陶瓷膜浓缩器使用说明书

1、【食品、发酵工业】

发酵产物的分离和精制；糖业中脱色活性炭的回收及糖液精制矿泉水的澄清制备；

酱油、醋除菌除杂过滤；果汁、饮料、酒类的澄清过滤。 2、【生物、医药行业】

中成药口服液澄清过滤；生物制品的纯化及精制；空气除菌、除尘净化分离；脱色活性炭的过滤分离等。 3、【废水处理】

含油废水的处理：冷轧乳化液废水、焦化废水的处理，金属清洗液回收等。 含颗粒废水的处理：钛白粉洗涤液、催化剂颗粒回收、超细粉洗涤液中回收超细粉粒子等。

4、【其他领域】

高温气体除尘；油田回注水的处理；天然色素的生产等。

二、 工艺说明

本系统由膜组件、供料泵和循环泵和反冲泵组成，供料泵提供料液，循环泵提供膜面流速。膜组件由7组平行的膜单元组成，每个膜单元由两个装有61根膜管的膜壳串联组成。

过滤工艺线路

清水中间罐 渗透液 2

物料循 环罐

药洗工艺线路图

渗透液 药洗罐 供料泵 循环泵 水洗工艺线路图

热水罐 供料泵 循环泵 空气排放工艺线路

每次排空后系统内含有大量的空气，系统必须排空空气后才能开启循环泵，否则会

供料 泵循环泵 陶瓷膜 浓液 陶瓷膜 浓液 渗透液 陶瓷膜 浓液 3

引起循环泵的损坏，循环侧内空气通过打开渗透侧阀门及取样口阀门进行排气。

系统排放工艺线路

各种排放管道、阀门等。

三、 陶瓷膜性能指标

支撑体结构：19通道多孔氧化铝陶瓷芯，氧化铝含量大于99% 外形尺寸：膜管外径φ31mm， 通道内径φ4mm， 管长1016mm 膜材质：氧化锆 膜孔径：50nm 爆破压力：1MPa 最大工作压力：小于1MPa pH适用范围：0~14 四、 设备组件参数

装填膜管数 组件数 装填膜面积 外形尺寸 渗透侧出口尺寸 壳体材质 37 8 8.5m2 外径：φ325mm Φ51 SUS304 4

密封材质 膜面流速 四氟、氟橡胶等 4 ~ 5 m/s 五、 膜的污染及清洗

膜的污染导致通量的下降，必须对膜进行清洗。膜清洗的一般原则是高流速、低压力下进行，渗透侧阀门必须闭合状态。一般来说，膜清洗方法通常可分为物理方法和化学方法，物理方法是指采用高流速水冲洗，海绵球机械清洗等去除污染物，化学方法是采用对膜材料本身没有破坏、对污染物有溶解作用或置换作用的化学试剂对膜进行清洗。 无机膜具有优异的化学稳定性和高的机械强度，可采用更广泛的清洗方法进行清洗。无机膜化学清洗的一般规律为：无机强酸使污染物中一部分不溶性物质变为可溶性物质；有机酸主要清除无机盐的沉积；螯合物可与污染物中的无机离子络合生成溶解度大的物质，减少膜表面和孔内沉积的盐和吸附的无机污染物，表面活性剂主要清除有机物污染物；强氧化剂和强碱是清除油脂和蛋白、藻类等生物物质的污染；而对于细胞碎片等污染体系，多采用酶清洗剂。对于污染非常严重的膜，通常采用强酸、强碱交替清洗，并加入次氯酸钠等氧化剂与表面活性剂。在这些清洗过程中，常采用高速低压的操作条件，有时配以反冲，以发挥物理方法的作用，最大程度地恢复膜通量。化学清洗结束后用去离子水漂洗至中性。

