膜浓缩系统操作及案例分析.ppt

中国宝迪集团恩彼蛋白事业部 培训材料 （浓缩系统操作及案例分析）,中国宝迪集团恩彼蛋白事业部 培训材料 （膜浓缩系统操作）,目录,膜浓缩系统构造 膜浓缩系统工作原理 膜浓缩系统操作规程及维护保养 膜浓缩关键控制点 膜浓缩案例分析 膜浓缩记录表,膜浓缩系统工艺示意图,膜浓缩系统构造(实物全图),外循环和内循环使用原则,外循环：料液按供料泵、加压泵经膜浓缩后到循环罐的路线循环。,外循环和内循环使用原则,外循环：外循环是传统的浓缩方法，适合血浆很好时运行，具有通量较高并且稳定的特点。但遇到血浆质量较差时，极易堵布袋。,外循环和内循环使用原则,内循环：料液按血浆罐、供料泵、布袋过滤器、膜浓缩后浓液一部分回供料泵控制浓缩倍数，一部分去浓缩罐方式运行。,外循环和内循环使用原则,内循环：具有过滤浓度易于控制，血浆循环路线短不易堵布袋过滤器的优点。但过滤通量没有外循环大，适合血浆质量不好时使用。 使用时按血浆质量确定浓缩倍数： 1：血浆质量严重不好，结块现象明显： 按出去23份浓缩血浆：1份过滤清液方式运行。 2：血浆质量不好，结块现象不明显： 按出去1.5份浓缩血浆：1份过滤清液方式运行。 3：血浆质量较好，堵布袋现象较轻。 按出去1份浓缩血浆：1份过滤清液方式运行。,内循环管路,浓液回流一部份到供料泵,电磁流量计,内循环时，将此阀打开，并可通过此阀，调节浓缩倍数,内外循环切换,A,B,C,将A阀关闭，B阀打开， 为内循环方式运行。,将B阀关闭，A阀打开， 为外循环方式运行。,膜浓缩系统构造(实物部件图),图位置:实图 设备名称：清洗液回流管道（阀门）和浓缩产水管道（阀门） 作用：清洗液回流和浓缩产出的水排出 常见故障：频繁开关出现滑丝 说明：三个阀门为蝶阀,在开启或关闭时,先用力将阀柄拉出,再扳动阀柄开启或关闭,清洗液回流管道1,清洗液回流管道2,浓缩产水管道,关,开,膜浓缩系统构造(实物部件图),图位置:实图 设备名称：排污管道（阀门）、清洗液选择管道（阀门）、浓缩料管道（阀门） 作用： 1、清洗液管道阀门1、2来选择清洗桶1、2 2、排污阀门1、2将清洗后的污水排出； 3、浓缩液流通管道； 常见故障：频繁开关出现滑丝 说明：五个阀门为蝶阀,在开启或关闭时,先用力将阀柄拉出,再扳动阀柄开启或关闭,清洗液管道1,清洗液管道2,排污管道1,排污管道2,浓缩进料管道,膜浓缩系统构造(实物部件图),图位置:实图 设备名称：浓缩液回流管道（阀门） 作用：浓缩液循环 常见故障：频繁开关出现滑丝 说明：二个阀门为蝶阀,在开启或关闭时,先用力将阀柄拉出,再扳动阀柄开启或关闭,浓缩液回流管道1,浓缩液回流管道2,关,开,膜浓缩系统构造(实物部件图),设备名称：膜系统排污阀切换阀过滤器出口阀增压泵泵前切换阀 常见故障：频繁开关出现滑丝 说明：五个阀门为蝶阀,在开启或关闭时,先用力将阀柄拉出,再扳动阀柄开启或关闭,膜系统排污阀,过滤器出口阀,增压泵泵前切换阀,清洗和注料切换阀,膜浓缩系统构造(实物部件图),设备名称：布袋过滤器进口阀门 作用：在两个过滤器间作切换 常见故障：频繁开关出现滑丝 说明：二个阀门为蝶阀,在开启或关闭时,先用力将阀柄拉出,再扳动阀柄开启或关闭,膜浓缩系统构造(实物部件图),设备名称：排气阀门 作用：排除过滤器和管道内的空气 常见故障：阀体渗漏 说明： 1、上紧紧固螺栓； 2、更换密封垫；,膜浓缩系统构造(实物部件图),设备名称：排污阀 作用：过滤器排污用。 