保安过滤在实际应用中常会出现各种各样的问题,除了大家平时比较关注的滤芯寿命校短外,滤芯寿命很长也是常常容易被忽视的问题,而且后果甚至更严重。其中的原因有很多,包括滤芯本身的原因及外界的原因。通过各种案例的分析,我们可以看清楚滤芯寿命过短或过长的*本质原因。同时了解大流量滤芯相比传统滤芯的各种优点。
保安过滤器般介于超滤与反渗透之间,所起的作用为除去超滤出水中的剩余颗粒物杂质,控制反渗透进水 的SDI,保护价格昂贵的反渗透膜。其中的保安滤芯属于易耗品,需要不定期的更换,我们发现很多业主方普遍对保安滤芯的关注点为保安滤芯的寿命偏短,更换频繁。而根据我们长期的应用经验,得出的原因大致有以下几点:
因为这些问题的存在,以及业主方对滤芯寿命的诉求,导致了大量的国内厂家甚至一些进口产品的代理商 投机取巧,从而带来了保安过滤的另一个问题,也是常 常被忽视的问题:保安滤芯寿命较长但是拦截效率很 低。而这带来了一个更严重的问题,反渗透进水SDI不稳定甚至超标,使得反渗透膜在一定程度上使用寿命变短。众所周知,反渗透膜的成本是远远高于保安过滤的。 当然,不排除某些项目的预处理做的**好。但就我们目前通过对众多现场的考察并结合实验室分析。我们实际了解到的情况是,保安滤芯寿命超长通常都是以牺牲 滤芯的拦截效率为代价。而性能卓越的保安滤芯,可以在如此多外部因素变化不定的情况下,给反渗透装置提供**程度的保护。
作为亚洲**、国内**的致力于微孔膜过滤技术的滤芯生产商,本文将主要从滤芯本身出发,来分析解决电厂客户在保安过滤环节实际遇到的问题。
前常用的保安滤芯有两种,一种是比较传统,工 艺比较简单的熔喷滤芯,另一种是现在应用越来越多,工艺比较新颖,技术含量也较高的大流量折叠滤芯。
熔喷滤芯是釆用聚丙烯粒子,经过加热熔融、喷丝、 牵引、接受成形而制成的管状滤芯。其本身的制作工艺 决定了它的滤芯纤维较粗,做工较粗糙,过滤精度差,孔隙粗糙不均匀导致滤芯不能完全被利用,流量小,SDI值波动大。从而导致保安过滤器需要配备较大的滤芯数量,所以过滤器的所占空间较大,滤芯更换麻烦,费时费力。目前常见的保安过滤器,配备的熔喷滤芯 数量为50~80芯,更换一个过滤器的滤芯的时间基本上在3h以上。
折叠滤芯是将纤维做成膜之后进行折叠,进而制作 成滤芯,其本身的工艺决定了它拥有做工精细,过滤精 度高,过滤性能稳定,过滤面积大等特点。而在此基础上发展出的大流量滤芯,更有流量大,纳污能力强,更换简便,SDI控制稳定等特点。同时搭配使用的大流量过滤器 因为大流量滤芯流量大的优点,占地空间较小,体积可 比普通保安过滤器小33-50%,而同样的流量下,滤芯的数量可以少90%以上,使得更换时间节约80%以上。目前常用的保安过滤器,一般为4~8芯,更换时间基本在 0.5—lh。
颇尔大流量滤芯,采用的是目前*为先 进的深层过滤技术,拥有均匀梯度的5层膜结构,纳污空间更大,寿命更长同时,滤材采用进口纳米纤维膜,保证了整 支滤芯**高的过滤精度和过滤稳定性。独特的网罩和 V型密封圈,使其具有更大的极限耐压能力和密封性能。
艾特环保的江西某客户回用水单元釆用双膜法,保安过滤环节采用大流量滤芯,且使用的为进口品牌产品。正常情况之下,滤芯可使用1-2个月,但滤芯实际使用7天就堵塞。客户无法找到原因,**将堵塞后的滤芯交给科百特实验室,进行分析。实验室首先将滤芯进行了解剖,表明滤芯为单层膜结构,且堵塞物集中在折谷处, 其余膜表面几乎没有污堵
在此基础上,实验室对滤膜的不同位置分别进行了电镜扫描,折谷处如图,已完全堵塞,折峰处,少量堵塞,折坡处,几乎无堵塞。
