Microza UNA-620A technical document

UNA-620A 技术资料 Asahi-Kasei Chemicals Corporation 目 录 １．Microza的特点和主要用途 (1) Microza膜组件和处理系统的特点 (2) Microza膜处理法和传统处理法 (3) 主要用途 ２．Microza的规格 ３．膜处理系统流程 ４．稳定运行所需的软件技术 ５．标准运行条件 ６．运行实例 １．前言 随着对工业的高度化和安全性的不断重新评估以及人们生活水平的上升，要求“更干净的水“、“更 安全甘甜的水“的呼声越来越高。 一直以来，混凝沉淀过滤法和混凝过滤法作为前处理，被广泛用于水道净水、工业用水道水、半导体 电力的超纯水、医药食品用的精制水、海水淡化等领域。上述处理方法是经过多年技术累积确立起来的， 可以去除河水、井水、湖泊沼泽水和海水等原水中的悬浮物质。但是同时也逐渐产生了很多问题点，例 如：雨天、干季水质的变动增加了絮状凝剂添加的复杂化；处理水中因使用絮状凝剂增加了铝、铁离子 和污泥的产生量；絮状沉淀槽，沉淀池、沙过滤设备等设备占地面积大等等。 本公司开发了解决了上述问题、有着优良的长期安定性、低价格、可大量处理的大型MF膜组件『Ｕ ＮＡ－６２０Ａ』和相关技术。此大型膜组件不仅可以代替混凝沉淀过滤法和混凝过滤法，而且还可以 通过过滤（除菌、清澈）工业用水道水使取代一直以来使用水道水作为工序用水的作法成为可能，工序 水的成本也由此有望得到降低。 以下，分别对膜组件、系统、软件技术、运行案例、用途进行介绍。 3..大量污水处理用MicrozaＲMF的特点和主要用途 （１）MicrozaＲＭＦ膜组件『ＵＮＡ－６２０Ａ』的特点 ① 透水量高：使用最新开发的高透水性能可以达到很高的透水量 ② 用寿命长：旭化成公司以专有的技术生产的中空纤维微滤膜机械强度高并且耐化学药品腐蚀。在 通常使用中，无需考虑化学药品腐蚀或生物分解等产生的膜破裂。。 ③ 分离效率高：由于膜的孔径分布均匀，通常在不添加混凝剂的情况下，不管进水水质如何变动都 可移过滤出浊度小于 0.01NTU的高品质水。 ④ 适用于高浊度进水：UNA系列膜组件具有独特得除浊构造，采用空气擦洗和反洗同时运行德维护 系统（AS/RF），洗净效果高，所以对于高浊度水质的原水无需前处理就可以直接进行处理。 < Chemical Compatibility > Te ns ile E lo ng at io n R et en tio n ［％ ］ Test condition Soaked into ５０００ｐｐｍ－ＮａＯＣｌ solution at R.T. 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 Soaking day Chemical Compatibility (1) Te ns ile E lo ng at io n R et en tio n ［％ ］ Test condition Soaked into ５０００ｐｐｍ－ＮａＯＣｌ solution at R.T. 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 Soaking day Chemical Compatibility (1) 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 Soaking day Chemical Compatibility (1) Test condition Soaked into 4%－ＮａOH solution at R.T. Te ns ile E lo ng at io n R et en tio n ［％ ］ 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 Soaking day Chemical Compatibility (2) Test condition Soaked into 4%－ＮａOH solution at R.T. Te ns ile E lo ng at io n R et en tio n ［％ ］ 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 