软片膜单元介绍

MBR软片膜组件介绍

膜支组成
膜组件由膜单元、中心产水管、密封锁片、两头端板、压紧密封罩，锁紧螺母及O型密封圈组成。
膜组件规格：常用规格为两种
6.25㎡和12.5㎡
6.25㎡规格为707x256x256
12.5㎡规格为1221x256x256
备注：特殊规格，可根据客户需求定制。

 

特点
1、可长可短，可用于特殊场合，应用空间广泛无比；
2、专利锁片的设置，提供了合理的进水流道，为膜的自动在线清洗提供了保障；
3、两头端板的巧妙设计，方便膜支成堆的拼装，同时为膜支的叠加提供了支撑条件；
4、一旦某片膜片有损，拆卸方便，更换快捷。

 

膜堆组成
膜堆由膜组件、外框架、曝气管，产水管和起吊环组成。

 

常规软片膜堆
2x6排列为150㎡
4x6排列为300㎡
4x8排列为400㎡
备注：膜堆规格也可根据工程实际用膜情况而定。

IPUF9系列部分膜堆排列图纸

膜堆规格	膜面积	长	宽	高
1x1	12.5㎡	1300	265	600
2x4	100㎡	1310	530	1400
3x6	225㎡	1320	860	2000
4x8	400㎡	1320	1115	2510

 

IPUF9软片膜运行工艺参数

IPUF9系列运行参数
单支膜面积	12.5㎡
设计通量	15-25L/㎡·H
单支膜尺寸	256x256x1221
膜材质	PVDF PTFE
膜孔径	0.1-0.4μm
出水SS	≤10
曝气量	6-10L/㎡·min
曝气压力	30-60kpa
MLSS	最高可达20000mg/L
最大跨膜压差	0.025Mpa
温度	2-45℃
PH	2-13
油脂含量	＜10mg/L
耐氯	PVDF最大耐氯能力5万ppm；PTFE最大耐氯能力10万ppm
操作程序	运行6-10分钟；停运1～2分钟
膜封边耐涨力	0.1-0.15kg
化学清洗	方式：在线，跨膜压差大于0.025Mpa或3-6个月

 

IPUF9软片膜部分膜堆参数

型号	规格	膜面积㎡	起吊重量kg	产水管	曝气管
IPUF9-8E2	2x4	100	120	DN32	DN40
IPUF9-10E2	2x5	125	145	DN40	DN40
IPUF9-12E2	2x6	150	170	DN40	DN50
IPUF9-9E3	3x3	112.5	125	DN32	DN40
IPUF9-12E3	3x4	150	160	DN40	DN50
IPUF9-15E3	3x5	187.5	200	DN40	DN50
IPUF9-18E3	3x6	225	238	DN50	DN65
IPUF9-16E4	4x4	200	200	DN40	DN50
IPUF9-20E4	4x5	250	250	DN40	DN50
IPUF9-24E4	4x6	300	300	DN40	DN50
IPUF9-32E4	4x8	400	420	DN50	DN65

备注：表中所示产水管为膜堆产水管，实际工程与膜堆连接的产水管按照1.5m/s的流速设计作为过渡管。

软片膜堆的安装方式

桥架式安装

以池面架桥形式，将膜堆上方挑梁架于桥面，并固定，整个膜堆悬于水中运行的方法。对于正在使用的生化池做膜池，通常不便于将池水排掉，可用8号或10号槽钢焊接而成的桥架，架设在膜池池面上方，作为膜堆的固定支架，每组桥架之间的宽度比设定膜堆挑梁宽出2公分。挑梁应高于膜面至少40公分，当膜堆安装就位后，挑梁与桥架应低于水面10-20公分。

轨道式安装

一、一般工程采用轨道式安装膜堆

根据已建膜池尺寸，在池内安装与膜堆相匹配的垂直轨道，可用φ50或φ60的钢管，底部与池底固定即可。此类工程水量一般都不是很大，对膜堆在水中的冲击力也不大，故轨道上部无需固定。轨道顶部缩小，方便膜堆就位下滑，轨道高度应高出膜堆10-20公分。膜堆上方用压梁或插销固定，预防初期使用时，膜内因空气未抽完，而在曝气的状态下，出现膜堆上浮而损坏管路。

以下图为例：

二、中大型工程，采用轨道式安装膜堆

根据已建膜池尺寸，在池内安装与膜堆相匹配的垂直轨道，可用φ60或φ80的钢管，底部与池底固定。一般中大型工程水的冲击力比较大，故上部由轨道拉筋与池壁和相邻轨道固定。轨道顶部缩小，方便膜堆就位下滑，轨道高度应高出膜堆10-20公分。膜堆上方用压梁或插销固定，预防初期使用时，膜内因空气未抽完，而在曝气的状态下，出现膜堆上浮而损坏管路。

