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膜組件
為了便于工業化生產和安裝,提高膜的工作效率,通常將膜以某種形式組裝在一個基本單元設備內,在一定的驅動力下,完成混合液中各組分的分離,這類裝置稱為膜組件(Module)。
工業上常用的膜組件形式有五種:
板框式(Plate and frame Module)、螺旋卷式(Spiral Wound Module)、圓管式(Tubular Module)、中空纖維式(Hollow Fiber Module)和毛細管式(Capillary Module)。前兩種使用平板膜,后三者使用管式膜。在傳統的廢水生物處理技術中,泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的,其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分離效率越高。圓管式膜直徑>10mm;毛細管式0.5~10.0mm;中空纖維式<0.5mm。
膜的分類依據及分類:
一、 MBR 膜材質
1、高分子有機膜材料: 聚烯烴類、聚乙烯類、聚砜類、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。
有機膜成本相對較低,造價便宜,膜的制造工藝較為成熟,膜孔徑和形式也較為多樣,應用廣泛,但運行過程易污染、強度低、使用壽命短。
2、無機膜 :是固態膜的一種,是由無機材料,如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機高分子材料等制成的半透膜。
目前在 MBR 中使用的無機膜多為陶瓷膜,優點是:它可以在 pH = 0~14 、壓力 P<10MPa 、溫度 <350 ℃的環境中使用,其通量高、能耗相對較低,在高濃度工業廢水處理中具有很大競爭力;缺點是:造價昂貴、不耐堿、彈性小、膜的加工制備有一定困難。②萃取膜-生物反應器(ExtractiveMembraneBioreactor,EMBR)。
二、 MBR 膜孔徑
MBR 工藝中用膜一般為微濾膜( MF )和超濾膜( UF ),大都采用 0.1 ~ 0.4 μ m 膜孔徑,這對于固液分離型的膜反應器來說已經足夠。
微濾膜常用的聚合物材料有:聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等。
超濾常用聚合物材料有:聚砜、聚醚砜、聚酰胺、PAN 、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞酰胺、聚醚酰胺等。
三、 MBR 膜組件
為了便于工業化生產和安裝,提高膜的工作效率,通常將膜以某種形式組裝在一個基本單元設備內,在一定的驅動力下,完成混合液中各組分的分離,這類裝置稱為膜組件( Module )。
MBR膜按孔徑分為超濾膜和微濾膜,按物理形態分為中空纖維膜,管式膜,平板膜,其中中空纖維膜又分為簾式膜和柱式膜,以及帶內襯的中空纖維膜和不帶內襯的中空纖維膜,按使用時的狀態又可分為浸沒式和外置式兩種,浸沒式主要是中空纖維簾式膜和平板膜,外置式主要是指管式膜和柱式中空纖維膜,柱式中空纖維膜不帶內襯
MBR膜按運行方式分,可分為在線式和離線式兩種,在線式就是在反應器內置,離線的就是膜與反應器分開,過濾過程在反應器外進行。