Soaking day Chemical Compatibility (2) Te ns ile E lo ng at io n R et en tio n ［％ ］ 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 Soaking day Chemical Compatibility (2) 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 Soaking day Chemical Compatibility (2) < Rejection of uniform latex and SEM photograph > 断面 内表面 外表面 0 20 40 60 80 100 120 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 Re je ct io n Ra te ［ ％ ］ Rejection of uniform latex Diameter of uniform latex ［μｍ］ 0 20 40 60 80 100 120 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 Re je ct io n Ra te ［ ％ ］ Rejection of uniform latex Diameter of uniform latex ［μｍ］ （３）主要用途 ① 各种净水工序：［水道（除去阴孢子菌 crytposporigium）、食品・飲料工場工程水、各種洗浄用 水等］ 　原　水 Raw water 　原　水 Raw water 凝集沈殿 Coagulation Sedimentation 　原　水 Raw water 凝集沈殿 Coagulation Sedimentation 　原　水 Raw water ②下水・排水处理：［下水・排水回収、垃圾填埋场浸出液处理等］ 最初沈殿池 First Sedimentation 下　水 Sewage 活性汚泥処理 Activated Sludge 最終沈殿池 Second Sedimentation R O 再利用 Reuse 最初沈殿池 First Sedimentation 下　水 Sewage 活性汚泥処理 Activated Sludge 最終沈殿池 Second Sedimentation R OR O 再利用 Reuse ③ＲＯ・ＮＦ等的前処理：［海水淡水化、超純水工序等］ 　海　水 Sea water R O 　海　水 Sea water R OR O ④去除 Fe,Mn 　原　水 Raw water 酸化反応槽 Catalytic Oxidation NaClO 　原　水 Raw water 酸化反応槽 Catalytic Oxidation NaClO ⑤复水・循环水处理 ［锅炉、熱交、料场、修景用水等］ タービン Turbine 純　水 Pure Water ポリッシャー 　Polisher ボイラー Boiler 冷却 Chiller タービンTurbine 純　水 Pure Water ポリッシャー 　Polisher ボイラー Boiler 冷却 Chiller ４．MicrozaＲUNA-620A规格 （１） 膜组件规格 項目 ＵＮＡ－６２０Ａ 膜材質 膜尺寸（内径／外径mm） 有効膜面積（外表面積換算 ㎡） 聚偏氟乙烯 0.7／1.2 50 公称孔径 （μm） 0.1 原水供給最高圧力(kPa) 膜内外差最高圧力（kPa） 使用上限温度（℃） pH范围 300 300 40 1～10 膜组件外壳 粘接剂 gasket、Ｏ－ring ＡＢＳ樹脂 聚亚胺脂 ＮＢＲ 膜组件尺寸（mm） 2,338L×165φ 膜组件重量（満水時：kg） （空重量：kg） ６０ ３０ （２）膜组件构造 过滤液側剖面 原水供給側剖面 供給水 接着剤 中空糸 ハウジング 濃縮水 ろ過水 供給水 接着剤 中空糸 ハウジング 濃縮水 ろ過水 供給水 接着剤 中空糸 ハウジング 濃縮水 ろ過水 ５．膜处理系统流程 图-3显示了膜处理系统的流程。