[摘 要]水处理技术的日益发展强大，其最重要的就是膜技术的发展。超滤作为膜处理技术的一种，发挥着不可替代的作用。本文重要讲解了超滤装置在干熄焦水处理技术中的流程、运用以及它对干熄焦水处理工艺的深远影响。
　　[关键词]超滤（UF） 运行 影响
　　中图分类号：V958.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）18-0364-01
　　1 前言
　　随着膜技术的发展迅速，膜分离技术受到世界各技术先进国家的高度重视。各国各厂投入大量资金和人力，来促进其技术的发展，使其使用范围日益扩大。超滤技术的发展和应用到许多行业，它可以除去水中悬浮物、病毒、大分子物质、有机物、胶体、色度等杂志，使之满足反渗透水处理工艺装置的进水要求，为循环经济、清洁生产提供依托技术。
　　2 超滤装置的作用原理
　　在本厂中，超滤作为补给水反渗透的前期处理，它发挥着不可替代的作用。超滤（UF）是以孔径为0.005～0.02μm的不对称多孔性半透膜—超滤膜作为过滤介质，在0.1～1.0Mpa的静压力的推动下，溶液中的溶剂、溶解盐类和小分子溶质透过膜，而各种悬浮颗粒、胶体、蛋白质、微生物和大分子等被截留，以达到分离纯化目的的一种膜分离技术。它与反渗透的区别是，超滤膜的表皮层较厚，约1μm，能处理较小溶质直径的溶液；超滤的操作压力也比反渗透小得多，一般控制在0.04～0.7MPa范围内。
　　3 超滤装置的运行工况和监控
　　本厂水处理流程：水库的水→除铁装置→工业水箱→全自动过滤器→缓冲水箱→超滤增压泵→换热器→超滤保安过滤器→超滤装置→超滤水箱→反渗透增压泵→保安过滤器→反渗透增压泵→反渗透装置→中间水箱→中间水泵→混床→除盐水箱→除盐水泵→焦炉。可见，在处理系统中超滤的作用是简化预处理系统，传统的预处理工艺如“混凝一澄清一过滤一保安过滤器”，一般可以除掉粒径2μm以上的固体颗粒。但是水中粒径小于2μm的金属氧化物、黏泥等，常以稳定的胶体形式存在，只有投加絮凝剂，使之进一步聚合，才能有效除去，这样使得预处理系统越来越复杂，不方便操作，超滤是简化上述工艺的有效预处理方法。
　　在补给水中处理中使用超滤可使水质得到更大的进化，从超滤出来的水质很好，在供给反渗透时，可以减少反渗透被其它污染物的撞击。本厂水处理设备中，共有三套水处理装置，超滤是反渗透的前期处理，每套装置共装有24支美国/海德能公司生产的HYDRAcap-60中空纤维超滤膜，安装在一个机架上，采用德国/西门子公司生产的6SE6440型变频器恒压控制，其泵流量产水量为80m3/h，运行压力分别可达0.3-0.35Mpa，由于本厂水质较好所以无需投加絮凝剂（聚合氯化铝）、杀菌剂（次氯酸钠）等，结构形式为立式，在正常情况下，超滤过滤方式分为全量过滤（又称死端过滤）和错流过滤，一般进水条件下，采用的是全流过滤运行方式，此时浓水排放量为零。当进水浊度大于15NTU，为了减轻膜表面负荷，通常采用了是错流过滤运行方式，即部分浓水排放。常用的超滤膜材料有醋酸纤维素膜（CA）、聚酰胺膜（PA）、复合膜等；组件类型有中空、卷式、平板、管式等，其中，中空纤维膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式。中空纤维外径为0.5-2.0mm，内径为0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，原水在中空纤维外侧或内腔内加压流动，分别构成外压式和内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩水排除，配合定期反洗及化学清洗，可长期连续运行。如若膜组件长期不使用，为避免细菌的繁殖使用50mg/l次氯酸钠澄水作为保护液，保存在阴暗的场所，若保存时间超过三个月时，要按照三个月一次的频率更换保護液；膜组件装置与装置上长期停止使用时，请在装置停用钱进行药物清洗；重新使用时，请在开始使用前进行管线和膜组件的杀菌；若保存时间超过一年的要与厂家联系确定保存方法。