以下图为例：

MBR软片膜运行工艺

1、原水通过泵输送或自流入膜池，通过膜片的拦截作用，污泥被膜片截留，清水在水泵的抽吸作用下透过膜片进行负压抽吸产水。
2、膜池底部设计回流泵，由于膜片对污泥的高效拦截作用，随着系统的运行，污泥浓度越来越高，因此回流比的设定对膜的运行至关重要。
3、曝气量是维持膜稳定运行的关键，任何膜曝气必须以气体流量计作为膜曝气量的依据。
4、本系统水箱设计：小项目为1个，用作药洗（也可用作产水过渡水箱）。大项目设置2个，一个为化学清洗水箱，一个为原药箱。在跨膜压差到达0.025Mpa或连续运行三个月，需要对膜进行在线化学清洗，起到对膜的维护保养作用，使膜能够持续稳定的运行。
5、清洗设计：化学清洗水箱可置于地面，用泵注药进行化学清洗；也可置于膜池上，通过高低液位差注药进行化学清洗。采用高低液位差需注意：（药箱底部距膜池液位≤1m，若＞1m需采取泄压措施）

考虑到生化对膜的影响，在生化活性污泥没有培养好的情况下，膜不能产水。生化活性污泥培养情况可以SV30为衡量依据：SV30在30%左右，且上清液清澈，无肉眼可见颗粒状悬浮物。

对于不是采用活性污泥法的用膜工程，生化可以COD的去除率为衡量依据：COD的去除率要求在80%以上。

多个膜堆的工程布置图

简易一体化设备及膜堆布置图（一）

简易一体化设备及膜堆布置图（二）

浸没式软片膜运行工艺

浸没式是指MBR用膜以外的领域用膜工艺，一般多用于中水回用工程。

1、原水通过泵输送或自流入膜池，通过膜片的拦截作用，颗粒悬浮物被膜片截留，清水在水泵的作用下透过膜片负压抽吸产水。
2、膜池底部设计排污管或V型斗槽，由于膜片对悬浮物的高效拦截作用，随着系统的运行，膜池浓度越来越高，故此需及时进行排泥。
3、曝气量是维持膜稳定运行的关键，任何膜曝气必须以气体流量计作为膜曝气量的依据。
4、本系统水箱设计：小项目为1个，用作药洗（也可用作产水过渡水箱）。大项目设置2个，一个为化学清洗水箱，一个为原药箱。在跨膜压差到达0.025Mpa或连续运行三个月，需要对膜进行在线化学清洗，及时恢复通量。
5、清洗设计：化学清洗水箱可置于地面，用泵注药进行化学清洗；也可置于膜池上，通过高低液位差注药进行化学清洗。采用高低液位差需注意：（药箱底部距膜池液位≤1m，若＞1m需采取泄压措施）

V型斗槽膜池排污设计

平底膜池排污管排污设计

排污管

膜池底部设计排污管，排污支管上分两排交错打孔，孔朝膜池底部，两排孔呈100°夹角。

两种膜池的排污步骤：停止曝气，沉淀时间根据实际工况而定。达到沉淀效果时（指固体悬浮物90%沉于底部），开启排污泵，开始排污。沉淀时间和排污时间设置入系统，必须采用自动控制。

在线化学清洗

IPUF软片膜的流道与软片外径及焊接内径之间的合理科学设计，加之膜在水中内外压的平衡原理，完全达到在线清洗的条件，且不对活性污泥造成影响，比离线清洗的效果还要好。在线自动化学清洗，可采用高低液位差向膜内灌入药液，药箱底部距膜池液位≤1m，若＞1m需采取泄压措施。也可用泵直接打入膜内，但压力要控制在0.1kg以下。

自动化学清洗：

1. 清洗条件（达到任一要求时）：
a、连续运行三至六个月；
b、跨膜压差高于0.025MPa；
*（当跨膜压差达到0.025MPa时，系统报警，提醒准备药洗；达到0.035MPa时，系统停止运行）
c、本系统以膜压传感，采用自动控制。

2. 清洗药剂及配制：
a、对于有机物污染的情形：用1-3%浓度的次氯酸钠溶液，市场买的浓度一般在8-10%，根据实际情况进行配比；
b、对于无机物污染的情形：用5-8%的柠檬酸或草酸溶液进行清洗。酸洗还是碱洗，一般是有机物污染用碱洗；无机物污染用酸洗。污染严重时，还需进行先酸洗后碱洗。

3、清洗步骤：
a、根据欲清洗膜堆的膜面积按8L/m2在化学清洗水箱中配制好所需药剂；自动或手动关闭欲清洗膜堆的产水阀和曝气阀，启动药剂泵，将药液注入膜堆，待药液从安全阀管道流出且正压传感到达0.005Mpa时，说明药已注满，关闭药剂泵和加药阀；
b、浸泡2.5-3小时；
c、打开加药阀和药剂泵，开始抽出药液；
d、抽药10分钟后曝气阀自动或手动开启，对膜曝气，再抽出剩余的药液到95%；
e、此时开启产水阀门，关闭清洗阀门，单组膜堆清洗结束，开始正常产水操作；
f、清洗下一组膜堆时，只需加入5%的原药，重复上述步骤即可。