本系统为外压式循环过滤系统，原水无需混凝前处理（但是，要去除单 独使用膜处理无法去除的成分例如色度等，需要依靠添加混凝剂达到目标去除率的情况，也可以添加混凝 剂。），可以通过 100~200μm的预过滤去除原水中所含的大块垃圾（特别是容易纠缠住中空纤维难以排出 的纤维状垃圾）供给膜组件。 为了运行的长期性和安定性，加入次氯酸钠（NaClO）溶液进行反洗和同时进行空气擦洗的设备也需要 同时备好。 循环处理的流速（循环量）无需取值太高。根据原水水质有时可以进行全流量过滤操作，运行能源耗费 小。 原水 循環水 ろ過水 ｺﾝﾌﾟﾚｯｻｰ AS&RF 排水 ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ NaClO 原水タンク 循環タンク ろ過水 ﾀﾝｸ AV-1 AV-2 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 P-1 P-2 P-3 P-4 原水 循環水 ろ過水 ｺﾝﾌﾟﾚｯｻｰ AS&RF 排水 ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ NaClO 原水タンク 循環タンク ろ過水 ﾀﾝｸ AV-1 AV-2 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 P-1 P-2 P-3 P-4 工程名称 濾過 逆洗 ﾌﾗｯｼﾝｸﾞ 循環弁　　　　　　(AV-1) 循環戻り弁　　 　(AV-2) 濾過弁　　　　　　(AV-3) 逆洗弁　　　　　　(AV-4) AS&RF排出弁　 (AV-5) ｴｱｰ供給弁　 　　(AV-6) 原水供給ポンプ　(P-1) 循環ポンプ　　　　(P-2) 逆洗ポンプ　　　　(P-3) 次亜注入ポンプ　(P-4) コンプレッサー ※ はONまたはバルブ開を示します。 原水タンクのレベルで ON-OFF 設定圧力で ON-OFF ６．标准运行条件 如图-4所示，河水、湖水和海水中的悬浮物，是由无机微粒子、二氧化硅、铁离子等物质产生的胶体物 质、微生物、霉、藻类及其代谢物、或者腐殖酸、富里酸等可溶性有机物。如果使用膜对此类物质进行过 滤，物质容易浓缩在膜表面并且相互作用产生凝结物，沾附在膜表面上。通常此种现象会导致膜过滤流量 不断降低。 下面对保持MF组件 长期稳定的高透水量所做的努力即保持稳定运行的软件技术进行一下说明。 原水種 低濁度水（５度以下） 高濁度水（５度以上） 下水二次処理水 原水前処理 100～200μm的预过滤器 或者筛网过滤処理。 ← ← 設定过滤水量＊１ 5～10ｍ３／Hr 2～5ｍ３／Hr 2～4ｍ３／Hr 循環流量（出口） 0.5ｍ３／Hr ← ← 逆洗水中 NaClO 濃度 1～5ppm ← ← 頻 度 30minに 1回左右 ← ← 方 法 （空洗＋反洗）×30sec以上*2→ 冲洗×30sec ← ← 空气流量 5 N m３／Hr 3.5～5 N m３／Hr 5 N m３／Hr 反洗水量 过滤水量的 1.0～1.5倍 (8m3/Hr以下) ← ← ? ? ? ? 冲洗*3 6 m３／Hr ← ← 温度 40℃以下 ← ← 常用 pH範囲 1～10 ← ← 薬品洗浄 ①定期洗浄 ②原水供給圧力上升至 100～ 200kPa时实行。＊4 ← ← ＊１：取值以水温 20℃为前提 ＊２：对照回收率进行设定 ＊３：更改冲洗流量时，为达到同等的排出量请对时间进行更改。（例：6m3/hr×30sec＝50L →3m3/hr×60sec） ＊４：开始开工时的供给压力在 20~50kPa左右。 （注）上述数值为标准条件，根据原水水质进行变化。 标准运行程序 下面对前述标准运行条件进行详细说明。 【标准运行程序】 标准的循环 1次的运行程序如下。 过滤×28.5分→反洗同时空气擦洗（AS/RF）×1分→冲洗×30秒 （１次循环：30分） 下面对各个程序进行说明 【过滤】 系统为外压式循环过滤系统，一般采用设定膜过滤流量的流量固定过滤。 膜的过滤流量通过设置在过滤液侧的流量计（图中省略）测定，被测定的流量反作用于循环泵并通过变 压器控制循环泵的回转次数形成固定流量。 