常见故障：阀体渗漏 说明： 1、上紧紧固螺栓； 2、更换密封垫；,膜浓缩系统构造(实物部件图),图位置:实图 设备名称：清洗泵或供料泵 作用：使清洗液或料液在管道循环 常见故障：机械密封磨损出现漏水 功率：3.3KW 流量:12吨/h，供料量程：45M,膜浓缩系统构造(实物部件图),图位置:实图 设备名称：布袋过滤器 作用：进膜前最后一道安全保障。过滤 掉大于25um的固形物等杂质 常见故障 ： 1、端盖和过滤器交接处渗漏； 2、过滤效果不佳； 说明：1、更换密封圈；2、压紧滤袋，使压紧环所定在卡槽内；,图位置:实图 设备名称：增压泵 作用：给膜过滤以足够的压力 常见故障：机械密封磨损出现漏水 故障预防说明：开机前要旋开排气螺 栓，放尽泵 内空气。 功率：7.5KW 流量:10吨/h，量程：180M,膜浓缩系统构造(实物部件图),图位置:实图 设备名称：转子流量计 作用：监测产水通量。 常见故障：转子流量计和管道连接处渗水 故障排除说明：更换密封圈,膜浓缩系统构造(实物部件图),图位置:实图 设备名称：玻璃钢膜壳 作用：装填膜元件； 说明：最高承压：3.1MP; 温度范围：-7-49,膜浓缩系统构造(实物部件图),图位置:实图 设备名称：清洗桶 作用：做清洗循环罐用 说明：体积500升,膜浓缩系统构造(实物部件图),膜浓缩系统构造(实物部件图),设备名称：调节阀 作用：控制、调节系统压力 常见故障：阀体渗漏 排除故障说明： 1、上紧紧固螺栓； 2、更换密封垫；,膜浓缩系统构造(实物部件图),设备名称：液标 作用：显示清洗罐液位,图位置:实图 设备名称：控制面板 作用：提供人机界面，控制泵的运转和 显示压力、温度等控制参数 说明：由数控表、变频器面板、控制按 钮，电流、电压表组成。,膜浓缩系统构造(实物部件图),膜浓缩系统构造(实物部件图),设备名称：上润数控仪表 作用：显示进出膜压力 常见故障：数据偏差较大； 故障排除说明：传感器进水，将之擦干,膜浓缩系统构造(实物部件图),设备名称：上润数控仪表 作用：显示料液温度和系统压差 常见故障：数据偏差较大 说明：传感器进水，将之擦干,膜浓缩系统构造(实物部件图),设备名称：电流表 作用：监视设备运行时的负载情况 说明 1、浓缩时电流在10A22A； 2、清洗时在5-6A左右；,膜浓缩系统构造(实物部件图),设备名称：电压表 作用：监视电源电压 说明：正常情况为：380V.,膜浓缩系统构造(实物部件图),设备名称：变频器 作用：调节增压泵的流量和压力,膜浓缩系统构造(控制按钮全图),膜浓缩系统构造(实物压力表位置图),膜浓缩系统构造(实物压力表部件图),图位置:实图 设备名称：压力表 作用：监视布袋过滤前压力。 说明：量程1MP,膜浓缩系统构造(实物压力表部件图),图位置:实图 设备名称：布袋过滤器出口压力表 作用：监视布袋过滤器出口压力 说明：量程1MP,膜浓缩系统构造(实物压力表部件图),图位置:实图 设备名称：压力表 作用：监视进膜压力 说明：量程4MP,膜浓缩系统构造(实物压力表部件图),图位置:实图 设备名称：双金属温度计 作用：测量清洗桶内液体的温度。 说明：量程100,膜浓缩系统构造(实物压力表部件图),图位置:实图 设备名称：压力表 作用：监视出膜压力 说明：量程4MP,膜浓缩系统工作原理,纳滤膜技术是膜分离技术的一种，它是在常温下以膜两侧的压力差为动力实现一定分子量的原液和小分子溶质的分离纯化。物料由原料桶经加压泵加压后，送入纳滤膜组件，膜组件为二套二组串联，每组有3只膜元件串联构成，分别用来处理猪血提取液。