膜组件种类及应用
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➢ 膜组件
•为将膜用于工业过程，通常需要较大面积的膜，膜组件就是将 一定膜面积以某些形式组装成的器件，是膜装置的核心部件。
•膜组件设计有多种形式，它们均根据两种膜构型设计而成：平 板构型和管式构型。板框式和卷式膜组件均使用平板膜，而管 状、毛细管和中空纤维膜组件均使用管式膜。后三种膜器的差 别主要在于所使用的管式膜的规格不同。
中空纤维膜设备
陶瓷膜设备
➢ 处理过程
料液从中空纤维组件的一端流人, 沿纤维外侧平行于纤维束 流动，透过液则渗透通过中空纤维壁进入内腔，然后从纤维在环 氧树脂的固封头的开端引出,原液则从膜组件的另一端流出。
➢ 实验室中应用
➢ 膜技术应用及展望
膜技术在食品行业的应用
➢ 膜技术在果汁行业应用
•应用管式超滤技术进行果汁的澄清 •应用纳滤、反渗透技术进行果汁的浓缩 •应用超滤技术进行果汁的脱色
MBR技术在废水处理中的应用
膜生物反应器（MBR）
• 新型污水处理工艺＝“膜技术”+“生化处理技术”
• 原理：利用了膜微孔截留的作用，截留好氧或厌氧系统中的菌团。
• 优点：提高了反应器的污泥浓度，延长了泥龄，提高了难降解物质的
降解效率。
污泥 过滤
污水
生物曝气池
沉淀池
处理水
水
传统式活性污
泥法
原
污水
•分为外压式和内压式 •将大量的中空纤维安装在一个管状容器内,中空纤 维的一端以环氧树脂与管外壳壁固封制成膜组件
中空纤维膜
➢ 中空纤维式膜组件
中空纤维膜设备
膜构型➢ 中各空纤种维膜构平板型的卷特式点对比管式
性质
聚合物 陶瓷
流道尺寸 (mm)
0.6~1.1 0.5~1.0 0.86~1.5 12.7~25. 2~19
膜技术在染料行业的应用
➢ 膜技术在染料生产中的应用
1、活性染料脱盐技术 2、酸性染料脱盐技术 3、增白剂脱盐技术
➢ 染料工业清洁生产工艺
染料浆液
纳滤脱盐浓缩 盐析压滤
压滤废水等综合废水
粉尘含量≤1mg/m3 净气排放 刚性微滤膜
喷雾干燥
蒸发
粉尘回收 焚烧
纳滤废水处理
废水达标排放
COD:100-200 色度:10-20
1
管式膜组件
2
中空纤维式
3
平板膜组件
4
卷式膜组件
➢ 管式膜组件
• 结构简单、安装方便 • 适应性强、可耐高压 • 压力损失小、透过量大 • 易清洗
• 比表面积小
• 适宜处理高粘度及稠厚液 体的微滤和超滤
管式膜
➢ 管式陶瓷超滤膜组件
陶瓷膜设备
➢ 平板膜组件
平板膜
• 较管式组件比表面积大得多，制造组装比较简单，膜 的更新、清洗、维护比较容易
•对于工业使用的膜组件，膜的装填密度每立方米可从数百到上 万平方米，根据不同生产能力，可使用几个至数百个膜组件。 目前，商业化的用于挥发性有机废气/空气分离的膜组件为螺旋 式和卷式，而中空纤维式膜组件也被广泛的研究并在一定范围 内得到应用。
➢ 膜组件——分离的基本单元
–膜组件由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及容纳这些部件的容 器构成的一个单元称为膜组件。
水
外循环式膜分离 活性污泥法
膜 处理水
气 支持材 平板膜 泡
污水
浸没式膜分离活
膜
性污泥法
处理水
➢ MBR工艺的特点
出水水质高，水中无固体物质存在，出水无需二沉池，占 地小：
１、处理出水清澈， 悬浮物和浊度接近于零，细菌和 病毒被大幅去除 。生活废水处理后的出水水质优于建设部颁发 的生活杂用水水质标准（ CJ25.1-89 ），可以直接作为非饮用 市政杂用水进行回用。
➢ 低聚糖应用膜技术流程图
反渗透纯水
连续离交
低聚糖10%， 葡萄糖10%
钠滤
葡萄糖≤1% 低聚糖25
反渗透 葡萄糖25%
➢ 果汁应用膜技术流程图
新鲜水果或蔬菜
清洗与分类
压榨与榨汁
果渣处理
传统工艺
膜工艺
加酶澄清去果胶
超滤澄清
过滤澄清或离心分离 蒸发浓缩50-70Brix
调和 热杀菌
纳滤或反渗透浓缩 20-40Brix
２、膜分离也使 微生物被完全截流在生物反应器内， 使得 系统内能够维持较高的微生物浓度，不但 提高了反应装置对污 染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器 对 进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲 击负荷，能够稳定获得优质的出水水质
板式膜生物反应器—— BIOCEL®
BIO-CELL组件结构——膜片
➢ MBR+RO中水回用流程
UASB 沉淀池 一段好氧 配水池 排放
沉淀池 沉淀池
膜组件清洗池 好氧池改造成MBR池
新增风机 二段好氧
出水缓冲池
RO浓水
碳滤+反渗透组 RO产水回用
Thank You!
