超滤膜组件应用于微型啤酒生产车间,通过检测膜装置的处理性能,表明采用超滤膜深度净化制酒原水,能够有效地降低水中多种污染物浓度,消除管网造成的二次污染,完全可以满足制酒工艺所需优质原水的要求。同时,膜装置与原有废弃设备相比,具有占地面积小,节省人力、电耗及操作简便等优点。 1制备制酒原水膜处理方案的提出 1.1生产车间原有砂滤工艺运行情况 (1)因只采用简易砂滤工艺,出水未经消毒,细菌含量超标。 (2)反冲洗耗水量较大,在一定程度上增加了制酒成本。 (3)随着运行时间的加长,金属罐产生了较严重的腐蚀现象,出水中铁、细菌含量严重超标。砂滤罐不仅没有起到净化作用,反而成了污染源。 (4)金属砂滤罐直径、重量较大,占地面积大,不便于检修。 上述运行中出现的问题说明,简易过滤装置不能有效地改善制酒原水水质。 1.2原水水质 原水取自啤酒生产车间供水管道中 由水质分析结果看出,原水色度及细菌、铁等含量明显超标,表明原水在管网中受到了二次污染。但微型啤酒制酒工艺要求有优质原水,若直接用该水作为制酒原水显然是不合格的。 经过对原有工艺运行情况及中空纤维超滤膜性能的考察,我们决定废弃原有砂滤工艺,安装中空纤维超滤膜组件以解决上述问题。 2.1净化装置 净化装置工艺由两级过滤组成。一级精密过滤器为纤维绕线滤芯预滤(2套),目的在于去除较大颗粒悬浮物,满足膜过滤进水要求,保护中空纤维超滤膜组件,延长膜寿命;二级过滤为中空纤维超滤膜组件(2套),目的在于去除一般过滤器难以去除的大分子物质及细菌。在整个工艺中,超滤为主体工艺,大部分难以去除的大分子物质、细菌及大肠杆菌可通过超滤膜的截留去除。 在本装置中,中空纤维超滤膜组件的主要性能如下: 使用条件:pH=1~4; 操作压力:0.1MPa~0.5MPa; 温度≤60℃; 对进水水质要求: 浊度<5度,颗粒<10μm; 浓度<10%; 膜面积:2m2; 膜几何尺寸:外径1.0mm,内径0.7mm; 分离组分直径:0.005μm~10μm; 切割分子量:30000。 一级过滤介质为聚丙烯纤维绕线滤芯,过滤精度介于砂滤与膜滤之间,微孔直径在 0.5μm~120μm范围之间,可去除水中较大颗粒的悬浮物。聚丙烯纤维绕线滤芯有以下特点: (1)滤芯孔径均匀,过滤效果好,过滤精度高; (2)过滤阻力小,通量大,截污能力强,使用寿命长; (3)滤芯材料不容易发生物理化学反应,对过滤液无污染; (4)滤芯强度大,不易变形; (5)所需操作压力低,易于清洗,更换方便。 超滤膜为醋酸纤维素中空纤维超滤膜,膜孔径为5nm~0.1μm。原料液在压力的作用下流经膜表面,溶剂及小分子溶质透过膜,一般称滤液,大分子物质被截留,料液逐渐被浓缩而后以浓缩液排出。