超滤系统设计方案（一）

一、设计产水水量
    超滤系统的产水量为750m³/h（不包含冲洗用水）。
    系统分两期上，每期为375m³/h，分三套每套125m³/h，两期共六套。
    1、产水水质
    超滤系统出水品质：SDI15<3；
    2、运行方式
    24小时连续运行
    3、过滤形式
    全流过滤，超滤自用水率≤8％
    二、超滤系统简述
    超滤系统主要的作用是去除水中的大分子胶体、黏泥、微生物、有机物等杂质。包括杀菌消毒剂投加系统、超滤装置和反洗泵等。
本工程中建议优先选用超滤膜元件采用SFR2860超滤膜元件，它们具有以下特点：
    1、过滤膜采用PVDF材质，化学稳定性高，耐酸碱、抗氧化、易清洗、使用寿命长；瞬时耐次氯酸钠可以达到5000mg/L。
    2、膜丝强度超过同类产品数倍，使用更可靠，寿命更长；
    3、过滤精度高的PVDF膜，公称孔径为0.03微米，产水中颗粒粒径更小；
    4、外压式运行方式，进水条件宽，截留物不易堵塞进水流道；
    5、采用气水混合清洗方式，反洗效果好，性能恢复能力强。且大大减少化学清洗用药剂的消耗，降低用户的运行成本；
    6、耐溶剂性能好。
    三、膜组件的清洗
    超滤膜组件长期使用运行过程中，膜表面会被它截留的各种有害杂质所覆盖而形成滤饼层，甚至膜孔也会被更为细小的杂质堵塞，使水的透膜压力变大。原水预处理质量的好坏，只能解决膜被污染速度的快慢问题。而无法从根本上解决污染问题。即使预处理再好，水中少数的杂质也会因日积月累而使膜的分离性能逐渐受到影响，因此，超滤系统都配备清洗系统。
    本系统的膜清洗方法可分物理方法和化学方法两大类。
    1、物理清洗
    利用机械的力量，来剥离膜面污染物。整个清洗过程不发生任何化学反应。
    A、正压冲洗。用进水泵作为正冲洗动力，开启膜组件浓水口阀，关闭膜组件产水口阀，以低压力、大流量进行冲洗。同时还可以通入无油压缩空气与水形成混合流体冲洗，效果较好。
    B、反冲洗法。 用专用的反洗泵或超滤水外供泵，作为反冲洗动力，将冲洗水从膜组件产水口进入，从浓水口流出。注意！反冲洗时，冲洗水不能再循环使用。
    2、化学清洗

利用某种化学药品与膜面污染物发生化学反应来达到清洗膜的目的，一般可选用化学药品有：
    NaOH＋NaClO，适用于有机物及微生物污染；
    柠檬酸水溶液或0.1N草酸溶液或0.1N盐酸溶液，适用于铁污染及碳酸盐结晶污堵。
    化学清洗周期为1－3个月，每次清洗耗时1－3小时。
    四、设计原则
    组件垂直放置在机架上并与机架适当固定，但组件不得作为支撑件使用。组合架上配备全部管道、阀门及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具等其他附件，配管选用UPVC。
    五、设计选型计算
    1、给水量的计算
    已知超滤的出力为325m³/h（以一期为计算实例），设计回收率为百分之九十三则系统的进水为：350m³/h。
    2、透水量的计算
    根据工程经验，处理该水源的设计通量为60l/㎡.h（25℃），则每只膜面积为52㎡的SFR2860型超滤膜元件的透水量为： 
52㎡×60（l/㎡.h）=3120 L/h
    取3.12m³/h.支。
    3、超滤膜堆的选择
    设计每期3套装置较为合理
    4、膜元件数量的计算

已知超滤系统的设计进水量为350m³/h，则每套装置的进水量为120m³/h，每套所需超滤膜数量为：
    120m³/h/3.12m³/h.支=38.6支, 取44支。共6套装置。则总元件为264只。

5、超滤进水泵的选择

超滤给水泵与前面的自清洗过滤器一并考虑。

考虑到超滤的垮膜差压（小于2bar）、沿程水头损失、局部的水头损失及超滤产水箱提升的高度，超滤给水的压力宜大于2.5－3bar。

6、超滤反洗泵的计算

超滤膜的反洗透量设计为120L/㎡.h，则一次反冲洗水量为：
44支×120l/㎡.h×52㎡/支=300m³/h

推荐的反洗压力为0.1MPa，但考虑到管道的粗糙系数造成的沿程水头损失及弯头、阀门形成的局部损失，故反冲洗的设计压力0.2MPa，即反洗泵扬程为20m。

7、超滤气洗量的计算

每只超滤膜的气洗设计流量为12N m³/h，气洗1min，则每套膜堆每次气洗耗量为：

12N m³/h.支×44支×1/60=8.8m³。

气压要求1-2bar。

8、超滤化学清洗泵的计算

化学清洗流量为每支膜元件1m³/h，则清洗泵的流量为48m³/h，扬程取30m。