谢谢观看！ 2020
二级蒸发浓缩 50-70Brix
无菌罐装
罐装密封
➢ 膜技术在茶加工中的应用
•最广泛的应用在于浓缩茶汁和茶粉的生产工艺中，常用的膜 技术包括： •1、应用微滤技术进行茶汁的澄清 •2、应用纳滤和反渗透浓缩茶汁 •膜技术在茶加工中的流程图：
茶叶
浸提
微滤
钠滤浓缩
喷干
茶粉
➢ 茶加工应用膜需要注意的问题
•1、加工过程的卫生消毒保证；选择的膜型号需要容易清 洗及高温灭菌 •2、耐受高温下的过滤及浓缩
• 适于微滤、超滤
➢ 平板陶瓷超滤膜组件
➢ 螺旋式膜组件
卷式膜
• 膜面积大 • 湍流情况好
• 可用于微滤、超滤和反渗透
• 制造装配要求高
• 清洗检修不方便
• 不能处理悬浮液浓度较高 的料液
➢ 滤层示意图
➢ 超滤微滤卷式膜组件
卷式膜设备
➢ 中空纤维式膜组件
•最大特点是单位装填膜面积比所有其他组件大, 最高可达到30000m2/m3
2
4
填装密度
高
中等
中等
低
低
膜污染
高
中等
中等
低
低
运行能耗
低
中等
中等
高
高
膜通量
一般
很好
好
好
好
设备价格
低
高
低
高
非常高
膜清洗
较差、难 一般、较 差、难 好、易 易
好、易
更换方式
组件
膜片
组件
膜管
膜管
对料液要求 较高
较低
高
低
低
换膜费用
中等
低
中等
高
非常高
回洗
可
否
பைடு நூலகம்
否
否
可
➢ 膜设备
FLOW-Cell膜设备 各种膜构型的特点对比 卷式膜设备
•为将膜用于工业过程，通常需要较大面积的膜，膜组件就是将 一定膜面积以某些形式组装成的器件，是膜装置的核心部件。
•膜组件设计有多种形式，它们均根据两种膜构型设计而成：平 板构型和管式构型。板框式和卷式膜组件均使用平板膜，而管 状、毛细管和中空纤维膜组件均使用管式膜。后三种膜器的差 别主要在于所使用的管式膜的规格不同。
中空纤维膜设备
陶瓷膜设备
➢ 处理过程
料液从中空纤维组件的一端流人, 沿纤维外侧平行于纤维束 流动，透过液则渗透通过中空纤维壁进入内腔，然后从纤维在环 氧树脂的固封头的开端引出,原液则从膜组件的另一端流出。
➢ 实验室中应用
➢ 膜技术应用及展望
膜技术在食品行业的应用
➢ 膜技术在果汁行业应用
•应用管式超滤技术进行果汁的澄清 •应用纳滤、反渗透技术进行果汁的浓缩 •应用超滤技术进行果汁的脱色
MBR技术在废水处理中的应用
膜生物反应器（MBR）
• 新型污水处理工艺＝“膜技术”+“生化处理技术”
• 原理：利用了膜微孔截留的作用，截留好氧或厌氧系统中的菌团。
• 优点：提高了反应器的污泥浓度，延长了泥龄，提高了难降解物质的
降解效率。
污泥 过滤
污水
生物曝气池
沉淀池
处理水
水
传统式活性污
泥法
原
污水
•分为外压式和内压式 •将大量的中空纤维安装在一个管状容器内,中空纤 维的一端以环氧树脂与管外壳壁固封制成膜组件
中空纤维膜
➢ 中空纤维式膜组件
中空纤维膜设备
膜构型➢ 中各空纤种维膜构平板型的卷特式点对比管式
性质
聚合物 陶瓷
流道尺寸 (mm)
0.6~1.1 0.5~1.0 0.86~1.5 12.7~25. 2~19
膜技术在染料行业的应用
➢ 膜技术在染料生产中的应用
1、活性染料脱盐技术 2、酸性染料脱盐技术 3、增白剂脱盐技术
➢ 染料工业清洁生产工艺
染料浆液
纳滤脱盐浓缩 盐析压滤
压滤废水等综合废水
粉尘含量≤1mg/m3 净气排放 刚性微滤膜
喷雾干燥
蒸发
粉尘回收 焚烧
纳滤废水处理
废水达标排放
COD:100-200 色度:10-20
1
管式膜组件
2
中空纤维式
3
平板膜组件
4
卷式膜组件
➢ 管式膜组件
• 结构简单、安装方便 • 适应性强、可耐高压 • 压力损失小、透过量大 • 易清洗
• 比表面积小
• 适宜处理高粘度及稠厚液 体的微滤和超滤
管式膜