调节膜组件出口阀门，使过滤压力达到预定值，物料经纳滤膜过滤后分成滤过液和浓缩液，滤过液进入清液罐或排放，浓液从组件流出后回到浓缩罐，如此不断循环实现料液的浓缩和分离。,一、开机前准备工作： 1、用RO水将5公斤的柠檬酸钠完全溶解后，倒入清洗缸，然后用Ro水定容至500L. 2、先开供料泵后开增压泵，清洗液流动线路为：清洗缸供料泵增压泵膜清洗缸的路线，用柠檬酸钠溶液循环清洗浓缩系统5分钟。 3、等清洗结束后，先停增压泵后停供料泵，将膜浓缩设备的所有排水阀门打开，排尽膜浓缩系统内的水。 4、保留500L柠檬酸钠溶液，待停机后清洗膜浓缩系统。 5、每批浓缩血浆液的量暂定为每批8吨，完全填写膜浓缩运行记录表。 6、通知品管取样待浓缩的血浆液浓度。 二、开机操作规程： 1、将转换开关转至工作模式。 2、先开清液侧阀门，然后依次打开血浆浓缩罐、供料泵、增压泵及膜进出口的阀门，使物料沿血浆浓缩罐供料泵过滤器增压器膜血浆浓缩罐的路线循环。 3、先开供料泵，同时打开过滤器上的排气阀，将过滤器中的空气全部排除。看过滤器两侧的压力表压力是否正常，正常压力为：开机时进口压力较高为0.350.5MPa，打开增压泵时随着频率的上升，压力逐渐下降。,膜浓缩系统操作规程,膜浓缩系统操作规程,4、待供料泵正常工作5秒后，启动增压泵，同时旋松增压泵上的放气螺栓，将增压泵中的空气全部排出。调节变频器和调节阀使清液流量保持在15LPM-20LPM，增压泵频率保持在4050Hz，膜前压力小于1.85MPa. 5、等设备运行正常后，检查清液流量，过滤器和膜两侧压力是否正常，并做记录。 6、系统稳定运行后，注意观察布袋两侧压差和系统压差，在观察系统压差显示表的同时还要观察膜两侧的压力表每10分钟观察一次，并做记录，超过0.1MPa时及时更换滤袋（本系统有二个过滤器，在清洗时交差使用）。 7、每批料不能超过10吨，膜浓缩系统连续运行的时间不得超过5小时，连续运行5小时后必须清洗系统。 三、停机操作规程： 1、停机时先将变频器上的频率降至20hz，使系统压力降到0.7MPa,然后才能依次停泵。 2、先停增压泵，然后停供料泵。 3、停机后，将两个过滤器阀门都打开，用250L柠檬酸钠溶液将系统内的血浆顶回血浆储罐，然后用剩余的250L柠檬酸钠溶液将系统内残存的顶出膜浓缩系统外，不是顶回血浆储罐。 4、停机标准：A、布袋更换时间由20分钟以上降到10分钟以下时连续更换两次后。B、系统压差大于5.obar. 5、停机后及时通知品管取样浓缩后的血浆液浓度。,膜浓缩系统操作规程,四、洗膜操作规程： 1、做完一批料以后，停机后必须立即清洗膜浓缩。 2、将RO水打至清洗缸200L，加250mL盐酸（化学醇以上，浓度36%），温度3038C，打开供料泵清洗膜浓缩系统30分钟。打水时要先看一下本机清洗缸上的温度表，确认温度小于38度，方能开机操作。 3、用RO水对膜浓缩系统顶洗两次。 4、将RO水打至清洗缸200L处，加固定氢氧化钠250克（化学醇以上）加清洗剂300克，温度3538度，打开供料泵清洗膜浓缩系统30分钟。 5、进行以上操作时要注意膜浓缩系统不能聚变，每次增减温度不能超过5度。 6、用RO水顶洗膜浓缩系统两次，记录清洗后的数据。 7、用RO水冲洗管道和出料管道。,8、25微米过滤袋清洗的标准操作规程： 、在75kg的塑料桶中加2.5kg片碱，再加入50kg水，将片碱完全溶解。 、将已使用过的25微米过滤袋浸泡在含有碱液的塑料桶内，浸 泡3小时后用水冲洗干净，晾干后使用。