超滤膜系统操作手册.doc

超滤膜系统操作手册

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2020年4月19日
文档仅供参考
舟山垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程超滤系统
操作手册

嘉园环保股份有限公司
二〇一一年十月
目录
1、超滤膜系统简介 3
2、运行前准备 3
3、超滤膜的运行 4
3.1自动控制 4
3.2手动控制 4
3.2.1运行手动控制 5
3.2.2冲洗手动控制 5
3.2.3化学清洗手动控制 6
3.3超滤系统的运行操作 6
3.4超滤系统的清洗 7
3.4.1酸洗 7
3.4.2碱洗 7
4、超滤膜系统运行日志 8
5、膜装置运行禁止事项 9
6、超滤膜系统的维护 9

1、超滤膜系统简介
本工程超滤膜系统设计处理量为160m3/d，整套系统由产水系统、清洗系统、电气控制系统等所组成。系统采用外置式管式超滤膜，由德国BERCHOF公司生产，型号为83G-I5-V，膜长度为3.0m，膜总面积136m2。系统控制可实现自动、手动控制方式。在自动控制方式下，系统当中的所有设备动作均由PLC完成；在手动控制方式下，操作人员需在PLC控制面板下完成手动控制。具体处理工艺流程如图1所示：

图1 超滤系统处理工艺流程
2、运行前准备
系统运行前，检查系统设备是否处于完好状态，水、气、电是否畅通，并检查以下项目：
（1）确认就地控制盘柜已合闸上电，将控制柜内所有的断路器扳到“ON”位置，给机组上电。
（2）确认空气压缩机运转正常，开启供气给气动阀的阀门，定期给空压机和储气罐放水。
（3）确认袋式过滤器无堵塞、清洁，避免细小颗粒物（铁屑、沙粒等）进入膜处理系统，对膜组件造成不可挽回的刮伤，因而应定期检查不锈钢网堵塞情况。
（4）确认超滤膜处理系统的水泵处于正常状态，所有的气动阀门处于关闭状态，所有手动蝶阀处于全开状态。
3、超滤膜的运行
3.1自动控制
本套超滤膜处理系统分为手动、自动控制方式。自动控制分为三种，运行自动控制、冲洗自动控制和化学清洗自动控制。当采用自动控制时，应在PLC控制面板上将控制方式打到“自动”档。具体控制如图2所示：

图2 超滤膜系统控制（一）
（1）系统运行自动控制：在“系统运行”一栏按下“启动”，超滤系统自动运行，将中间水池的活性污泥抽至超滤膜，膜透过液进入超滤储水罐，浓缩污泥部分回流到氧化沟，剩余污泥进入调节池。当停止系统运行进，按下“停止”按钮，系统自动停止。
（2）系统冲洗自动控制：在“系统冲洗”一栏按下“启动”，超滤系统自动将清洗罐的清水抽至氧化沟，将超滤膜中的污泥冲洗干净。
（3）化学清洗自动控制：在“化学清洗”一栏按下“启动”，超滤膜系统启动清水泵和循环泵，将清洗罐内的清洗剂抽吸至超滤膜内，对膜进行化学清洗。当膜清洗干净后，按下“停止”按钮，系统停止运行。
3.2手动控制
当自动控制出现故障，无法运行时，应采用手动控制。此时，应在PLC控制面板上将控制方式转换为“手动”。
3.2.1运行手动控制
超滤膜系统的手动控制程序如下所示：
（1）切换画面至“系统控制（二）”，在画面左侧开启AV101、AV102 、AV107、 AV104气动阀门，确保AV105、AV106 、AV103气动阀门处于关闭状态。注意观察画面右侧显示的气动阀门开闭状态。
（2）画面切换到“系统控制（一）”，在气动阀门开启5s后，开启原水泵“启动”按钮。
（3）原水泵开启20s后，点击开启循环泵“启动”按钮。

