介紹浸沒式膜過濾與加壓式膜過濾
【www.fvqao.cn南京純水設(shè)備】在水處理的膜技術(shù)中，常規(guī)的中空纖維微超濾膜，在應(yīng)用過程中，為了控制液體的流動(dòng)方向，并提供過濾動(dòng)力，通常需要外界力量，例如加壓泵進(jìn)行加壓。
加壓式膜過濾
用于水處理行業(yè)的中空纖維微超濾膜中，內(nèi)壓式膜是水從中空纖維的內(nèi)表面向外表面過濾，外壓式膜是水從膜的外表面向內(nèi)表面過濾。南京純水設(shè)備外壓式由于驅(qū)動(dòng)壓力(壓力泵及真空)來源不同，分為外壓正壓式和外壓負(fù)壓式(即浸沒式)。微超濾膜也可分為壓力式和浸沒式兩大類，壓力式細(xì)分為內(nèi)壓和外壓。
全球以生產(chǎn)外壓式為主的廠家有：旭化成，Zenon(GE)，Memcor(西門子)，三菱、東麗、浙江歐美、天津膜天膜、東洋環(huán)境等。但許多外壓式膜廠家同樣也生產(chǎn)其它材質(zhì)的內(nèi)壓式膜。生產(chǎn)內(nèi)壓式為主的廠家主要有Koch, Norit, 海德能、Membrana, Inge等。
內(nèi)壓式與外壓式的區(qū)別如下：
外壓式基本都采用聚偏氟乙烯(PVDF)膜材質(zhì)，內(nèi)壓式膜基本采用聚砜PS、聚醚砜PES為基礎(chǔ)的膜材質(zhì)。眾所周知，PVDF抗氧化性能力及機(jī)械強(qiáng)度遠(yuǎn)比PS、PES等材質(zhì)強(qiáng)，是國際微超濾膜的趨勢;
由于中空纖維內(nèi)徑較小，一般都在1mm上下，所以內(nèi)壓式膜處理污染程度較高的源水，容易發(fā)生內(nèi)徑堵塞。因此內(nèi)壓式膜處理高污染水質(zhì)經(jīng)常會(huì)有運(yùn)行問題，尤其是MBR項(xiàng)目。在全球的浸沒式MBR中，基本都是采用外壓式MBR膜，而且趨勢采用PVDF膜;
由于內(nèi)徑較小易堵塞，所以內(nèi)壓式膜的運(yùn)行膜通量較低;內(nèi)壓式膜對自清洗過濾器的要求比外壓式高;
外壓式膜一般采用空氣輔助擦洗，內(nèi)壓式膜一般只采用水反洗，比氣水聯(lián)合清洗效果差，反洗水量也大;
PVDF膜材質(zhì)本身比PS、PES的親水性稍差，但絕大多數(shù)PVDF膜廠家都對其PVDF膜進(jìn)行過親水性處理;
此外，絕大多數(shù)外壓式膜和內(nèi)壓式膜都是不對稱單皮層膜結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)工藝為濕法(相轉(zhuǎn)移法)，目前也有廠家如旭化成、東洋環(huán)境等采用熱法工藝及海綿狀均一膜結(jié)構(gòu)，因此膜的破損率最低，安全性最高。
浸沒式膜過濾與加壓式膜過濾的對比
“浸沒式膜過濾工藝是超低壓中空纖維膜技術(shù)與連續(xù)膜過濾技術(shù)相結(jié)合而派生出來的一種新型的膜過濾處理工藝。
它使用開放式中空纖維膜組件，將膜直接置于充滿待處理水的膜池之中，通過泵的負(fù)壓抽吸和大氣壓力，使水透過膜表面，從中空纖維膜內(nèi)側(cè)抽出，達(dá)到過濾凈化的目的。
(1)選擇壓力式和浸沒式的一般標(biāo)準(zhǔn)是：當(dāng)原水COD連續(xù)大于60mg/L, 濁度(懸浮物)連續(xù)大于20NTU時(shí)，最好選用浸沒式或者通過混凝沉淀后選擇壓力式;
(2)浸沒式優(yōu)點(diǎn)是可以直接過濾高濃度懸浮物而不需要復(fù)雜預(yù)處理(如可高達(dá)200NTU以上)。如MBR就是浸沒式超濾膜的一種特殊應(yīng)用，直接過濾懸浮物高達(dá)10000mg/L的污泥;但壓力式尤其是內(nèi)壓式則對進(jìn)水水質(zhì)要求較高。
(3)系統(tǒng)的占地面積非常小(直接浸入到需要處理的水中，為現(xiàn)有給水廠的改造提供了條件，可以將膜安裝到現(xiàn)有的澄清池、濾池或其他水池中);
(4)產(chǎn)水水質(zhì)接近壓力式膜組件，優(yōu)于傳統(tǒng)水處理。
(5)低跨膜壓差，且可借助水外壓，浸沒式超濾運(yùn)行能耗低;
(6)浸沒式前一般不需要混凝沉淀和多介質(zhì)過濾，工藝較簡單，并且浸沒式系統(tǒng)的占地也較小，此外浸沒式的系統(tǒng)管道設(shè)備成本比壓力式低。
對比數(shù)據(jù)：
(1)壓力式回收率92-95%(氣水反洗)，浸沒式回收率90-92%(排放)。
(2)運(yùn)行費(fèi)用低。壓力式噸水電耗為0.2度，浸沒式為0.1度。
(3)以5萬噸膜系統(tǒng)水廠為例，壓力式占地面積為24m×8m;若設(shè)計(jì)成浸沒式工藝，水罐和水泵等設(shè)備不變，占地面積僅需要18m×6m。
作為廣泛應(yīng)用的兩種膜過濾形式，兩種形式的超濾在構(gòu)造形式、驅(qū)動(dòng)力、通量選擇、投資與運(yùn)行維護(hù)、建設(shè)周期、土建工程等多方面都存在著差異。南京實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備總的來說，由于浸沒式超濾對預(yù)處理的要求較低、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，因此應(yīng)用于污染較嚴(yán)重的水質(zhì)處理和規(guī)模較大工程時(shí)，更具優(yōu)勢。
浸沒式膜過濾的應(yīng)用
國內(nèi)應(yīng)用浸沒式膜過濾處理飲用水的實(shí)例相對較少，主要用于現(xiàn)有水廠的升級改造項(xiàng)目、中水回用中的應(yīng)用、雙膜法的預(yù)處理。
浸沒式膜過濾不僅出水水質(zhì)穩(wěn)定、對濁度和兩蟲的去除效果顯著，而且對預(yù)處理的要求較低、抗沖擊負(fù)荷能力更強(qiáng)，在市政污水和工業(yè)廢水回收利用、地表水和地下水處理、海水淡化預(yù)處理、現(xiàn)有水廠升級改造等諸多領(lǐng)域，將會(huì)發(fā)揮更大的作用。
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