NaClO P-1 P-2 AV-1 P-3 P-4 AV-2 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 原水 原水タンク ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ 循環タンク 循環水 ｺﾝﾌﾟﾚｯｻｰ ろ過水 ろ過水 ﾀﾝｸNaClO P-1 P-2 AV-1 P-3 P-4 AV-2 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 原水 原水タンク ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ 循環タンク 循環水 ｺﾝﾌﾟﾚｯｻｰ ろ過水 ろ過水 ﾀﾝｸ 【反洗的同时空气擦洗（AS/RF）】 过滤工序之后接下来进行 AS/RF工序。在此反洗过程中，为防止膜被污染，使用的是膜的过滤液。 NaClO AV-1 P-1 P-2 P-3 P-4 AV-2 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 原水 原水タンク ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ 循環タンク 循環水 AS&RF 排水 ｺﾝﾌﾟﾚｯｻｰ ろ過水 ろ過水 ﾀﾝｸNaClO AV-1 P-1 P-2 P-3 P-4 AV-2 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 原水 原水タンク ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ 循環タンク 循環水 AS&RF 排水 ｺﾝﾌﾟﾚｯｻｰ ろ過水 ろ過水 ﾀﾝｸ 流量：为膜过滤流量的 1~1.5倍（max.8m3/hr）。大流量虽然洗净效果好，但是将降低水的回收率。 另外，因小膜过滤流量有可能导致添加在反洗液中的 NaCLO 无法充分供给膜组件，建议 NaCLO 的添加位置应尽量靠近系统中的膜组件，由流量和时间得出的体积应设定在膜组件的 Hold up量(30L)同等或以上。 膜过滤流量×过滤时间 － 反洗流量×反洗时间 水回收率 ＝ ×100(%) 膜过滤流量×过滤时间 － 冲洗流量×冲洗时间 NaCl0 浓度：反洗液中加入 1~5ppm 左右浓度的 NaCLO。运行初期膜处于干净状态中，添加的 NaCLO基本无被使用便被排出，随着膜被不断污染 NaCLO被消耗使用，排出液中的残留 盐份浓度将降低。 定期测定排出液中的残留盐份浓度，把排出液浓度调整在 0.1~1ppm，可以确保有效的洗净 效果，并避免添加过剩。 【冲洗】 AS/RF工序中去除的膜内的污染物将从膜组件上部的出口处排出。因为只从上部排出，所以膜组件内部 下方的水无法充分排放。 使用原水将此部分水挤出的工序便是冲洗工序。 NaClO AV-1 P-1 P-2 P-3 P-4 AV-2 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 原水 原水タンク ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ 循環タンク 循環水 ﾌﾗｯｼﾝｸﾞ 排水 ｺﾝﾌﾟﾚｯｻｰ ろ過水 ろ過水 ﾀﾝｸNaClO AV-1 P-1 P-2 P-3 P-4 AV-2 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 原水 原水タンク ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ 循環タンク 循環水 ﾌﾗｯｼﾝｸﾞ 排水 ｺﾝﾌﾟﾚｯｻｰ ろ過水 ろ過水 ﾀﾝｸ 冲洗工序的目的是，使用原水将 AS/RF去除的污染物挤出并排放到膜组件外。 因此，原水的供给量至少要保证在膜组件内水量的 Hold Up量以上，标准在 Hold Up量（约 30L）的 1.5倍。 标准条件为 6m3/hr 30 秒排放 50L。但是，如果膜过滤流量比 6m3/hr小很多，因为泵是与过滤时共用 的，为达到大流量便会造成不得不选用大功率泵。 此种情况下，延长冲洗时间并降低流量。 例如，冲洗流量如果设定在一半 3m3/h，时间应设为 2倍，以排放必要水量。 