化学清洗剂的选择和清洗方法的确定视原料液的体系通过实验而定，下面将详细介绍膜的污染及其控制方法，这些都是化学清洗剂的选择和清洗方法的确定的基础；

膜的污染问题大体可分为沉淀污染、吸附污染、生物污染。对各自形成的机理或原因进行了分析，并且提出了相应的控制方法。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

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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不可逆变化现象。

实际上，膜的可靠性是目前阻碍膜技术推广应用的关键之一，而污染问题又是影响其可靠性的决定性因素。据调查，就超滤而言，污染仍是其主要问题，污染的消除将使超滤过程效率提高30%以上，使投资减少15%，而且能提高分离效果，使超滤范围拓宽。对膜污染种类及其成因的具体分析，将有助于采取合适的措施减弱或消除它的不良

沉淀污染

以压力为推动力的膜分离技术有反渗透(RO)，纳滤(NF)，超滤(UF)和微滤(MF)。根据不同膜与水中微粒的相互关系，可知沉淀污染对RO和NF的影响尤为显著。

当原水中盐的浓度超过了其溶解度，就会在膜上形成沉淀或结垢。普遍受人们关注的污染物是钙、镁、铁和其它金属的沉淀物，如氢氧化物、碳酸盐和硫酸盐等。

避免沉淀污染的方法主要是减少离子积中阳离子或阴离子的浓度。例如，添加酸可减少氢氧化物和碳酸盐的浓度，使金属离子沉淀难以生成。原水可通过石灰软化沉淀或离子交换等预处理方法去除易结垢的金属离子(如Ca2＋、Mg2＋等)。还可以加入阻垢剂，例如磷酸六甲基，以阻碍沉淀生成。 吸附污染

有机物在膜表面的吸附通常是影响膜性能的主要因素。随时间的延长，污染物在膜孔内的吸附或累积会导致孔径减少和膜阻增大，这是难以恢复的。腐殖酸和其他天然有机物(NOM) 即使在较低浓度下，对渗透率的影响也大大超过了粘土或其它无机胶粒。

与膜污染相关的有机物特征包括它们对膜的亲和性，分子量，功能团和构型。带负

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电荷功能团的有机聚合电解质(如腐殖酸和富里酸)会与带有负电荷的膜表面之间存在静电斥力。用在水和废水处理中的聚砜、醋酸纤维树脂、陶瓷和薄表层复合膜表面都带有一定程度的负电荷。一般来讲，膜表面电荷密度越大，膜的亲水性就越强。而疏水作用可增加NOM在膜上的积累，导致更严重的吸附污染。

根据化学组成，可识别造成膜污染的NOM中的特定组分。利用热解气相色谱(GC)/质谱(MS) 分馏技术，识别出多糖和多羟基芳香族化合物是地表水和岩溶地下水中的两种主要组分。试验证明，多羟基芳香族化合物比多糖吸附污染严重得多。

NOM除对膜的直接吸附污染外，对胶体在膜上的粘附沉积也起着重要作用。对沉积层中天然水体出现的有机污染物种类和它们的相对浓度分析表明，聚酚醛化合物，蛋白质和多糖与胶体粘附在一起沉积到膜上，并且在膜表面形成凝胶层。因此，吸附污染和水中有机物形成凝胶层的稳定性影响了纯水力清洗的效率。纯水力清洗的方法有反冲洗，快速脉冲或横向流反向冲洗。用作膜化学清洗的试剂必须能有效溶解凝胶层中的有机化合物。因此，用作膜的化学清洗的溶液通常由苛性物质和酶剂组成。 生物污染 潮湿

阴暗，是一个微生物生长的理想环境，所以一旦原水的生物活性水平较高，则极易发生膜的

生物污染。膜的生物污染分两个阶段：粘附和生长。在溶液中没有投入生物杀虫剂或投入量不足时，粘附细胞会在进水营养物质的供养下成长繁殖，形成生物膜。在一级生物膜上的二次粘附或卷吸进一步发展了生物膜。老化的生物膜细菌主要分解成蛋白质、核