➢ 管式陶瓷超滤膜组件
陶瓷膜设备
➢ 平板膜组件
平板膜
• 较管式组件比表面积大得多，制造组装比较简单，膜 的更新、清洗、维护比较容易
•对于工业使用的膜组件，膜的装填密度每立方米可从数百到上 万平方米，根据不同生产能力，可使用几个至数百个膜组件。 目前，商业化的用于挥发性有机废气/空气分离的膜组件为螺旋 式和卷式，而中空纤维式膜组件也被广泛的研究并在一定范围 内得到应用。
➢ 膜组件——分离的基本单元
–膜组件由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及容纳这些部件的容 器构成的一个单元称为膜组件。
水
外循环式膜分离 活性污泥法
膜 处理水
气 支持材 平板膜 泡
污水
浸没式膜分离活
膜
性污泥法
处理水
➢ MBR工艺的特点
出水水质高，水中无固体物质存在，出水无需二沉池，占 地小：
１、处理出水清澈， 悬浮物和浊度接近于零，细菌和 病毒被大幅去除 。生活废水处理后的出水水质优于建设部颁发 的生活杂用水水质标准（ CJ25.1-89 ），可以直接作为非饮用 市政杂用水进行回用。
➢ 低聚糖应用膜技术流程图
反渗透纯水
连续离交
低聚糖10%， 葡萄糖10%
钠滤
葡萄糖≤1% 低聚糖25
反渗透 葡萄糖25%
➢ 果汁应用膜技术流程图
新鲜水果或蔬菜
清洗与分类
压榨与榨汁
果渣处理
传统工艺
膜工艺
加酶澄清去果胶
超滤澄清
过滤澄清或离心分离 蒸发浓缩50-70Brix
调和 热杀菌
纳滤或反渗透浓缩 20-40Brix
２、膜分离也使 微生物被完全截流在生物反应器内， 使得 系统内能够维持较高的微生物浓度，不但 提高了反应装置对污 染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器 对 进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲 击负荷，能够稳定获得优质的出水水质
板式膜生物反应器—— BIOCEL®
BIO-CELL组件结构——膜片
➢ MBR+RO中水回用流程
UASB 沉淀池 一段好氧 配水池 排放
沉淀池 沉淀池
膜组件清洗池 好氧池改造成MBR池
新增风机 二段好氧
出水缓冲池
RO浓水
碳滤+反渗透组 RO产水回用
Thank You!
谢谢观看！ 2020
二级蒸发浓缩 50-70Brix
无菌罐装
罐装密封
➢ 膜技术在茶加工中的应用
•最广泛的应用在于浓缩茶汁和茶粉的生产工艺中，常用的膜 技术包括： •1、应用微滤技术进行茶汁的澄清 •2、应用纳滤和反渗透浓缩茶汁 •膜技术在茶加工中的流程图：
茶叶
浸提
微滤
钠滤浓缩
喷干
茶粉
➢ 茶加工应用膜需要注意的问题
•1、加工过程的卫生消毒保证；选择的膜型号需要容易清 洗及高温灭菌 •2、耐受高温下的过滤及浓缩
• 适于微滤、超滤
➢ 平板陶瓷超滤膜组件
➢ 螺旋式膜组件
卷式膜
• 膜面积大 • 湍流情况好
• 可用于微滤、超滤和反渗透
• 制造装配要求高
• 清洗检修不方便
• 不能处理悬浮液浓度较高 的料液
➢ 滤层示意图
➢ 超滤微滤卷式膜组件
卷式膜设备
➢ 中空纤维式膜组件
•最大特点是单位装填膜面积比所有其他组件大, 最高可达到30000m2/m3
2
4
填装密度
高
中等
中等
低
低
膜污染
高
中等
中等
低
低
运行能耗
低
中等
中等
高
高
膜通量
一般
很好
好
好
好
设备价格
低
高
低
高
非常高
膜清洗
较差、难 一般、较 差、难 好、易 易
好、易
更换方式
组件
膜片
组件
膜管
膜管
对料液要求 较高
较低
高
低
低
换膜费用
中等
低
中等
高
非常高
回洗
可
否
பைடு நூலகம்
否
否
可
➢ 膜设备
FLOW-Cell膜设备 各种膜构型的特点对比 卷式膜设备