药物清洗 由于有机物或者无机物的污染会造成过滤能力的下降，为进行必要的膜系的清洗以及杀菌 措施，请参照 以下要领选择合适的药剂进行清洗以及杀菌。 药剂的选择 清洗剂、杀菌剂的种类以及浓度的选择，请参照下表。 在药剂清洗后，仍无法恢复膜系的过滤能力时，请直接与我公司联系。 （污染物质与清洗剂） 污染物质 清洗・杀菌剂 清洗剂浓度 菌类、有机物 次氯酸钠 5,000ppm以下（有效氯素浓度） 有机物氧化硅络合物 氢氧化钠 4%以下 无机络合物 硝酸、盐酸、硫酸 草酸 柠檬酸 ＥＤＴＡ 10%以下 2%以下 10%以下 0.4%以下 杀菌 次氯酸钠 双氧水 10～100ppm 1%以下 ＊标准清洗条件：(2000～5000ppmNaClO＋1%NaOH)×7～8Hr→冲洗→2～5%酸×2Hr→冲洗 ＊请根据清洗效果以及排水处理的实际情况选择合适的酸，并适当调节其用量。 清洗程序 药物清洗以及过滤能力恢复的确认，请参照以下程序进行。 ・药洗前请启动空气反洗，以清除膜表面上的污渍。 预备水洗 （空气反洗） → 恢复能力确认 （测定过滤水量） →药洗 → 水洗 （冲洗） → 恢复能力确认 (测定过滤水量) （多种药液清洗时） （重要） 使用多种药剂进行清洗时，请在药剂清洗与药剂清洗之间进行充分的水洗。 清洗时运行条件的设定 ●预备水洗(空气反洗) 膜组件 ＵＮＡ－６２０Ａ 空气流量 ５Nm3/Hr 时 间 １分 操作方法 将膜组件内注满水，然后通入空气进行空气反洗。反洗后，将原水侧的水排出。 排出量 6m 3/Hr×30sec 每根膜组件的排出量为 45L以上 ●药洗 膜组件 ＵＮＡ－６２０Ａ 药液量 90L/膜组件 （膜组件的存液量为 30L＋配管内基准液量） 药液循環流量 0.5～1.0m3/Hr*1 时 间 次氯酸钠（NaClO）、氢氧化钠（NaOH）：7～8Hr 酸：1～2Hr 温 度 40℃以下 方 法 将选定药液倒入药液罐或者供液罐中，通过循环过滤实现清 洗。 *1：25℃以上高温药洗时，请采用循环方式（不使用过滤）进行清洗，流量控制在 0.75 m3/Hr以下。 ●水洗（冲洗） 膜组件 ＵＮＡ－６２０Ａ 冲洗水过滤流量 0.5～1m3/Hr 冲洗水循环流量 0.5m3/Hr 操作方法 药液冲洗是在向供液罐中通入清水的同时进行的。循环水与过滤水全部由中和槽排出。 终点确定 冲洗的终点，是由次氯酸钠浓度、pH值等的测定来决定的。 如果只是进行杀菌，请使用次氯酸钠水溶液（有效氯素浓度为 100ppm 以下）。杀菌后必须使用清水进行 充分清洗。 膜外壳表面如果沾有药液时，请用水充分清洗，避免残留药液。 清洗流程图 NaClO 薬液タンク P-1 P-2 AV-1 P-3 P-4 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 原水 原水タンク ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ 循環タンク 循環液 ろ過液 ろ過水 ﾀﾝｸNaClO 薬液タンク P-1 P-2 AV-1 P-3 P-4 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 原水 原水タンク ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ 循環タンク 循環液 ろ過液 ろ過水 ﾀﾝｸ 冲洗流程图 NaClO 薬液タンク P-1 P-2 AV-1 P-3 P-4 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 原水 原水タンク ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ 循環タンク 循環液 ろ過液 ろ過水 ﾀﾝｸ 清水 NaClO 薬液タンク P-1 P-2 AV-1 P-3 P-4 AV-3 AV-4 AV-5 AV-6 原水 原水タンク ｵｰﾄ ｽﾄﾚｰﾅｰ 循環タンク 循環液 ろ過液 ろ過水 ﾀﾝｸ 清水 泄漏的检查方法 请在以下情况下进行膜的泄漏检查 ● ･ 始操作･ ● 发生泄漏可能的情况 (重要) 泄漏检查时，由于压缩空气的使用，可能会造成膜干燥导致 MF 膜的机能丧失，以及受污空气引 起的膜污染。