物在膜-水界面上积累，从而影响系统性能的现象。膜组件内部

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酸、多糖酯和其它大分子物质，这些物质强烈吸附在膜面上引起膜表面改性。被改性的膜表面更容易吸引其它种类的微生物。微生物的一个重要特征是它们具有对变化营养、水动力或其它条件作出迅速生化和基因调节的能力。因此，生物污染问题比非活性的胶体污染或矿物质结垢更为严重。

细菌，真菌和其它微生物组成的生物膜，可直接(通过酶作用)或间接(通过局部pH或还原电势作用)降解膜聚合物或其它RO单元组件，结果造成膜寿命缩短，膜结构完整性被破坏，甚至造成重大系统故障.

可同化性有机碳(AOC)被认为是生物膜的生长潜势。因此，AOC指标可以表征生物膜形成的可能性及其程度。研究证实，细菌对不同聚合物粘附速率大不相同。如聚酰胺膜比醋酸纤维素膜更易受细菌污染。所以，生物亲和性被降低和易清洗的聚合物为材质的分离膜，会阻碍生物膜的生长。为了发展膜的生物污染防治技术，研究者必须首先理解分离膜聚合物的表面分子结构和粘附生物细胞与膜作用的机理。为了更好控制膜的生物污染所必需的基础研究包括以下六个方面。

(1)了解生物膜中的微生物菌落，以识别出合适的有机体用于试验模拟和粘附生物测定。非生长基的分子基因测定是值得推荐的方法，例如核蛋白体RNA基因片段分析，基因试样生物检定，荧光现场杂化作用等。

(2)粘附过程必须在分子和原子一级的水平上研究，以更好地理解细胞粘附时物化作用力的影响。

(3)被改性的膜对细菌粘附和初期生物膜形成的影响需进一步研究。总衰减反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)测定有助于分析问题。

(4)在生物污染过程中，细菌外聚合物(如藻朊酸盐)与膜材料之间的作用尚未被充

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分认识到。理论上，分子模拟可以快速和低成本地预测膜生物污染。同时，可用模拟技术识别干扰细胞粘附的新的化学物质。

(5)生物膜本身的结构完整性依靠细胞之间的分子力，该种作用力和细胞与相邻的胞外

聚合物(EPS)之间的相互作用有关。到目前为止，生物膜中细胞之间作用力的大小和本质还不清楚。分子模拟技术与适当的试验方法(如X光衍射)结合有助于分析问题。

(6)目前尚缺乏对生物膜生理生态性的了解。有研究指出溴化呋喃(来自海底藻类)可阻碍细菌的粘附，削弱生物膜母体溶液的污染影响。

生物污染可通过对进水进行连续或间歇的消毒来控制。但必须考虑该消毒剂对膜的降解性。研究表明，一氯化胺是一种优于氯消毒的生物膜消毒剂，可大大减少微量有机氧化物，抑制细菌生长。废水中连续投入3～5mg/L一氯化胺可抑制生物膜生长(对膜无氧化损害)，延长运行周期。

另外，在膜的脱盐系统中，低浓度(0.5～1.0mg/L)硫酸铜的添加可抑制藻类生长。一些表面活性剂和其它化学试剂可干扰细菌在膜聚合物上的粘附。另外，可通过物理手

上述的三种污染即沉淀污染、吸附污染、生物污染，有时会同时发生，而且发生一种污染又可能加速另一种污染。进行膜处理时，应对原水组分进行分析，识别造成膜污染的主要原因，以便更好地消除影响，延长膜的使用寿命。

六、 安全警示

请仔细阅读《操作指南》，任何错误操作都可能损坏陶瓷膜设备，造成身体伤害甚至危及生命。

操作陶瓷膜设备的员工必须经过安全培训，熟悉操作规程及工艺流程。 严禁未成年人或外单位人员接触设备，避免意外。

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控制柜中有高压电源，严禁在无电工或电气人员在场时打开控制柜或其它电气设备。

