
某五星級賓(bīn)館1000m3/d直飲水工程(chéng)中所(suǒ)用的中空纖維式超濾膜,其外徑約1mm,內孔約0.7mm,過濾時原水從纖(xiān)維內孔流過,在壓力作用下,淨(jìng)水透過膜微孔,匯集在一起成超濾液從過濾器側口流出,中空纖維膜不需要任何支撐結構(gòu),用其組(zǔ)成的過濾設(shè)備結構簡單,設備費用低,按照裝置體積和(hé)膜麵積的比值(zhí)計算,中空(kōng)纖維式超濾膜設備的處理水量要比平板膜高20倍。

該工(gōng)程中采用的處理工藝流程為:
自來水(shuǐ)→原(yuán)水池→砂濾→活(huó)性炭→軟化→精濾→清水池→客房。其中砂濾可以將(jiāng)水中大部分懸浮、固形(xíng)物去除掉(出水SS可達2mg/L;采用(yòng)5μm精度的(de)纏繞濾(lǜ)芯可以使出水SS達0.1mg/L,汙染指數FI值可達3~5;活性炭與鈉離子軟化(huà)樹脂(zhī)可降低水(shuǐ)中餘氯、有機物及二價鈣、鎂等離子的含量,從而提高水的口感(gǎn)。
本係統共用(yòng)超濾設備兩台,每台設備用超濾器36支,這36支超濾器又被分為A、B兩組,每組18支。在設(shè)備運轉中根據產水量(liàng)變化,調整設定各工藝過程的時間,適時進行等壓清洗和與膜(mó)正常(cháng)工作(zuò)時的逆向反洗。逆向反洗非常有效,但反洗用水的水(shuǐ)質必須是超濾水。為(wéi)此,在設計(jì)反洗流程時,或用A組超濾器(qì)的產出水洗B組超濾器,或者用B組超濾器的產出水洗A組超濾器;超濾設備中所用超濾器外形尺寸為90mm×1000mm,內裝有中空纖維超濾膜2000根左右,膜麵積約(yuē)為4m2,膜材料為聚偏(piān)氟乙烯,該材料(liào)化學(xué)性能穩定,尤其是其耐汙(wū)染性能好於常(cháng)用的PS、PAN等膜材料,是新型淨(jìng)化水的過濾(lǜ)介質用(yòng)材。
中空纖維超濾膜雖然有許多優點,但實際應用中還(hái)有很多問題要解決(jué),否則其使用效果,尤其是(shì)膜的使用壽命將受很大影(yǐng)響,其中關鍵問(wèn)題(tí)是膜的清(qīng)洗恢複問題,此問(wèn)題涉及清洗(xǐ)時機、清洗方式(shì)、清洗劑等(děng)幾個方麵。將自來水進一步淨(jìng)化為直飲水(shuǐ),且要求24h內水(shuǐ)量穩定,保證不間斷供應,這(zhè)對關鍵設備——超濾(lǜ)提出(chū)了很高要求。為(wéi)解決此問題,在超濾(lǜ)設備上采用了自行(háng)設計製作的“微(wēi)電腦氣動隔膜閥(fá)自動超濾設備”,該設備在清洗時機、清洗方式和清洗用(yòng)水等方麵實現了自動(dòng)化。
1、自動(dòng)超濾設備
微電腦與氣動隔膜閥結合,采用大規模集成電(diàn)路微控器為核心的控製芯片,以氣動(dòng)閥體為執行機構,以中空纖維超濾膜組件為控製(zhì)對象(xiàng),實現(xiàn)了工作、等壓清洗、反衝洗和化學清洗的自動過程。自動超濾不但可(kě)以減輕勞動負荷,提高操作可靠性,防止(zhǐ)因(yīn)操作失誤造成的膜損傷,更主要的是可以適(shì)時(shí)地進行不同方式的清洗,避(bì)免了膜(mó)因長時間工作造成的不可逆汙染和(hé)堵塞,大大延(yán)長了(le)膜的使用壽命,操(cāo)作者(zhě)可直接通過鍵盤設置“製水→等壓衝洗→反洗→化學清洗”各程序時間,控製係統由單片機主板、鍵盤顯(xiǎn)示板(bǎn)、電源板、強電板和電磁氣動閥組成,首先由微電(diàn)腦通過I/O接口及固(gù)態繼電器(SSR)實現對電磁氣動閥的邏輯控製,再由(yóu)電磁(cí)氣(qì)動閥實現(xiàn)對執行機構的(de)氣動(dòng)隔膜閥控(kòng)製。
2、氣動隔膜閥
氣動隔膜閥是自動超濾裝置(zhì)中(zhōng)起(qǐ)關鍵作用的執行機構,要求可靠(kào)、靈活。氣動隔膜閥不同於一般的手動閥(fá),它(tā)以氣體壓力為驅動力,其結構分為上(shàng)下兩部分(fèn),上部為壓縮空氣室,下部與一般液體隔膜閥相同,氣室充氣後(hòu),膠碗形變,氣體壓力推動連杆與定位托,將隔膜閥(fá)膠墊壓(yā)下,此時完成關閉閥門動作。當壓縮空氣壓力驟(zhòu)減時,在水流壓力和膠碗(wǎn)形(xíng)變恢複力共同作用下隔膜閥膠墊恢(huī)複原(yuán)狀,此(cǐ)時閥門打開。隔膜隻有全(quán)開、全閉(bì)兩個動作,開關靈活方便,按設置流程程序,接受電腦指(zhǐ)令後(hòu)完成開合動作。閥體全部采用ABS工(gōng)程塑(sù)料注(zhù)塑,其機械性能、化學性能和(hé)耐熱性均好,對水質無汙染,閥(fá)中膠墊、膠碗均選用上等(děng)橡膠,內用簾(lián)子線增強(qiáng),因此耐(nài)疲勞強度(dù)高。
3、水(shuǐ)利用率提高
膜過濾的特點之一,就是過濾液在膜表麵(miàn)高速(sù)橫向流動,水中雜質不易在(zài)膜表(biǎo)麵停留(隨原水流走(zǒu)),因此超濾膜不易汙染。但是,這(zhè)會造成水的大量流失,一般在自來水的超濾(lǜ)工(gōng)藝過程中(zhōng),水的利用率*高可達90%,有10%的水要排掉,而這約10%的水經過砂濾、活性炭、軟化、精濾等多道工序處理後水(shuǐ)質已相當好,為(wéi)此在設計中增設了回用係統,使水的回收(shōu)率增(zēng)加到98.7%,隻在設備(bèi)自動清洗時,排放1.3%洗(xǐ)用水(shuǐ)。正常工作時,回流水回到在精濾與超濾之(zhī)間的旁路側設置的(de)中間水罐內,讓(ràng)其不斷地隨精濾水重新補加到超濾設備中去在以超濾(lǜ)為核心技術的水處理工程中,砂濾(lǜ)、活性炭、軟化、精濾等多種水處理(lǐ)工藝與超濾相結合,使產(chǎn)水水質性能指標達到設計要求,整套係(xì)統已運行一年,經考(kǎo)核及測試表明,設備運轉正(zhèng)常,自控係統滿足工藝要求。設備中自行設計製作的超濾器、國內率先研(yán)製出的微電腦控製係(xì)統及氣動隔膜閥性能穩定,可以在大型工程中進一步(bù)推廣應用。