摘要： 

    MBR膜作為膜生物反應器系統中的核心部件，是工藝系統的“心臟”。其作用是實(shí)現精密、**的固液分離。但是，在實(shí)際中，膜的成本高、壽命短、易受污染，成為了MBR應用的“瓶頸”。因此需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與研制低成本、高性能的耐污染、高通量的MBR膜。 

關(guān)鍵詞： 

   膜分離 膜組件 膜材料 有機膜 無(wú)機膜  

正文： 

     膜可定義為一定流體相中，有一均勻的一相或是由兩相以上薄層凝聚物質(zhì)將流體相分隔成了2部分，這一薄層物質(zhì)被稱(chēng)為膜。膜分離技術(shù)是近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興多學(xué)科交叉的高新技術(shù)，利用具有特殊選擇透過(guò)性的有機高分子材料或無(wú)機材料，形成不同形態(tài)的膜，并在一定的驅動(dòng)力作用下，將雙元或者多元組分分離或濃縮。 

膜材料研究進(jìn)展:膜材料作為膜分離技術(shù)的核心越來(lái)越受到人們的關(guān)注。**早的分離膜材料是纖維素及其衍生物，近年來(lái)，各種高性能纖維素及高分子有機聚合物膜材料的開(kāi)發(fā)層出不窮，并出現了新型的陶瓷、多孔玻璃、氧化鋁等無(wú)機膜材料和有機無(wú)機膜材料。為了更好地發(fā)揮膜技術(shù)的優(yōu)勢，分離膜材料成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。 

    膜的分類(lèi)：膜可以由很多種材料制備，可以是液相、固相甚至是氣相的。目前使用的分離膜絕大多數是固相膜。

一 根據膜斷面的物理形態(tài)，可將膜分為對稱(chēng)膜、不對稱(chēng)膜和復合膜； 

二 按照膜的分離原理又可分為電滲析、反滲透、納濾、超濾、微濾等， 

三 按照膜結構分，可分為平板膜、管狀膜、卷狀膜和中空纖維膜；  

      為了便于工業(yè)化生產(chǎn)和安裝，提高膜的工作效率，在單位體積內實(shí)現**大的膜面積，通常將膜以某種形式組裝在一個(gè)基本單元設備內，在一定的驅動(dòng)力下，完成混合液中各組分的分離，這類(lèi)裝臵稱(chēng)為膜組件。 

1 MBR 膜組件設計的一般要求： 

對膜提供足夠的機械支撐，流道通暢，沒(méi)有流動(dòng)死角和靜水區； 能耗較低，盡量減少濃差極化，提高分離效率，減輕膜污染； 盡可能高的裝填密度，安裝，清洗、更換方便； 具有足夠的機械強度、化學(xué)和熱穩定性。 

膜組件的選用要綜合考慮其成本，裝填密度、應用場(chǎng)合、系統流程、膜污染及清洗、使用壽命等。  

2 膜組件分類(lèi) 

工業(yè)上常用的膜組件形式有五種：板框式、螺旋卷式 、圓管式、中空纖維式和毛細管式。前兩種使用平板膜，后三者使用管式膜。圓管式膜直徑 >10mm; 毛細管式－ 0.5~10.0mm ；中空纖維式<0.5mm> 。    

2.1板框式： 

是 MBR 工藝**早應用的一種膜組件形式，外形類(lèi)似于普通的板框式壓濾機。優(yōu)點(diǎn)是：制造組裝簡(jiǎn)單，操作方便，易于維護、清洗、更換。缺點(diǎn)是：密封較復雜，壓力損失大，裝填密度小。 

2.2 圓管式： 

是由膜和膜的支撐體構成，有內壓型和外壓型兩種運行方式。實(shí)際中多采用內壓型，即進(jìn)水從管內流入，滲透液從管外流出。膜直徑在 6~24mm 之間。圓管式膜優(yōu)點(diǎn)是：料液可以控制湍流流動(dòng)，不易堵塞，易清洗，壓力損失小。缺點(diǎn)是：裝填密度小。 

2.3中空纖維式： 

外徑一般為 40 ～ 250 μm ，內徑為 25 ～ 42μm 。優(yōu)點(diǎn)是：耐壓強度高，不易變形。在 MBR中，常把組件直接放入反應器中，不需耐壓容器，構成浸沒(méi)式膜 -生物反應器。一般為外壓式膜組件。優(yōu)點(diǎn)是：裝填密度高；造價(jià)相對較低；壽命較長(cháng)，可以采用物化性能穩定，透水率低的尼龍中空纖維膜；膜耐壓性能好，不需支撐材料。缺點(diǎn)是：對堵塞敏感，污染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響。

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