设备中有高速旋转的电机，电机工作时严禁接触电机。

系统运行时管道中有高温或强腐蚀性液体，操作人员要注意自我保护。

系统在清洗过程中可能使用强酸、强碱、强氧化剂，使用时，必须充分考虑人身安全，防止出现意外。

系统中所有仪器仪表的参数不得随意改动，更改设置可能导致系统无法运行。如确须更改设置，请与双子机械联系。

七、 如何安装膜管

注意：安装搬运膜管时，应避免碰撞和震动，搬运膜管包装箱需托住底部。 1、安装前准备：

打开膜管的外包装，检查包装及膜管有无明显损坏。

若运输过程中包装损坏，而膜管无明显损坏，则需进一步检查膜管。将膜管竖放，堵住下端，从上端向每个通道内注满水，观察膜管外表面是否有异常渗漏，如出现异常渗漏则说明膜管已破损，请立即与久吾公司联系。

根据设备发货清单核对设备及配件的数量、规格是否与清单一致，否则请立即与久吾公司联系。 2、安装步骤：

将组件立于平整并垫有纸板地面。检查组件是否有异样；

将有甘油O型密封圈装在膜管的一端，保证密封圈和膜管端面的水平；

将装有O型圈的膜管从组件的上方垂直地放入组件的管孔中，和下方的管孔相对应不得有误，轻按膜管的端面直至和地面接触；依次类推将91根膜管装入；

用特制的套环将密封圈压至管孔的底部，然后放入支撑环压至底部，再将第二只密封圈轻轻加力放置到支撑环的上部，再放入一只支撑环；注意在装以上配件时不得将膜管损坏，保持组件端部的清洁卫生，将组件密封圈放入密封槽内，再将上花板和下花板对正放好，再将上面的螺丝对角上紧；再将膜组件轻轻翻身；

将每只膜管装上一个密封圈放入底部，再放入一个支撑环，再装一个膜管密封圈，再装一个支撑环；请保持组件端面的清洁卫生；注意：已装好的膜管和配件不得高于组件的端面；不得将膜管损坏，保持组件端部的清洁卫生，将组件密封圈放入密封槽内，再将上花板和下花板对正放好，再将上面的螺丝对角上紧；再将膜组件轻轻翻身；

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将已装好的膜组件轻移至干净的地方，注意：不得将已装好的膜组件有所损坏！按以上的方法将所有膜组件装好。

注意：膜管安装完毕，膜组件妥善保护。在装膜管的过程中，膜组件下面需垫柔软物品，以防膜组件受到损伤。

八、 如何运行陶瓷膜设备

1、投料运行（手动）

系统开机准备

开机前联系确认可以开机操作。合闸给设备送电，检查变频器是否正常，操作系统

是否能正常启动。

检查供料泵、循环泵润滑油油位是否符合要求；确认所有泵是否盘车，运转是否灵活，无异声；确认泵机械密封冷却水是否打开。 检查仪表是否正常（0.5-0.6Mpa）

检查设备各阀门状态是否正常,检查仪表阀门等用气是否正常。

注意：循环泵启动前系统必须排气，改变电源必须检查电机正反转。 过滤运行

将原料放入原料罐内。开机前确保阀门进料阀、排空阀、浓缩液回流阀打开，进水管的手动碟阀和浓液回流管的调节阀，以及回到所需的罐中时须打开回流的手动阀门，其它阀门均关闭。

启动供料泵前需要确认进料管内充满水，启动供料泵后约3-5分钟后关闭阀门，启动循环泵。在循环泵完全启动后调整调节阀的开度，同时可改变循环泵的频率来改变通量的大小（目前运行最佳频率供料泵50、循环泵40）。在操作以上步骤时，要注意过滤器前的压力一般在1.0kg/cm2左右，具体数据以现场调试为主。

