
膜技術(shù)分類
在膜法液體分離技術(shù)領(lǐng)域,從分離精度上劃分由粗到精分為四類:微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)。
微濾(Microfiltration),簡寫為MF,截留顆粒直徑0.1到數(shù)微米之間。微濾膜允許大分子和溶解性固體(無機(jī)鹽)等通過,但會(huì)截留懸浮物、細(xì)菌及大分子量膠體等物質(zhì)。微濾操作壓力一般在0.01~0.2MPa之間。
超濾(Ultrafiltration),簡寫為UF,截留顆粒直徑0.002~0.1μm之間。超濾允許小分子物質(zhì)和溶解性固體(無機(jī)鹽)等通過,同時(shí)截留下膠體、蛋白質(zhì)、微生物及大分子有機(jī)物,用于表示超濾膜孔徑大小的切割分子量一般在1,000~500,000之間。超濾操作壓力一般在0.05~0.6MPa之間。 
納濾(Nanofiltration),簡寫為NF,截留顆粒直徑約0.001μm(1nm)。納濾膜的操作區(qū)間介于超濾和反滲透之間,其截留有機(jī)物質(zhì)的分子量約為200~800左右,截留溶解性鹽類的能力為20%~98%之間,對(duì)可溶性單價(jià)粒子的去除率高于高價(jià)離子,一般用于除去地表水的有機(jī)物和色素、地下水的硬度和部分溶解鹽、食品和醫(yī)藥生產(chǎn)中有用物質(zhì)的提取、濃縮等。納濾操作壓力一般在0.5~1.5MPa之間。
反滲透(ReverseOsmosis),簡寫為RO,截留顆粒直徑小于0.001μm(1nm)。反滲透能有效截留所有的溶解鹽份及分子量大于100的有機(jī)物,同時(shí)允許水分子通過,主要用于苦咸水及海水淡化,鍋爐補(bǔ)給水,工業(yè)純水及飲用純凈水生產(chǎn),廢水處理。反滲透操作壓力一般在1~10MPa之間。
膜生物反應(yīng)器(MBR)
膜生物反應(yīng)器(MBR)是以酶、微生物或動(dòng)植物細(xì)胞為催化劑進(jìn)行生化反應(yīng),同時(shí)借助膜分離技術(shù)不斷分離出反應(yīng)產(chǎn)物并截留催化劑而進(jìn)行反應(yīng)的裝置。
污泥處理中的MBR法是將膜分離技術(shù)中的微濾或超濾技術(shù)和活性污泥法有機(jī)結(jié)合的污水處理新技術(shù)。MBR法是一種新型的污水生化處理系統(tǒng),它是將中空纖維膜組件直接放入曝氣池中,膜生物反應(yīng)器組件下部直接與曝氣裝置相匹配,使膜纖維在池中始終處于左右擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并不斷受到上升氣泡的擦洗,膜表面不斷得到清理,保證了膜表面的清潔;定期的反沖洗也對(duì)阻止膜表面無機(jī)結(jié)垢物和油類附著提供了保證。
超濾
1、超濾的基本原理
超濾是一種以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力,以超濾膜為過濾介質(zhì),與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程。超濾膜表面的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液,而體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè),成為濃縮液,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)原液的凈化、分離和濃縮的目的。超濾可以將原液中的膠體物質(zhì)、大分子物質(zhì)、顆粒、細(xì)菌、病毒和原生動(dòng)物等進(jìn)行截留,通過濃縮液排放、沖洗和化學(xué)清洗而去除。
2、超濾膜材料
可以用來制造超濾膜的材料很多,包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)、聚丙烯腈(PAN)、聚氯乙烯(PVC)等。90 年代初,聚醚砜在商業(yè)上取得了應(yīng)用,而 90 年代末,性能更優(yōu)越的聚偏氟乙烯(PVDF)超濾膜開始被廣泛地應(yīng)用于水處理行業(yè)。目前聚偏氟乙烯(PVDF)和聚醚砜(PES)成為制造中空纖維超濾膜的重要材料。
美能材料科技PVDF中空纖維超濾膜
美能中空纖維超濾膜材料
美能材料科技以 PVDF 為基礎(chǔ)膜材料,經(jīng)過了特殊的親水化處理,膜絲在保持 PVDF 優(yōu)良特性(如耐溫、耐氧化、耐光老化、耐酸堿、耐化學(xué)藥品、耐污染等)的基礎(chǔ)上,增加了表面親水性,使美能膜絲具有更好的通量和抗污染性能。
美能膜制造工藝分為溶液相轉(zhuǎn)移法(NIPS)與改進(jìn)熱致相分離法(3G-TIPS、4G-TIPS)。其工藝條件的差別見下表。