因此，在检查的时候，请严格遵守以下注意事项。 ● 检查应在５分以内、压力控制在 200kPa 以下完成。 ● 检查结束后请立即向膜组件内填满水。 膜在干燥的情况下，会丧失 MF膜的相关机能。 ● 应使用滤膜以除去压缩空气中的杂物以及异味，确保压缩空气的净化。 膜组件并列配线时的操作方法 膜组件并列排列时的检查方法 圧縮空気（エアスクラビング用） V-3 V-1 V-4 P2 P1 V-2 TPジョイント ･ 3 膜组件管线流程图 检查程序 1. 请停止过滤。 2. 请将所有的阀门全部关闭。 3. V-2完全打开。 4. 由 V-4通入用于空气反洗的压缩空气，并逐渐加压 200kPa。（膜组件内的水由过滤水侧（V-２側）流 出。） 5. 通过过滤水侧透明的 TP结合部位观察内部情况，确认是否有连续气泡产生。 有连续气泡产生：膜组件异常 无连续气泡产生：膜组件正常 （开始加压时有断断续续的气泡生成不算异常现象。） 膜组件拆除后的操作方法 V-3 V-2 ﾌﾞﾗｲﾝﾄﾞﾌﾟﾚｰﾄ V-1 圧縮空気 又は窒素ガス P1 ﾚｷﾞｭﾚｰﾀｰ TP ｼﾞｮｲﾝﾄ 图 4检查流程 检查程序 1. 请将膜组件从配线上拆除。 2. 请将膜组件浓缩水出口侧喷嘴的隔离板拆除。 3. 请按照检查流程图将膜组件立置，配管和膜组件接入软管。（软管的接入，应事先做好相应的准备工 作。） 4. 过滤水口端朝上，将膜组件固定。 5. 将浓缩水出口端的隔离板拆除，由喷嘴注入清水，直至原水侧完全充满清水。 6. 充满水后，再将隔离板安装好。 7. バルブ V-1打开、通过调节器将压力设为 100kPa。 8. 将 V-3慢慢打开并加压。 9. 由过滤水出口开始流出过滤水。 10. 保持 8 的状态，在水全部放出后，观察过滤水侧端面，或者接入透明 TP 结合部位观察其透明部位是 否有气泡生成。 如果没有･ ･ 气泡生成，将压力调至最高 200kPa后进行确认。 有连续气泡生成 ：膜组件异常 无连续气泡生成 ：膜组件正常（不连续气泡一般瞬间生成后停止，如果一直发生请从步骤 5开始 重新进行操作。此外，由于膜本身可能出现干燥的情况，在不能判断的情况下请直接与我们联系。） 膜过滤设备设计程序 生产水量、维护时的生产水量、药剂清洗频率、 回收率、目标预算 （浊度、TOC、CODMn、Fe、Mn、水温）的最低、最高＆平均值 现场过滤试验的实施 决定前提条件 水质调查 现场测试 测定流量 设备规模概算 运行实例 ＜井水(<0.1NTU)过滤实例＞ UNA 井水确认数据 ＜河流水过滤实例＞ ＜２段回收系统＞ 河井 UNA-620A→侵入膜数据 ＜Fe、Mn去除数据＞ Pall资料 ＜净水工场工程以及流量＞ 村野资料 ＜SDI评价结果＞ ＜Pseudomonas去除数据＞ Feed water : Rivere water　→ UNA-620A Operating Conditions: Item Unit Feed 　Moduloe : UNA-620A (50m2) Turbidity degree 1～3 　　 Flux : 2.8m/d (5.8m3/Hr) , 3m/d (6.25m3/Hr) Color degree 2 Filtration/AS/RF/Flushing:30min/cycle PH degree 7.4 Al ppm 0.44 T-Fe ppm 0.19 T-Mn ppm 0.007 E260 - 0.03～0.06 TOC ppm 0.5～1 COD ppm 0.8～3.2 50 70 90 110 130 150 170 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Operating Duration (Hrs) M P (k P 25 d re T a. eg e C ) (3 m/d) (2.8m/d) 0 5 10 15 20 25 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Operating Duration (Hrs) at u (d eg re e C ) Te m pe r re (3 m/d) (2.8m/d) Asahi-Kasei Chemicals Corporation