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注意：系统要停止运行时，先停循环泵，再停供料泵。

停机后打开放料阀们转移物料，物料排净后及时清洗，注意设备在运行过程中要时刻注意过滤器前后压力的变化，以防过滤器堵塞。 药洗设备

药洗罐加清水到0.8-1.2米，启动药洗，将设备内污染物漂洗干净，排空设备及药洗罐污水；再次将清水加入药洗罐，将温度升至60-70℃之间，启动设备后，将配好的药剂缓慢加入到药洗罐。要洗操作和过滤大致相同。 注意：在进行药洗投药时必须做好防护工作，以免人身受到伤害；

注意：在每次过滤停机后对过滤设备进行清水洗，长期停机后必须对陶瓷膜装置进行清洗。 药洗程序如下： 一次清水清洗 清洗用水采用清水。  先碱液清洗，后排空污水

采用清水配成1-2%（质量）的氢氧化钠和0.1-0.5%（质量）的次氯酸钠混合水溶液，清洗40-60分钟。清洗时前5分钟清洗渗透回流阀打开，停机前5分钟清洗渗透回流阀打开，其余时间关闭。且清洗前须对碱液进行加热，水温为60℃。

设备运行方式同一次清水清洗  二次清水清洗，后排空污水

设备运行方式同一次清水清洗，要求多次水洗至排放水为中性。  其次酸液清洗，后排空污水

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采用清水配成1-2%（质量）的柠檬酸溶液，清洗40-60分钟。清洗时前5分钟清洗渗透回流阀打开，停机前5分钟清洗渗透回流阀打开，其余时间关闭。且清洗前须将清水进行加热，水温为40℃。

设备运行式同一次清水清洗  三次清水清洗

设备运行方式同一次清水清洗，要求多次水洗至排放水为中性。  三次清水洗后，产水量不佳时，再次加入1-2%（质量）的氢氧化钠浓度的水进行

清洗，后排空，用清水将碱液冲洗干净； 漂洗设备同药洗设备

注意：在进行药洗投药时必须做好防护工作，以免人身受到伤害；

停机后进行水洗设备步骤多次，每次停机后需将系统内和纯水罐内的液体排空，直到最后一次排出的水为中性。 设备停机

设备停机后将设备内排空，然后用清洗罐内的水在设备内循环，停机待用。长期停机情况下，必须将设备先正洗后药洗，将药洗罐加入渗透侧清水，通过药洗控制将清水打入设备后，停机待用（保证设备有清水）；

注意:所有液位均须大于控制高限方可启动!循环泵出口的压力高于控制高限会报警、自

动停机!!!

需每天记录的操作参数和性能数据：  流量：包括进料液、渗透液；

 压力：包括进膜压力、出膜压力、膜间压力,供料压力；  进料温度；  操作延续时间；

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 清洗或非正常事件，如停车，预处理有问题时。  备注内要记录设定的反冲时间，排气时间和反冲周期。

九、 陶瓷膜设备运行记录表

日期： 年 月 日 值班人员： 过滤批次： 料液性质简述： 料液温度 时 间 ℃ 供料压力bar 膜进口压力bar 膜间压力bar 膜出口压力bar 供料流量 渗透液流量 备 注 T/h T/h 十、 安全警示

