膜组件种类及应用课件

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。•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。精1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。管式膜组件中空纤维式平板膜组件卷式膜组件4123精2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精3管式膜精4管式陶瓷超滤膜组件精5陶瓷膜设备精6平板膜组件•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•适于微滤、超滤平板膜精7平板陶瓷超滤膜组件精8螺旋式膜组件•膜面积大•湍流情况好•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•可用于微滤、超滤和反渗透卷式膜精9滤层示意图精10超滤微滤卷式膜组件精11卷式膜设备精12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•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精13中空纤维式膜组件精14中空纤维膜设备精15各种膜构型的特点对比膜构型性质中空纤维平板卷式管式聚合物陶瓷流道尺寸(mm)0.6~1.10.5~1.00.86~1.5212.7~25.42~19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、较易差、难好、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否否可精16膜设备卷式膜设备FLOW-Cell膜设备中空纤维膜设备陶瓷膜设备各种膜构型的特点对比精17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。精18实验室中应用精19膜技术应用及展望膜技术在食品行业的应用精20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精21低聚糖应用膜技术流程图连续离交钠滤反渗透反渗透纯水葡萄糖≤1%低聚糖25葡萄糖25%低聚糖10%，葡萄糖10%精22果汁应用膜技术流程图纳滤或反渗透浓缩20-40Brix二级蒸发浓缩50-70Brix无菌罐装罐装密封热杀菌调和蒸发浓缩50-70Brix过滤澄清或离心分离加酶澄清去果胶超滤澄清膜工艺果渣处理传统工艺压榨与榨汁新鲜水果或蔬菜清洗与分类精23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精24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精25膜技术在染料行业的应用精26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、增白剂脱盐技术精27染料工业清洁生产工艺染料浆液盐析压滤喷雾干燥蒸发焚烧压滤废水等综合废水纳滤废水处理纳滤脱盐浓缩刚性微滤膜粉尘回收粉尘含量≤1mg/m3净气排放废水达标排放COD:100-200色度:10-20精28MBR技术在废水处理中的应用精29过滤水平板膜支持材气泡污泥原水传统式活性污泥法生物曝气池处理水污水沉淀池外循环式膜分离活性污泥法膜污水处理水浸没式膜分离活性污泥法污水处理水膜膜生物反应器（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。精30MBR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。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精31板式膜生物反应器——BIOCEL®精32BIO-CELL组件结构——膜片精33MBR+RO中水回用流程UASB沉淀池一段好氧RO产水回用碳滤+反渗透组出水缓冲池新增风机膜组件清洗池好氧池改造成MBR池沉淀池二段好氧RO浓水沉淀池配水池排放精34S.L.ThankYou!精35