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生物反应器|收藏我用了7000字，总算说透了MBR工艺……( 三 )


膜--生物反应器也存在一些不足 。 主要表现在以下几个方面：
（1）膜造价高：使膜-生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺 。
（2）膜容易污染：给操作管理带来不便 。
（3）能耗高
首先MBR泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力；其次是MBR池中MLSS浓度非常高 ， 要保持足够的传氧速率 ， 必须加大曝气强度；还有为了加大膜通量、减轻膜污染 ， 必须增大流速 ， 冲刷膜表面 ， 造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高 。
四、MBR工艺用膜
膜可以由很多种材料制备 ， 可以是液相、固相甚至是气相的 。 目前使用的分离膜绝大多数是固相膜 。 根据孔径不同可分为：微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜；根据材料不同 ， 可分为无机膜和有机膜 ， 无机膜主要是微滤级别膜 。 膜可以是均质或非均质的 ， 可以是荷电的或电中性的 。 广泛用于废水处理的膜主要是由有机高分子材料制备的固相非对称膜 。
1、膜的分类依据及分类
（1）膜材质
高分子有机膜材料：聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等 。
有机膜成本相对较低 ， 造价便宜 ， 膜的制造工艺较为成熟 ， 膜孔径和形式也较为多样 ， 应用广泛 ， 但运行过程易污染、强度低、使用寿命短 。
无机膜：是固态膜的一种 ， 是由无机材料 ， 如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜 。 目前在MBR中使用的无机膜多为陶瓷膜 。
（2）膜孔径
MBR工艺中用膜一般为微膜（MF）和超滤膜（UF） ， 大都采用0.1~0.4m膜孔径 ， 这对于固液分离型的膜反应器来说已经足够 ， 微滤膜常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纤维素酯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等 。
超滤常用聚合聚醚砜（PES）、聚酰胺、聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯、纤维素酯、聚聚亚酰胺、聚醚酰胺等 。
膜组件为了便于工业化生产和安装 ， 提高膜的工作效率 ， 在单位体积内实现最大的膜面积 ， 通常将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内 ， 在一定的驱动力下 ， 完成混合液中各组分的分离 ， 这类装置称为膜组件（ Module） 。 工业上常用的膜组件形式有五种：板框式、螺旋卷式、圆管式、中空纤维式和毛细管式 。 前两种使用平板膜 ， 后三者使用管式膜 。 圆管式膜直径>10mm；毛细管式0.5~10.0mm 。
生物反应器|收藏我用了7000字，总算说透了MBR工艺……
本文插图

2、MBR工艺中常用的膜组件形式
（1）板框式
MBR工艺最早应用的一种膜组件形式 ， 外形类似于普通的板框式压滤机 。
优点：制造组装简单 ， 操作方便 ， 易于维护、清洗、更缺点：密封较复杂 ， 压力损失大 ， 装填密度小 。
（2）圆管式
由膜和膜的支撑体构成 ， 有内压型和外压型两种运行方式 。 实际中多采用内压型 ， 即进水从管内流入 ， 渗透液从管外流出 。 膜直径在6~24mm之间 。
优点：料液可以控制湍流流动 ， 不易堵塞 ， 易清洗 ， 压力损失小 。
缺点：装填密度小 。
（3）中空纤维式
外径一般为40~250um ， 内径为25~42m 。 在MBR中 ， 常把组件直接放入反应器中 ， 不需耐压容器 ， 构成浸没式膜-生物反应器 。 一般为外压式膜组件 。
（4）柱形中空纤维膜
优点：耐压强度高 ， 不易变形 ， 不需支撑材料；装填密度高；造价相对较低；寿命较长 ， 可以采用物化性能稳定 ， 适水率低的尼龙中空纤维膜 。
缺点：对堵塞敏感 ， 污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响 。
（5）螺旋卷式
螺旋卷式简称卷式 ， 主要部件为多孔支撑材料 ， 两侧是膜 ， 三边密封 ， 开放边与一根多孔的中心产品水收集管密封连接 ， 在膜袋外部的原水侧垫一层网眼型间隔材料 ， 把膜袋-隔网依次迭合 ， 绕中心集水管紧密地卷起来 ， 形成一个膜卷 ， 装进圆柱形压力容器内 ， 就制成了—个螺旋卷式膜组件优点：膜的装填密度高；膜支撑结构简单；浓差极化小；容易调整膜面流态 。


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