请仔细阅读《维护指南》，任何错误操作都可能损坏陶瓷膜设备，造成身体伤害甚至危及生命。

操作陶瓷膜设备的员工必须经过安全培训，并熟悉操作规程及工艺流程。 严禁未成年人或外单位人员接触设备，避免意外。

控制柜中有高压电源，严禁在无电工或电气人员在场时打开控制柜或其它电气设备。

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设备中有高速旋转的电机，电机工作时严禁接触电机。

系统运行时管道中有高温或强腐蚀性液体，操作人员要注意自我保护。

系统在清洗过程中可能使用强酸、强碱、强氧化剂，使用时，必须充分考虑人身安全，防止出现意外。

系统中所有仪器仪表的参数不得随意改动，更改设置可能导致系统无法运行。如确须更改设置，请与双子机械公司联系。

十一、 陶瓷膜装置的清洗

具体清洗程序如下： 纯水清洗

用纯水将设备冲洗至系统的循环水无异色。 碱液清洗

用纯水配成1%-3%，温度为60-70℃的NaOH水溶液，清洗约50分钟。用纯水冲洗至中性。 酸液清洗

用纯水配成1%，温度为30-40℃的柠檬酸水溶液，清洗约50分钟。用纯水冲洗至中性。

注意：第一次使用的膜均需进行循环清洗，方法为：

碱洗：用温度为约60-70℃，浓度1%的NaOH溶液清洗，时间为约30分钟并用去离子水漂洗至中性；

酸洗：用温度约为30-40℃，浓度1%的柠檬酸溶液清洗，时间为约30分钟并用去离子水漂洗至中性。

注意：在每次过滤停机后或长期停机后必须对陶瓷膜装置进行清洗。 15

十二、 陶瓷膜装置的保养

陶瓷膜装置的保养包括循环泵、陶瓷膜管等设备的保养，其中泵的保养详见泵的使用说明书。

陶瓷膜元件的使用温差控制在40℃以内;

陶瓷膜装置停机后需排空系统内的液体，停机时膜系统应清洗至中性保存。短期停机，需将清水加入药洗罐，将清水打入设备内停机，待用；长期停机，定期循环清洗膜系统。清洗方法同陶瓷膜装置的清洗程序。

注意：霜冻期间不用陶瓷膜装置时，须将陶瓷膜装置（包括泵、管道等）内的液体全部排空以防装置损坏。

十三、 故障及排除

类别 故障现象 系 原因 电源接入不符合要求 解决方法 必须为三相四线制 接通电源 按要求检查电源 检查电器接触是否松动 检查电源。 拆卸泵体，更换密封 添加润滑油至正常液位 检查吸入管路，消除泄漏 拧紧紧固螺钉 检查电源，进行调整 排气 通过调节调压阀增加膜系统压力 增加温度 降低进料浓度 统 设备不能启电源未接通 故 动或者清洗 电源电压不符合要求 障 电路有故障或接触不良 压力不上电源缺相 泵 故 障 升，泵有异密封体磨损 常声音，异润滑油不足 常振动，出管路泄漏，吸入空气 口压力表指底座松动 针摆动 水泵反转 陶 渗透侧未排气 瓷 透过量低或运转压力太低 膜 系 下降 进料液温度过低 料液浓度过高 16

统 故 障 膜元件受污染 膜老化 膜元件破损 膜元件受污染 采用化学清洗污染和堵塞物 更换新膜元件 更换新膜元件 清洗膜元件，清除污染物 密封圈泄漏 拆卸膜元件，重装或更换密封圈 透过液混浊 透过液与化学药剂起反应不用处理 的沉淀物 气泡 料液浓度过高 设备故障 系统漏料 活接、卡箍或法兰松动 活接、卡箍或法兰密封圈损坏 不用处理 降低料液浓度 重新上紧活 更换密封圈 注意：在系统出现故障的时候，要第一时间排出系统中的料液及时清洗，并按上述方法排除故障，如无法排除，请及时与双子联系；

十四、 操作注意事项

1、 操作人员应经过操作技能及安操作培训，经考核合格后方可上岗。

2、 设备的过滤温度控制在10℃～70℃，温度偏离上限或下限均应采取相应措施。 3、 设备的过滤压力控制在0.2MPa～0.38MPa之间，通过调节进料阀门开度及循环

泵频率来控制压力。

4、 在启动供料泵时应确保进料管里有水。 5、 启动循环泵前应确保过滤器已排空。 6、 做完一批次料应进行清洗。

7、 停机时应先关闭循环泵然后再关闭进料泵。

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