,膜浓缩系统操作规程,、如是直接启动，则微开泵出口阀启动泵电机，启动正常后非常缓慢地打开泵出口阀（一般需510秒钟）直至全开，观察数分钟，无异常则开机结束。在开启出口阀过程中会发出“沙、沙”的声响，此属正常现象， 、待阀门全开后片刻即会消失。 3、泵的进液液位低于泵体排气孔位置时 、打开泵的进液阀，拧下泵上端的加液塞，给泵内加液，加满后拧紧加液塞及排气螺钉。,五、泵的启停及操作规程 1、如是初次使用或总电源经过重新布线，则使用前必需校验电机的正反转，校验时严禁空泵进行。 2、泵的进液液位高于泵体排气孔位置时： 、打开泵的进液阀，旋松泵体上端的排气螺钉进行排气，直至排气孔有稳定的液体排出，拧紧排气螺钉。 、如用变频器装置，则打开泵出口阀启动泵电机直至泵达到额定转速，观察数分钟，无异常则开机结束。,、每次清洗用的碱液要循环使用，每天清洗25微米过滤袋的片碱不能超过5kg。,、如用变频启动装置，则打开泵出口阀启动泵电机直至泵达到额定转速，观察数分钟，无异常则开机结束。,膜浓缩系统操作规程,六、电控柜操作规程 1、主泵电机为三相电机，75KW，供料泵电机为三相电机，3.31KW。工作运行状态为主泵供料泵同时运行：主泵和供料泵同时工作时，启动时，先启动供料泵启动时间20S，延时10S，再启动主泵启动时间20S，停止时，先停主泵停止时间20S，延时10S，再停供料泵停止时间20S工作时，系统受工作温度，压力传感信号控制上限报警。供料泵可同时作为清洗泵使用，直接（软启）启动，受清洗温度，压力传感信号控制上限报警。 2、电控柜内各端子接线初次调试后，严禁私自拆卸、乱接，各接线裸露部分有较高的电压，严禁用手及其他导电物体触摸，否则有危及生命的危险。,、如是直接启动，则微开泵出口阀启动泵电机，启动正常后非常缓地打开泵出口阀（一般需510秒钟）直至全开，观察数分钟，无异常则开机结束。在开启出口阀过程中会发出“沙、沙”的声响，此属正常现象，待阀门全开后片刻即会消失。 4、本设备供料泵为直接启动（停止）或变频启动（停止），增压泵有变频启动变频停止及直接启停功能，如需两台泵同时工作，先启动供料泵，间隔5-10秒钟后再启动增压泵，停泵时，先停增压泵, 间隔5-10秒钟后再停供料泵。,3、电控柜应有专业人员保管，操作人员应该能熟练掌握各电器元件的操作顺序及电控的基本原理，定期检查是否有元件毁坏及接线松动的现象，如遇到异常情况不能处理，请及时教请专业技术人员，分析故障原因并解决，勿擅自拆卸、乱动，造成电器元件的损坏后果自负。,七、膜设备使用基本要求： 1、水质要求：膜设备各种工艺用水必须是纯水或去离子水（具体水质要求见后面“运行使用条件”）。否则由此造成的膜通量下降、清洗恢复不好及使用寿命缩短等均由使用者自己负责。 2、工作清洗温度：指料液浓缩分离温度和清洗温度。浓缩分离时的料液温度的升降在一定范围内对有机膜设备有两种相反的作用结果，一方面，温度升高有利于增加膜的通量，另一方面，温度升高会加速有机膜元件内部结构的变化，对其产生不可逆转的慢性损伤，因此，膜设备的正常工作应维持在一适当的温度下，我们要求纳滤浓缩分离时料液的温度控制在30以内,清洗温度控制在35-45。 3、系统灭菌：指膜元件、管路及相关容器等的灭菌。微生物的孳生不仅仅会对料液产生污染，降低产品质量，更为严重的是微生物会对有机膜元件产生很大的破坏，因很多微生物能降解有机膜材料，它们在堵塞膜元件、降低膜通量的同时还会消耗有机膜材料，对膜元件造成无法恢复的损坏，大大缩短其使用寿命，因此我们要求正常情况下至少每星期对膜设备系统进行一次灭菌，设备停用时严格按照操作规程中的相关要求进行维护保养。