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MBR膜分離技術(shù)——各類膜組件對比分析

更新時間:2022-03-25      點(diǎn)擊次數(shù):1943

        目前市場上主要有四種膜組件,包含管式膜、中空纖維膜、平板膜和卷式膜。在水處理應(yīng)用中,95%的微濾和超濾裝置選用中空纖維膜組件,95%的納濾和反滲透裝置采用卷式組件。

        1. 平板膜組件:

        平板膜組件由多個層疊設(shè)置的平板膜元件和用于固定平板膜元件的支撐框架組件。

        無論是微濾,還是高壓反滲透工藝,平板膜均可應(yīng)用,平板膜通常用于高濃度水的處理。

        根據(jù)過濾壓力對平板膜組件進(jìn)行設(shè)計。待處理的水將會在相鄰的兩個平板膜之間循環(huán)流動。與此同時,平板對膜起著機(jī)械支撐作用,并且及時排出濾液。不同膜組件可并聯(lián)或串聯(lián)排列,使得單個組件的膜面積可達(dá)120㎡。在平板凹槽中手機(jī)的產(chǎn)水在高壓(RONF)或者真空(UF、MF)作用下排出。平板之間的間隙為0.53mm。

1為某平板超濾膜廠家所生產(chǎn)的膜架和平板膜元件。

1.jpg

1  平板膜組件

        平板膜元件的下方?jīng)]有曝氣裝置,以進(jìn)行氣洗。

        這種膜的緊湊性一般,優(yōu)點(diǎn)是容易拆卸,因此如此需要可以進(jìn)行*的人工清洗,同樣也可輕松更換膜片。鑒于循環(huán)流道較長的形狀曲折,其水頭損失大。由于單個膜元件表面積較小,因此需要使用更多膜元件和連接裝置,從而會降低系統(tǒng)的可靠性。

        2. 卷式膜組件:

2.png


6

1——進(jìn)水口;2濃水出口;3——產(chǎn)水收集管;4——原水水流方向;5——產(chǎn)水水流方向;6——保護(hù)層;7——膜元件與外殼間密封;8——產(chǎn)水收集孔;9——支撐層;10——膜;11產(chǎn)水收集層;12——膜片間黏合線

        如圖6所示,兩張膜(10)之間插入一塊柔性的多孔片(產(chǎn)水收集層)(11)。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類似于三明治,其三個邊是密封的(12),開放的一側(cè)黏合于一個圓柱形的帶隔開。待處理的水在平行于產(chǎn)水收集管的支撐層(9)中循環(huán),產(chǎn)水收集層將產(chǎn)水輸送至中間的產(chǎn)水收集管(3)。

        一個膜元件的直徑為5750px,長度為0.61.5m,其膜面積為0.341㎡。對于28個這樣的膜元件,可使用O型密封環(huán)將產(chǎn)水收集管(3)兩兩對接后安裝在一個膜殼內(nèi),使之*密封且可以承受高壓差(由流經(jīng)膜支撐層的水頭損失造成)。因此,連接裝置和限制水頭損失(每只膜元件最高0.5bar)對于卷式膜組件的正常運(yùn)行至關(guān)重要。

        如今,除了前述提及的Holosep-Toyobo膜組件,幾乎所有的海水淡化膜(NF直至高壓RO膜)都采用了上述膜結(jié)構(gòu)。事實上,這是在所有的膜組件中最為緊湊的,且其水頭損失比板式膜組件更低。但是卻更容易受污染的影響。因此進(jìn)水需經(jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,使污染指數(shù)(FI)或淤泥密度指數(shù)(SDI)小于45。在某些特殊情況下,可使用更厚的支撐層以降低對污染的敏感性,以及提高膜的化學(xué)清洗效果。

不同膜組件的比較

1  可采用的回收率

3.png

2  不同類型膜組件比較 

4.png

        ①根據(jù)膜組件的布局,膜絲直徑和類型(內(nèi)壓式或外壓式)差異較大。

        ②部分陶瓷膜組件除外,其膜的有效層與支撐層為化學(xué)結(jié)合。

        ③適用于有膜殼的膜組件。

        注:+++推薦;-不推薦;-不適用或不推薦。

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