9.4-9.5膜分离设备解读.ppt

板式膜过滤器 类似于板框过滤机 为减少浓差极化，滤板的表面为凹凸型，以形成湍流 滤过液体 滤板 刚性多孔支撑板 超滤膜 2 管式膜 将膜固定在内径10～25mm，长约3m的圆管状多孔支撑体上构成的，10～20根管式膜并联或用管线串联，收纳在筒状容器内即构成管式膜组件。 有内压管式膜和外压管式膜。 管式膜组件的优点 内径较大，结构简单，流动状态好，流速易控制，可以防止浓差极化和污染，安装、拆卸、换膜和维修均较方便。 适合于处理悬浮物含量较高的料液，分离操作完成后的清洗比较容易清洗。 膜组件单位体积的过滤表面积在各种膜组件中最小。管膜的制备条件较难控制，若采用普通的管径 (1.27cm)，则单位体积内有效膜面积的比率较低。管口的密封也比较困难。 内压式管状膜组件 内压式管状膜裹以尼龙布，滤纸一类的支撑材料并装在多孔的不锈钢管或者用玻璃纤维增强的塑料承压管内。加压下的料液从管内流过，透过膜所得产品水收集在管子外侧。 外压型管式膜组件 将膜装在耐压多孔管外，或将铸膜液涂刮在耐压微孔塑料管外，水从管外透过膜进人管内。 外压式要求外壳耐压高，且进水流动状况又差，一般少用。 管式膜组件 3 中空纤维膜组件 把几十万根外径80～120μm，内径为40～80μm中空纤维弯成U形并装入圆柱型耐压容器内，纤维束的开口端密封在环氧树脂的管板中。在纤维束的中心轴处安置一个分离液分配管，使分离液径向流过纤维束，透过液穿过纤维管壁后，沿纤维的中空内腔流经管板而引出，浓缩液在容器的另一端排出。 中空纤维膜组件特点 单位体积内有效膜表面积比率高， 不需要支撑材料，寿命可达5年 效率高、成本低、体积小和重量轻 制造困难，不能处理含悬浮固体的原水。 中空纤维式膜分离器 单根损坏，需更换整个膜件，易堵塞，需预处理 4 螺旋卷式膜组件 两层膜中间为多孔支撑材料，三边被密封而粘结成膜袋状，开放边与一根产品收集管密封连接，在袋膜间垫一层网眼型间隔材料，绕产品收集管紧密地卷起来形成一个膜卷，再装人圆柱型压力容器里。 为了增加膜的面积，可增加膜的长度。也制成多叶膜 ，以增加膜的面积，减少排液阻力。 螺旋卷式膜组件 螺旋卷式膜分离器 优点：膜面积大，湍流状况好，换膜容易，适于反渗透； 缺点：流体阻力大，清洗困难 5 毛细管膜组件 将几十到几百根内径为0.25～2.5mm的管 膜放入一粗管中，两端固定于树脂板中，端头切通，分离液由管内流过，透过液汇集于粗管内排出。 毛细管的耐压能力在1.OMPa以下，主要用于超滤和微滤；毛细管由纺丝法制得，无支撑。为防止堵塞，需对料液进行预处理，去除其中的微粒。 毛细管膜组件 槽式膜组件 一种新发展的反渗透膜组件。 由塑料挤压成直径为3mm，上有3一4条槽沟的槽条，槽条表面编织上涤纶长丝或其他材料网，再涂刮上铸膜液形成膜层，并将槽条的一端密封，将几百根槽条组装成一束装入耐压管中，形成一个槽条式反渗透单元。 槽式膜组件 ? ? 类型 优 点 缺 点 应 用 范 围 平板 结构紧凑牢固，可使用强度较高的平板膜，能承受高压，性能稳定，工艺成熟，换膜方便 液流状态较差，易堵，不易清洗，容易造成浓差极化，费用较大。膜堆积密度较小 产水百吨/天以下的水厂及产品的浓缩提纯已商业化 管式 浓差极化易控制，流道畅通，压损小，易拆装清洗，工艺成熟，可处理含悬浮固体、高粘度的体系。 单位体积膜面积小，设备体积大，装置成本高，管口密封较困难 适于建造中小型水厂及医药化工产品的浓缩提纯已商业化 螺旋 卷式 结构紧凑，单位体积膜面积大，组件产水量大，工艺较成熟，设备费用低。膜强度好。 浓差极化不易控制，易堵塞，不易清洗，换膜困难，密封困难，不宜在高压下操作 适于大型水厂 已商业化 中空纤维 单位体积膜面积最大，不需外加支撑，结构紧凑，设备费用低，浓差极化可忽略 膜容易堵塞，不易清洗，原料液的预处理要求高，换膜费用高 适于大型水厂 已商业化 毛细管式 由纺丝法制得，无支撑，价格低廉，组装方便，料液流动状态容易控制，单位体积膜面积较大 操作压力受限制，系统对操作条件比较敏感，当毛细管内径太小时易堵，料液应预处理 中小型工厂产品的浓缩分离已商业化 槽条 单位体积膜面积较大，设备费用低，易装配，易换膜，放大容易 运行经验较少 已商业化 型 式 优 点 缺 点 管式 易清洗、无死角，适宜于处理含固体较多的料液，单根管子可以调换 保留体积大，单位体积中所含过滤面积较小，压力较大 中空纤维式 保留体积小，单位体积中所含过滤面积大，可以逆洗，操作压力较低（小于0.25MPa）动力消耗较低 料液需要预处理，单根纤维损坏时，需调换整个模件 螺旋卷绕式 单位体积