美能材料科技PVDF中空纖維超濾膜
美能 NIPS 方法生產(chǎn)的膜經(jīng)濟(jì)實(shí)用,親水性好。美能 3G-TIPS、4G-TIPS 工藝生產(chǎn)的膜解決了 NIPS 膜化學(xué)穩(wěn)定性相對(duì)較差,機(jī)械強(qiáng)度相對(duì)較低,以及普通 TIPS 膜親水性差的問題,同時(shí)保持了 TIPS 膜化學(xué)穩(wěn)定性好,機(jī)械強(qiáng)度高的特征。美能 3G-TIPS、4G-TIPS 可以形成不同的孔徑,其中 4G-TIPS 具有更高的強(qiáng)度,尤其適用于 MBR 項(xiàng)目。膜產(chǎn)品的性能比較見下表。

美能PVDF超濾膜特性
良好的親水性
美能 PVDF 超濾中空纖維膜經(jīng)過特殊的親水化處理,膜絲具有永久的親水性能,水接觸角由未改性前的約 90°降為 40-60°??梢栽谳^低的跨膜壓力下,得到很高的水通量,同時(shí)提高膜絲的耐污染性能。
過濾精度高

美能中空纖維超濾膜具有均勻的 0.04μm 的微孔(如上圖),可以除去微生物、膠體、藻類以及其他引起渾濁的物質(zhì)。超濾膜產(chǎn)品的公稱孔徑系列包括 0.04μm、0.02μm 等。
美能公司也可制造大于 0.1μm 孔徑的微濾膜,微濾膜產(chǎn)品系列產(chǎn)品包括 0.2μm、0.45μm 等,可用于懸浮物、乳化液、細(xì)菌和寄生蟲等的去除,與超濾膜相比運(yùn)行通量更大能耗更低。
美能PVDF超濾中空纖維膜外表面和截面結(jié)構(gòu)
美能PVDF超濾膜特性
良好的機(jī)械強(qiáng)度
美能十分關(guān)注膜的機(jī)械強(qiáng)度,通過配方和工藝改進(jìn),使得美能產(chǎn)品具有良好的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長,使用中不易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。
壽命長、抗污能力高
美能材料科技采用優(yōu)質(zhì)的 PVDF 為原料,使美能的超濾中空纖維膜具有良好的耐化學(xué)腐蝕、耐氧化及耐光老化等性能。同時(shí) PVDF 材料能賦予膜產(chǎn)品良好的耐污性能。
美能膜材料具有極強(qiáng)的耐久力,因此可以使用各種方法反復(fù)清洗,以除去污染物和恢復(fù)通量。
穩(wěn)定的產(chǎn)品性能
公司從原材料供應(yīng)、制備工藝和產(chǎn)品檢測入手,保證原料質(zhì)量穩(wěn)定、制備過程中前后一致的精確控制以及產(chǎn)品 100%的檢測,確保不同批次的產(chǎn)品具有穩(wěn)定的通量、過濾精度和穩(wěn)定的操作壓力。
MBR技術(shù)核心—浸入式膜組件
MBR 水處理技術(shù)兼具生物或者化學(xué)混凝與膜分離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),其技術(shù)核心是浸入式膜組件。美能 SMM 浸入式膜組件是一種獨(dú)特的將水由外向內(nèi)負(fù)壓抽吸的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),所用 PVDF 膜絲具有柔韌性高、不易斷絲、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐光老化性能好等特點(diǎn),特別適合用于 MBR 工藝。
亦由于美能 SMM 膜進(jìn)水通道是完全開放的原因,浸入式膜工藝能應(yīng)付高懸浮物與有機(jī)物的進(jìn)水和對(duì)水質(zhì)不穩(wěn)定的進(jìn)水有較強(qiáng)的抗沖擊能力,可進(jìn)行高品質(zhì)過濾,高效率除去細(xì)菌、懸浮固體以及營養(yǎng)物質(zhì)。同時(shí),高效的膜組件使得 MBR 系統(tǒng)可在比傳統(tǒng)處理過程更小的區(qū)域內(nèi)運(yùn)行,操作簡單。膜組件裝配式設(shè)計(jì),拆裝與維護(hù)方便靈活,可與傳統(tǒng)工藝更好的銜接,以適應(yīng)傳統(tǒng)污水處理廠的改造與擴(kuò)展。
美能 SMM 浸入式膜組件作為超濾,其它用途還包括:
蓄水池中未凈化水的過濾;
替代傳統(tǒng)的沙濾等過濾方式,且具備更好的性能;
不同行業(yè)的水回用等。
美能 SMM 浸入式超濾膜組件參數(shù) 
美能 4G-TIPS 膜絲具有更高的強(qiáng)度、更好的耐化學(xué)性等特性尤其適合 MBR 項(xiàng)目應(yīng)用。高填充密度產(chǎn)品
主要是用于浸入式超濾項(xiàng)目,可滿足更大產(chǎn)水量的需求。
膜組件選擇

膜通量選擇
浸入式主要為 MBR 使用,通量選擇可參考下表。由于 MBR 用膜量較大,通量可以采用中試確定或有經(jīng)驗(yàn)確定。設(shè)計(jì)人員可以與本公司聯(lián)系從現(xiàn)有的項(xiàng)目運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)中確定通量。
浸入式膜裝置(膜組器)的規(guī)格

