Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2022-08-05 Происхождение:Работает
Мембраны могут быть изготовлены из широкого спектра материалов и могут быть жидкой, твердой или даже газовой фазой.Большинство используемых разделительных мембран представляют собой твердофазные мембраны.В зависимости от размера пор их можно разделить на микрофильтрационные, ультрафильтрационные, нанофильтрационные и мембраны обратного осмоса ;в зависимости от материала их можно разделить на неорганические и органические мембраны, при этом неорганические мембраны в основном представляют собой мембраны для микрофильтрации.Мембраны могут быть гомогенными или негомогенными, заряженными или электрически нейтральными.Мембраны, широко используемые при очистке сточных вод , представляют собой в основном твердофазные асимметричные мембраны, изготовленные из органических полимерных материалов.
1. Полимерные органические мембранные материалы: полиолефины, полиэтилен, полиакрилонитрил, полисульфон, ароматические полиамиды, фторполимеры и др.
Органические мембраны относительно дешевы, недороги, процесс производства мембран более зрелый, размер и форма пор мембраны также более разнообразны, широко используются, но процесс эксплуатации легко загрязняется, низкая прочность, короткий срок службы.
2. Неорганическая мембрана: представляет собой твердую мембрану, изготовленную из неорганических материалов, таких как металл, оксиды металлов, керамика, пористое стекло, цеолит, неорганические полимерные материалы и другие полупроницаемые мембраны.
Неорганические мембраны, используемые в МБР , в основном представляют собой керамические мембраны.Преимущества: его можно использовать при pH = 0 ~ 14, давлении P < 10 МПа, температуре < 350 ℃, его высоком потоке, относительно низком потреблении энергии, и он очень конкурентоспособен при очистке промышленных сточных вод высокой концентрации;недостатки: дороговизна, не щелочестойкость, малая эластичность, некоторые трудности в обработке и подготовке мембраны.
Мембраны, используемые в процессе MBR , обычно представляют собой мембраны для микрофильтрации (MF) и мембраны для ультрафильтрации (UF) .Размер пор мембраны от 0,1 до 0,4 мкм используется для микрофильтрационных мембран, что достаточно для мембранных реакторов с разделением твердой и жидкой фаз.
Обычно используемые полимерные материалы для мембран MF: поликарбонат, сложный эфир целлюлозы, поливинилиденфторид, полисульфон, политетрафторэтилен, поливинилхлорид, полиэфиримид, полипропилен, полиэфирэфиркетон, полиамид и т. д.
Обычно используемые полимерные материалы для ультрафильтрации включают: полисульфон, полиэфирсульфон (ПЭС), полиамид, полиакрилонитрил (ПАН), поливинилиденфторид, сложный эфир целлюлозы, полиэфиркетон, полиимид, полиэфирамид и т. д.
Чтобы облегчить промышленное производство и установку, повысить эффективность мембраны и добиться максимальной площади мембраны на единицу объема, мембрана обычно собирается в той или иной форме в базовой единице оборудования под определенной движущей силой, чтобы завершить разделения компонентов в смеси, этот тип устройства называется мембранным модулем.
В промышленности используются пять распространенных форм мембранных модулей.
Модуль пластины и рамы, модуль спиральной намотки, модуль трубки, модуль , полого волокна и модуль капилляра .В первых двух используются плоские мембраны, а в последних трех — трубчатые мембраны .В последних трех используются трубчатые мембраны диаметром >10 мм;капилляр от 0,5 до 10,0 мм;и полое волокно <0,5 мм.
Общие требования к конструкции мембранного модуля МБР.
(1) Адекватная механическая поддержка мембраны с гладкими путями потока, отсутствием тупиковых зон потока или гидростатических зон.
(2) Низкое энергопотребление, минимизация концентрационной поляризации, повышение эффективности разделения и снижение загрязнения мембраны.
(3) Максимально возможная плотность наполнения, простота установки, очистки и замены.
(4) Адекватная механическая прочность, химическая и термическая стабильность.
При выборе мембранных модулей следует учитывать их стоимость, плотность наполнения, область применения, пропускную способность системы, загрязнение и очистку мембраны, срок службы и т. д.