根据初步测量计算,堵塞面积约占滤膜总面积的1/7, 所以有6/7的膜没有起到过滤作用,滤芯设计不合理,导致滤芯没有被完全利用。本身单层膜的结构纳污空间就很小,加上6/7的膜被浪费,导致了寿命仅仅只有几天时间。继续进行膜片效率对比测试,测试结果表明在截留效率方面,颇尔的大流量滤芯,目前使用情况**稳定。客户对颇尔的产品也有很好的评价,产生了很高的信任度,目前已在稳定釆购。
膜面积对滤芯寿命的影响
艾特环保山东某客户采用双膜法进行海水淡化,R0 前置保安过滤环节采用的是大流量滤芯,使用的产品为 另一进口品牌的产品,采用的是其特有的另一种折叠方 式。滤芯使用寿命**短,只有不到10d。客户将滤芯交 给艾特环保,首先实验室将其进行了解剖,表明滤芯为单 层膜结构,膜厚只有0.12mm,所以不仅过滤效率低且没 有纳污空间。继续进行电镜扫描,显示滤膜表面为大量 泥类、铁锈类杂质(如图6)。两者结合表明,滤芯在面对杂质比较多的工况时,完全没有纳污空间来过滤这些杂质,导致迅速的堵塞。
推荐使用艾特环保的HF40PP005A01,此种滤芯为6层 膜结构,可以提供上述进口滤芯5倍以上的纳污空间。 多层膜滤芯无论是拦截效率还是寿命都要优于单层膜 滤芯,我们给出一个示意
膜配置不合理造成的影响
艾特环保浙江某客户中水回用系统中的保安过滤采 用大流量过滤方案,使用的产品为某国外品牌国产滤芯(在国内有工厂)。在与水处理检修专工的交流过程中了 解到,保安滤芯使用的近两年,没有出现过堵塞现象。我 们对此表达了我们的担忧,此后客户提供了一支全新的 滤芯交由我们实验室做滤芯分析。
首先从外观上,此滤芯的网罩采用的是金属网,这 在一定程度上被认为自身就会在长期浸泡过程中产生 一些杂志带入到补给水中。而且金属网罩的耐压能力也 没有聚丙烯网罩强,且易变形。客户在使用中也反映了 这一问题,在客户自行更换滤芯的过程中,发现滤芯早已胀在过滤器桶体中,只能强行破坏后取出。
解剖后,滤芯仍旧为单层膜结构。之后,实验室用标 准MBX-5颗粒配成一定浊度的原液,将测试膜片裁出 直径47mm的圆片,用酒精润湿后,安装在膜片过滤测 试装置中,在一定压力下过滤原浊液,用浊度分析仪分 别测试滤液及原液浊度,计算截留效率。实验结果表明, 客户提供滤芯的截留效率约等于HF40PP005A01精度 20微米的滤芯。之后建议用5-2微米的滤芯来代替,充分保护反渗透膜。
滤膜拦截效率低下的问题
其实,我们也并不能一味的追求滤芯的高寿命,在 保证滤芯该有的拦截效率的基础上,我们追求高寿命的 滤芯来降低运行成本,才是合理的。因为市场竞争以及 客户对滤芯本身了解有限,市面上也出现了一些寿命非 常高但截留效率低下的滤芯。
艾特环保浙江某客户,使用一品牌滤芯,运行一年都 没有更换滤芯。客户怀疑滤芯没有起到应有的过滤效 果,委托我们实验室对其滤芯做一个验证,在验证的 过程中我们发现,样品滤芯并没有真正的滤膜而只有导 流层。
从以上图片以及实验数据我们可以看到,所谓的 5am样品滤芯实际效率低于艾特环保70微米规格滤芯。样品滤芯并没有真正的滤膜而只有导流层,造成的结果就 是滤芯无法起到真正的过滤作用,大量杂质透过滤膜经 高压泵加压进入反渗透系统,造成反渗透膜划伤甚至穿 透。
滤芯运行成本问题
浙江华电某电厂1GGC机组锅炉补给水系统保安过 滤经设备改造后釆用的大流量滤芯,投产初期使用的是 国外某知名品牌的大流量滤芯,使用情况正常,但成本较高。2017年年初开始试用艾特环保的HF150大流量滤 芯,到目前为止,滤芯使用情况一切正常,R0进水SDI 值一直控制在2左右,寿命与此前进口产品 相当。
艾特环保的大流量滤芯釆用的与此品牌同样的5层膜结构,同样采用进口纳米纤维膜,5层精度梯度更加均 匀,而且亚洲**的工厂和加工工艺保证了滤芯的品质 在与进口产品的竞争中也能出于**地位。同时,比进口产品相对较低的价格可以帮客户节约一大笔成本。