备注：
a、若清洗效果未达预期，则可延长浸泡时间或提高清洗药剂浓度，对膜堆进行再次清洗。
b、对膜堆进行分组清洗时，不影响其他膜堆的正常产水。

水泵风机选型

以下数据供工程购买辅件时参考：

A、产水泵：根据每小时实际产水量÷0.7（因水泵所标流量是在无阻力情况下的流量，软片膜负压抽吸，透膜阻力在泵前，因此必须考虑流量的阻力系数），吸程≥4m，扬程≥15m；
B、药剂泵：用于输送药液及抽回洗膜后药液回化学清洗水箱，流量可以根据15分钟内抽回药液来选型，吸程≥4m，扬程≥20m；
C、风机：根据所需膜面积和污水类别来选型；
生活污水：7-8L/（㎡·min）；
一般工业污水：8-9L/（㎡·min）；
污染较严重的如印染废水：9-10L/（㎡·min）；
风机压力根据实际水深+0.1kg来设计，考虑到管路及水深对风量的损耗，风机风量应放量10%。

管路设计与安装

根据出水需用膜堆的情况，管路设计分为两种：

一、一般小工程，可将产水管与化学清洗管合用，无需单独设置化学清洗管。

二、中大型工程，设计必须分三路，即曝气管、产水管和化学清洗管。这样便于逐个对膜堆进行化学清洗，而不影响其他膜堆正常产水，清洗药液又可重复使用。

管径设计参数

IPUF软片膜管径设计要求：

1、曝气支管：按照18m/s的流速设计；曝气总管：根据N个膜堆的曝气支管截面积之和放大10%设计；
2、产水支管：根据1.5m/s的流速设计，作为过渡管；产水总管：根据N个膜堆的产水支管截面积之和放大10%设计；
3、化学清洗支管：根据膜堆产水口的管径来设计；化学清洗总管：比化学清洗支管大一规格即可。
排污支管：根据管上N个孔截面积之和放大10%设计；排污总管：根据N个排污支管截面积之和放大10%设计。

自控系统

软片膜采用自动运行模式，根据水中污泥浓度不同而合理设置开停比：生活污水和一般工业污水：开8分钟停2分钟。复杂污水（指污泥浓度SV30在60%以上）：开6分钟停1分钟；或开4分钟停1分钟。

注意：
1、当跨膜压差达到0.025Mpa时，系统报警，提醒药洗；高达0.035Mpa时，系统停止运行；
2、考虑到曝气量对膜运行的直接影响，风管压力与产水泵必须联动，当风压低于初始压力0.1kg时，整个系统停止运行；
3、产水流量设定最高值，不超过设计产水量。

中试实验基地

中空纤维膜，普通平板膜，鼎泰IPUF软片膜
在印染废水MBR运行参数记录

	普通平板膜	IPUF软片膜	中空纤维膜	平板膜和中空纤维膜均采用开8停2运行模式，软片膜为开8停1，停时设置5S反冲
膜面积	30㎡	30㎡	30㎡	水量、压力、SV30由本公司专人负责记录，前三个月每天记录1次，后续采用间断记录
膜产地	江苏宜兴	湖州鼎泰	浙江杭州	委托湖州市环保局检测站检测
设计流量	15L/㎡.h	20L/㎡.h	10L/㎡.h	2016-01-14至2016-05-30
曝气量	22m³/h	17m³/h	6m³/h	水泵、流量计、负压表、产水管统规格型号，风机公用并用气体流量计控制曝气量

运行数据汇总

运行数据分析

A、流量计与实测日产水量误差

平板膜：-10x19.2=-192L(开8停2)
中空丝膜：-10x19.2=-192L(开8停2)
IPUF软片膜：0.16x21.33=3.4L(开8停1)

B、实际日产水量计算

平板膜：453.5x19.2h-192=8515L
中空丝膜：286.75x19.2h-192=5313.6L
IPUF软片膜：575.5L+3.4Lx21.33-4x160次=11697L

C、测算m/h平均通量为

平板膜：8516÷30÷24=11.83L
中空丝膜：5313.6÷30÷24=7.38L
IPUF软片膜：11697÷30÷24=16.25L

D、曝气风量计算

平板膜：22m³/h÷60min÷30㎡x1000=12.22L/min
中空丝膜：6m³/h÷60min÷30㎡X1000=3.33L/min
IPUF软片膜：17m³/h÷60min÷30㎡x1000=9.44L/min

运行47日后的废水MBR运行污染对比

备注：
1.以10000T平均每天洗二个膜堆。冲洗用水至少10T，冲水进入膜池重复处理，即为20T。以中空膜1000平米为1个膜堆。每小时应产水7.38Tx3小时x2个=44.28T，加冲水损耗20T。每天按设计正常产水少64.28T。全年为64.28x360=15940T。
2.人工按4000元/月计算，多付人工工资4000x12个月x2.5倍=120000元。
3.软片膜在线清洗，药液可反复回用，T水洗膜药剂费不到0.01元。实现清洁生产。
4.离线清洗，每次都要拆卸和重新安装管道，行吊启动移位，意想不到之事难免发生。在线清洗次安装，一直不动，膜堆始终稳定，没有意外之事发生。

IPUF软片膜与其它膜的结构分析