膜的分类依据及分类介绍

2020-11-26  来自: 北极星水处理网 浏览次数:706

、膜材质

1、高分子有机膜材料:聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。

有机膜成本相对较低,造价便宜,膜的制造工艺较为成熟,膜孔径和形式也较为多样,应用广泛,但运行过程易污染、强度低、使用寿命短。

2、无机膜:是固态膜的一种,是由无机材料,如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。

MBR中使用的无机膜多为陶瓷膜。优点是:它可以在pH=0~14、压力P<10MPa、温度<350℃的环境中使用,其通量高、能耗相对较低,在高浓度工业废水处理中具有很大竞争力;缺点是:造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有困难。

膜分类

、膜孔径

MBR工艺中用膜一般为微滤膜(MF)和超滤膜(UF),大都采用0.1~0.4μm膜孔径,这对于固液分离型的膜反应器来说已经足够。

微滤膜常用的聚合物材料有:聚碳酸酯、纤维素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等。

超滤常用聚合物材料有:聚砜、聚醚砜(PES)、聚酰胺、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯、纤维素酯、聚醚醚酮、聚亚酰胺、聚醚酰胺等。

、膜组件

为了便于工业化生产和安装,提高膜的工作效率,在单位体积内实现膜面积有效化,通常将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内,在驱动力下,完成混合液中各组分的分离,这类装置称为膜组件(Module)。

工业上常用的膜组件形式有五种:

 板框式(PlateandFrameModule)、螺旋卷式(SpiralWoundModule)、圆管式(TubularModule)、中空纤维式(HollowFiberModule)和毛细管式(CapillaryModule)。前两种使用平板膜,后三者使用管式膜。圆管式膜直径>10mm;毛细管式0.5~10.0mm;中空纤维式<0.5mm。

、各种膜组件特性

1、板框式

MBR工艺开始应用的一种膜组件形式,外形类似于普通的板框式压滤机。

优点:制造组装简单,操作方便,易于维护、清洗、更换。

缺点:密封较复杂,压力损失大,装填密度小。

2、圆管式

由膜和膜的支撑体构成,有内压型和外压型两种运行方式。实际中多采用内压型,即进水从管内流入,渗透液从管外流出。膜直径在6~24mm之间。

优点:料液可以控制湍流流动,不易堵塞,易清洗,压力损失小。

缺点:装填密度小。

3、中空纤维式

外径一般为40~250μm,内径为25~42μm。在MBR中,常把组件直接放入反应器中,不需耐压容器,构成浸没式膜--生物反应器。一般为外压式膜组件。

优点:耐压强度高,不易变形,不需支撑材料;装填密度高;造价相对较低;寿命较长,可以采用物化性能稳定,透水率低的尼龙中空纤维膜。

缺点:对堵塞敏感,污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响。

五、MBR膜组件设计的一般要求

1、对膜提供足够的机械支撑,流道通畅,没有流动死角和静水区;

2、能耗较低,尽量减少浓差极化,提高分离效率,减轻膜污染;

3、尽可能高的装填密度,安装,清洗、更换方便;

4、具有足够的机械强度、化学和热稳定性。

膜组件的选用要综合考虑其成本,装填密度、应用场合、系统流程、膜污染及清洗、使用寿命等。

 

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