图3系统控制（二）
超滤膜系统启动完毕。
当要手动停止超滤膜系统的运行时，应按程序依次关闭各水泵和气动阀门，具体流程如下:
（1）画面切换至“系统控制（一）”，关闭循环泵的“停止”按钮；
（2）循环泵关闭10s后，关闭原水泵；
（3）原水泵关闭10s后，关闭AV101、AV102 、AV107、 AV104气动阀门。
超滤膜系统关闭完毕。
3.2.2冲洗手动控制
当超滤膜系统运行2～3个月，膜污染比较严重或异常原因需停机时，在化学清洗膜时，应先对系统进行冲洗，手动冲洗控制程序如下：
（1）打开“系统控制（二）”画面，在画面左侧开启AV102、AV105、 AV106气动阀门，确保AV101、AV102 、AV107、AV104气动阀门处于关闭状态，注意观察画面右侧显示的气动阀门运行状态。
（2）画面切换到“系统控制（一）”，在气动阀门开启5s后，开启清洗泵“运行”按钮。
当超滤膜内污泥冲洗干净后，关闭系统的冲洗程序，具体流程如下：
（1）画面切换至“系统控制（一）”，按下原水泵“停止”按钮。
（2）在原水泵关闭5s后，关闭AV102、AV105、AV106气动阀门。
3.2.3化学清洗手动控制
手动化学清洗控制程序如下所示：
（1）打开“系统控制（二）”画面，在画面左侧开启AV103、AV104 、AV105、 AV106气动阀门，确保AV101、AV102 、AV107气动阀门处于关闭状态，注意观察画面右侧显示的气动阀门运行状态。
（2）画面切换到“系统控制（一）”，在气动阀门开启5s后，开启清洗泵“运行”按钮。
（3）清洗泵开启20s后，开启循环泵。
当超滤膜内污染物清洗干净后，关闭系统冲洗程序，具体流程如下：
（1）画面切换至“系统控制（一）”，按循环泵“停止”按钮。
（2）循环泵关闭20s后，关闭清洗泵。
（3）清洗泵关闭5s后，关闭AV103、AV104 、AV105、 AV106气动阀门。
3.3超滤系统的运行操作
（1）温度
本工程膜管运行的最大温度为60度，一般正常运行情况下，超滤膜管的温度不宜超过40度。为防止温度超过使用范围，操作为员应监测膜管的运行温度，一旦超过运行温度应停机，避免温度过高对膜管的损坏。
（2）运行压力和压力损失
超滤膜系统运行时重要参数是压力，膜管在一定的压差下才能产生透析液。本工程的正常运行时，进膜压力约为4.5～5.0bar，出膜压力约为0.5～1.0bar，回流量为35～50m3/h。运行期间应时刻监测超滤膜前后压力，是判断膜污染情况的重要依据。超滤膜在管内错流流速接近5m/s时，一根膜管 (包括弯曲处)沿长度方向的压力损失大约为100kPa（1 bar）。如果压力损失明显增加，膜管内的膜面则可能堵塞。
（3）膜侧产水量
本工程的超滤产水量约为160～200L/min，当膜出水量发生较大波动时，应考虑进行膜清洗，保证超滤膜的正常进行。
（4）介质的预处理
进入超滤系统的污水及物料需经过400-800μ过滤器的预过滤以防止大颗粒进入膜管堵塞膜管或损伤膜表面。在实际运行中，如果进水流速和流量严重下降，膜就有被截留活性污泥堵塞的危险，这时应及时更换过滤网，保证系统的正常运行。在超滤膜系统运行初期应经常更换不锈网丝网，一般每天宜检查一次。
3.4超滤系统的清洗
3.4.1酸洗
当超滤膜污染较严重时，应对膜进行清洗，清洗过程分为两种，酸洗和碱洗。在清洗过程，首先进行酸洗。酸性清洗pH 值要求为2-3，在清洗过程中如发现pH 值未达到要求，可经过加药直至pH 降至2以下。酸性清洗时间根据具体情况确定，若无机盐等污染比较严重，清洗时间可适当延长，一般30-60分钟即可，具体流程如下所示：
根据容积加入适量的HCl或柠檬酸等清洗剂，配制用水为自来水，清洗液温度控制在40度（加热棒加热），pH控制在2-3
打开一个30分钟的循环，记录pH值、温度、颜色的变化，清洗液若很浑浊则需重新清洗。
污染严重时，可用酸液浸泡2h。然后循环30分钟，如果清洗药液PH 值变化超过1.0 个pH 值，需要添加适量酸液将PH值回调到2左右。将清洗液温度控制在40度以下，每隔10分钟记录PH 值、温度、颜色的变化，记录相关的数据。

