滤单元。

　　在过滤时，水从外面通过叠片，过滤叠片在弹簧各液力的作用下被紧紧的压在一起，杂质颗粒截留在叠片交叉点，经过过滤的水从过滤器中流出

　　反洗状态，当到达一定压差或时间时，系统进行冲洗控制器控制阀门改变 水流方向，使叠片上的杂质被冲出

　　缺点：杂质冲洗不彻底、过滤精度不均匀、没有排污口。

　　2、顺冲型前置过滤器

　　原理：大多数采用50-100um的不锈钢滤网，通过自来水的压力水从管道的内壁渗透到外壁，如泥沙、铁锈、红虫等杂质被膜孔截留，打开冲洗阀门补不锈钢膜所截留的杂质补水冲走，实现了滤芯的冲洗。

　　缺点 ：如水质差时、或消费者的习惯不好，滤芯容易被堵，不但较小的杂质冲洗不出来，反而在滤芯中嵌得更深、更紧，容易成为二次污染只能打开壳体把滤芯拿来出用牙刷刷洗。

　　3、虹吸型前置过滤器

　　原理：虹吸型前置过滤器采用的是外压式，通过自来水的压力从管道的外壁渗透到里面，泥沙、铁锈、红虫等颗粒杂志被膜孔截留于表面，打开冲洗开关水流在滤芯周围形成副压，内置的布水器更能非常有效地清除滤网上截留的污物杂质，被截留于膜表面的杂质通过雨剐器内管被水冲走，相比之前的两款前置，在冲洗效果上要好了很多。

　　缺点：产品结构复杂、冲洗不彻底，如水质比较差一些杂质在滤芯中嵌的更深、更紧最后滤芯堵死，造成二次污染，一旦堵死维护起来非常困难，大多数生产虹吸式产品过滤精度都在50微米以上。

　　4、反冲洗前置过滤器

　　原理：反冲洗前置过滤器正常的工作状态下属于“内压式”，通过自来水的压力由滤网的内壁渗透到外壁，泥沙、铁锈等颗粒型杂质被截留于管内，打开冲洗阀门被滤网所截留的杂质被水冲走，如果遇到水质比较差、消费者长时间不冲洗，堵住了也不用担心。通过反冲洗开关使活塞运行至下部，改变水流的方向转为“外压式”嵌在滤芯表面被顺冲冲不掉的杂质，被反向运行的水冲走。

　　反冲洗前置过滤器相比较前几款产品在技术上有了很大一步的提高，结构合理“进出水口可任旋转”安装方便，任何方向的水管安装前置本体都能保持垂直;冲洗设计合理“正冲、反冲随心所欲”将杂质彻底的冲出，杜绝因杂质积累而造成的二次污染，最关键的一点精度上最低可以做到5微米，这也是其它的前置过滤器所不具备的。

　　离子交换树脂系统工作原理：

　　采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除，以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类，水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：

　　去离子水设备：

　　1、阳离子交换树脂：R—H+Na+R—Na+H+;

　　2、阴离子交换树脂：R—OH+Cl-R—Cl+OH-;

　　阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：

　　RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O;

　　由此可看出，水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。