,4、与电控有关的压力、电导率仪、泵的连接一经接好，不能任意改动。连线都经过防水温度传感器、屏蔽等处理，任何损害都会对仪表精确度及设备造成不良影响。,膜浓缩系统操作规程,膜浓缩系统清洗规定,1、清洗液配方：,2、杀菌液(d)配方： 0.1%-0.5%HCHO（亚硫酸氢纳）溶液 PH=6-7.0 温度25。 3、清洗方法：（原始状态阀门全闭）,步骤1：纯水冲洗系统 将纯水罐加满纯水，打开阀V04、V06、V12（V07、V13）、V31、V15、V19、V29，启动清洗泵，清洗后将系统中的洗水排放尽（参照“浓缩分离”部分的相关操作程序）。一般每次清洗5-10分钟。 重复以上步骤至系统较为干净为止。 步骤2：配制清洗溶液 、使用纯水配制清洗溶液。 、按要求将化学药品加入清洗桶（加入时应先用少量纯水溶化开，再用120目以上滤布过滤）。 、混合均匀，调节PH值和温度至要求范围。 步骤3：酸液清洗 、使用热纯水配制HCL酸性清洗液，按清洗配方控制清洗参数，将酸性清洗剂加入酸液清洗罐，打开阀门V01、V06、V12（V07、V13）、V31、V15、V18、V30，配好的清洗液用清洗泵引入纳滤膜系统进行循环清洗。 、循环过程中，如果PH值偏离初始值0.5个单位，则需重新调整PH值至指定范围。循环清洗20-30分钟左右（清洗时，渗透侧阀门V29应全开，少量渗透液应引入酸液桶中）。,膜浓缩系统清洗规定,步骤4：纯水冲洗 、启动清洗泵用纯水将纳滤膜系统内酸液冲尽。 、连续冲洗至出水中性止。 步骤5：碱液清洗 、按清洗液配方2或3中的配方配制清洗液，将碱性清洗剂加入碱液清洗罐，打开阀门V01、V06、V12（V07、V13）、V31、V15、V18、V30，配好的清洗液用清洗泵引入超滤膜系统进行循环清洗。 、循环过程中，如果PH值偏离初始值0.5个单位，则需重新调整PH值至指定范围，循环清洗30-40分钟（注意：清洗时，渗透侧阀门V29始终全开，少量渗透液应引入清洗桶中）。 步骤6：纯水冲洗 、用纯水或纳滤膜产品水将纳滤膜系统内碱液冲尽。 、每次冲洗时间510分钟 。 、反复冲洗至清洗水PH值接近7。 步骤7：药物消毒（需对纳滤膜进行消毒时运行本步骤） 、将配好的杀菌液用清洗泵引入纳滤膜系统进行循环。,膜浓缩系统清洗规定,、启动清洗泵循环15-20分钟。 、清洗结束后排尽清洗液，用纯水冲洗纳滤膜系统。 、冲洗1020分钟后排放，此时可投入浓缩分离工作。 4、清洗注意事项： 、步骤7中的步骤在设备使用前进行，否则完成步骤后，应关闭膜的进出口阀门，将膜进行封闭保存。 、此纳滤膜材质为聚酰胺，其对游离氯不耐受，一旦与强氧化性氯接触，就会使膜发生不可逆的变化，因此绝对禁止与其接触。 、不同的料液体系，其清洗方案（清洗时间、温度、浓度等）可能会不一样，应视具体情况进行清洗。 、清洗剂的配制及漂洗所用的水一定要用去离子水或纯水。 、清洗用的化学试剂需用化学纯级，以免清洗过程中因试剂不纯给膜元件带来二次污染，影响清洗效果。 、清洗时,温度不能聚冷聚热,温差变化应控制在5以内,否则会对膜元件造成危害。,膜浓缩系统清洗规定,膜浓缩系统维护保养,1、冬季气温低于零度时，保存水中应加入10%-20%甘油防冻液。 2、膜组件一般采用间歇式工作方式，不宜长时间连续工作，一批次处理结束后必须及时进行化学清 洗，以免膜通量永久性的损失。 3、在任何情况下，膜元件均不允许出现反压，即清液