如果清洗液不再有颜色变化则用超滤水冲洗系统，冲洗时间根据进出水的PH 值情况，PH 值不再发生变化即冲洗结束；然后运行超滤膜系统，记录运行数据，评价清洗效果。

3.4.2碱洗
超滤膜系统酸清洗后，用水冲洗，然后进行碱性清洗。碱性清洗pH值要求为11-12，在清洗过程中如发现pH值未达到要求，可经过加药泵继续加药直至pH 升至11以上。碱性清洗时间根据具体情况确定，若有机体等物质污染比较严重时，清洗时间可适当延长，一般30-60分钟即可。碱性清洗完毕后，清洗槽必须放空。若清洗后的清水的膜通量能达到使用前清水能量的70%，则表明清洗程序完成，若无法达到，则应重新清洗，直至清水膜通量达到正常值。具体流程如下：
根据容积加入适量的片碱清洗剂和次氯酸钠，配制用水为自来水，清洗液温度控制在40度（加热棒加热），pH控制在11-12
打开一个30-60分钟的循环，记录pH值、温度、颜色的变化，清洗液若很浑浊则需重新清洗。
污染严重时，可用酸液浸泡2h。然后循环30分钟，如果清洗药液PH 值变化超过1.0 个pH 值，需要添加适量酸液将PH值回调到2左右。将清洗液温度控制在40度以下，每隔10分钟记录PH 值、温度、颜色的变化，记录相关的数据。

如果清洗液不再有颜色变化则用超滤水冲洗系统，冲洗时间根据进出水的PH 值情况，PH 值不再发生变化即冲洗结束；然后运行超滤膜系统，记录运行数据，评价清洗效果。

4、超滤膜系统运行日志
为了定性地评估采用不同清洗方法清洗后的通量恢复情况，必须记录操作日志。注意要保持压力、错流速率、温度、清洗介质的浓度等边界条件相同。请在膜使用过程中详细记录不同清洗液清洗后的膜通量。大约过4-8周的时间后须进行标准清洗，并记录清洗液的过滤通量和清洗后的清水通量。咨询Berghof 后，测定的通量能够作为参考通量评价。
以下通量是必须测量和记录的：
¨ 清洗之前膜的透水通量
¨ 第一次清水清洗后的膜通量
¨ 每次酸洗后清洗液通量
¨ 每次酸洗完毕后膜的清水通量
¨ 每次碱洗后清洗液通量
¨ 每次碱洗完毕后膜的清水通量
¨ 每次NaClO溶液清洗后清洗液通量
¨ 最后一次清水清洗后的膜通量
以下表格为日常运行时记录表格
管式超滤膜系统运行记录表
日期： 年 月 日
时间
进水温度
（℃）
过滤器前压力
(bar)
进膜前压力(bar)
膜后压力
(bar)
循环流量
(m3/h)
回流流量
(m3/h)
产水流量
(L/ min)
悬浮物浓度
（g/L）
记录人

5、膜装置运行禁止事项
（1）将超滤出水端的阀门关死（即超滤清水不能排出）。
（2）在不确定阀门是否打到正确位置时开启泵。
（3）在清洗剂温度高于42 ℃时，依然进行清洗。
（4）在进水压力低于0.6bar 时,依然开启超滤循环泵。
（5）在进水泵或清洗泵没有启动的情况下首先启动了超滤循环泵。
（6）药槽液位低于20%时，依然开启超滤清洗泵。
（7）生化池的液位低于低位限时，依然开启超滤进水泵。
（8）初次运行时，开启超滤系统的过程中没有排气，如过滤器、膜管的排气。
6、超滤膜系统的维护
一旦膜浸水成为湿态，应总是保持它处于湿态，不能够在试运转后让它变干。当系统停止运行时间达到24 小时，膜组件内的液体必须用水冲洗干净。当系统停止运行时间达到3 天，执行一次标准清洗程序冲洗掉组件内液体，并将组件内充满清水。当系统停止运行时间超过3 天，执行一次标准清洗程序冲洗掉组件内液体，并将组件内充满含有2%丙酸的保护液（在清洗箱内配制保护液并用泵使保护液在组件内循环流通）。每2个月更换一次保护液。如果过滤介质易于在膜表面上形成一层难清洗物质，在关闭超滤装置超过3 天时，建议执行一次特殊清洗操作。
表6-1列出了保存操作程序中操作次序，须严格遵守。
表6-1 超滤膜管的保存程序
步骤
次序
清洗介质
浓度
温度
时间（分钟）
水洗
1
超滤水

35-40
30
酸洗
2
盐酸或柠檬酸
pH=1-2
35-40
30
水洗
3
超滤水或自来水

35-40
30
碱洗
4
片碱
pH=11-12
35-40
30
水洗
5
超滤水或自来水

35-40
30
除菌
6
超滤水或自来水
35-60
35-40
30
水洗
7
超滤水或自来水

35-40
30
保存
8
丙酸
2
20-30
30