　　超滤装置的运行监控：（1）当超滤正常运行时，每2h记录入口母管浊度、温度、给水入口压力；出口母管浊度、pH值、余氯、温度、电导率、产水出口压力；浓水出口压力；即时产水量，即时浓水流量和即时循环流量。（2）在运行中要监督保安过滤器出、入口压力。压差大于0.05MPa。超滤装置正常运行时透膜压差应小于0.14MPa。⑶超滤正常运行时，入口水质应符合下列要求：温度小于40℃。浊度小于15NTU，余氯小于5mg/L，pH=2～13；操作压力的控制，①进出水压力差：最大允许进出水压力差是0.3Mpa。②进水压力：最大允许进水压力是0.3Mpa。③反洗水压力：反洗水压力≤0.3Mpa。
　　4 超滤装置的化学清洗
　　超滤装置的清洗运行，一般包括常规反洗、加药反洗和化学清洗等等。单套超滤装置运行完一个周期，时间一般为30min后，一般要进行一次清洗，而每套超滤装置运行完一个星期后要进行一次常规反洗（即滤过水以一定的高通量进入膜，从膜丝外侧进入到纤维丝内侧，与正常过滤流向相反，脱除膜内的颗粒物质）。常规反洗包括：前正洗15s、顶反洗15s、底反洗15s、后正洗15s，要充分清超滤装置的管道；每套超滤装置都要有加药反洗的设定，加药的种类为盐酸，包括：前正洗15s、两端反洗15s、化学浸泡15s、水漂洗15s和后正洗15s。清洗完毕后，装置投入运行，要求超滤膜的跨膜压差不能超过0.14MPa。反洗的作用是：恢复超滤装置的过滤能力，并进行消毒处理。 其中一台超滤的运行部影响其它两套装置的运行。如若超滤装置不能进行正常的清洗可能是由于阀门开度不够、进水温度低或膜组件被污染严重而需要改变清洗方法的。
　　此外，超滤的化学清洗也很重要，它能延长化学药剂参与浸泡的反应时间，强化化学药剂的清洗效果。一般包括酸性和碱性清洗，本厂中化学清洗主要加氢氧化钠和盐酸，清洗液中不应含有铁、锰和其他过渡金属。前者是为了去除膜丝内的有机物、油类物质；后者为了清除金属氧化物、无机杂质、絮状物等污染物，两种物质的清洗与浸泡强化的清洗效果，一般一个月或更长时间清洗一次，主要就是膜组件收到污染后，可进行化学清洗通过配置一定组分和浓度的特定的清洗液来清除膜中的污染物质，以恢复膜的原有特性，主要操作如下：①以反渗透产品水配药至药箱上位：
　　②浓水管循环清洗：先开浓水循环手动阀，再开化学清洗进水阀，最后开化学清洗水泵。（浓水循环45分钟）
　　③浓出水侧循环：开出水循环手动阀（浓出水侧同时循环45分钟）
　　④浸泡：先关化学清洗水泵，再关化学清洗阀门，同时关闭浓水循环手动阀的出水循环手动阀（浸泡1小时）
　　⑤浸泡完后用②、③步骤清洗管道
　　⑥药洗后清洗：以反渗透产品水加至药箱对超滤进行冲洗，洗至PH呈中性
　　⑦碱洗：步骤同①——⑥
　　⑧碱洗完后，用“常规反洗”的过程对设备进行清洗至出水合格。
　　除了上述的清洗外，还有一种普通的清洗为加气反洗，使用的主要物品为压缩空气、UF产品水；属于机械性冲洗，膜丝鼓胀的运动撕裂膜丝内壁附着的污染层，并通过强烈气水混合彻底清洗膜丝；加气清洗属于物理清洗一般要求在化学清洗之后再进行加气清洗，它可以彻底清洗膜表面，可以每天进行清洗一次，也可以每月进行一次。
　　5 超滤装置的优点
　　通过上面的说明可以得到超滤在作为水处理设备的一种有着如下的优势：
　　①无需混凝剂，排放污泥少，同时消除了混凝剂对反渗透膜的污染。
　　②出水水质稳定可靠，即使原水水质、流量和水温发生大幅波动，出水仍能满足要求。
　　③超滤组件模块化设汁，结构紧凑，因而预处理系统占地面积小。
　　④操作和维护方便，自动化程度高，运行成本低。
　　⑤启停快速，启动后很快就能提供高质量的水供给反渗透系统。
　　⑥降低了反渗透膜的清洗频率，延长了膜寿命。
　　可见超滤无论从性能、操作等方面来看，都对本厂水处理的运行发挥着重要的作用
　　6 结论
　　在当今时代，一套完整的水处理设备系统中，超滤装置越来越多的应用到其中，它的使用，无论从经济、技术还是环保方面考虑，它都是其它设备无法逾越的。这种新型的膜处理技术让我们看到了它的广阔的市场前景，该膜的技术水平不但应用到电厂水处理设备中，而且更多应用到饮用水行业，同时在医药、化工方面也有着巨大的作用，相信在不久的将来会有着更多的发展空间。