常见问题
废水深度处理和回用项目中如何选择超滤膜？
发布时间：
2020-02-17
浏览次数：
2833次
废水深度处理和回用工程多采用预处理和双膜组合工艺， 超滤膜具有优异的出水水质、更小的占地面积、更低的能耗、更简单的操作管理等特点，确保反渗透等后续设备的长期安全稳定运行，在废水的深度处理和回用工程中已得到了广泛的应用与推广。
在工业上应用并实现商品化的超滤膜主要有卷式、螺旋式、平板式、管式和中空纤维式，中空纤维式超滤膜在废水的深度处理和回用工程中占主导地位。根据运行方式的不同，中空纤维式超滤膜分为压力式、浸没式，压力式超滤和浸没式超滤各有优势和应用领域，本文通过对超滤膜实际应用进行分析，总结这两种运行方式的超滤工艺在实际应用中的区别。
一、压力式超滤
压力式超滤膜是将大量的中空纤维膜丝装入一个圆形柱状压力容器中，纤维束的开口端用环氧树脂浇铸成管板，配备相应的连接件（包括进水端、产水端、浓缩水端），即形成标准膜组件，通过不同数量的标准膜组件并联组成膜系统。压力式超滤系统运行时，通过进水泵将进水压入超滤膜组件中。压力式超滤膜采用密闭式系统设计，过滤方式分为内压式或外压式，采用直流式或错流式过滤。
1、优点
压力式超滤膜系统水通量高，膜的通量为40~120 lmh，需要的膜面积较少。
压力式超滤膜不需要膜池，土建成本较低。
压力式超滤膜安装方便，可以直接拆卸，因此维修、更换比较简单。
压力式超滤膜化学清洗较为简单，可原地进行化学清洗，仅需要清洗溶液箱、清洗水泵及清洗过滤器。
2、缺点
压力式超滤膜进水要求高，工艺复杂，需要在压力式超滤前加配预处理系统（如气浮、砂滤、活性炭、自清洗过滤器等）以降低进水浊度，适用于水质较好或水源比较稳定的项目。
压力式超滤膜抗污染能力差，易堵塞，由于纤维间存在死角可能导致反洗或清洗不彻底。
采用较高压力过滤（0.035~0.2MPa），能耗较高，能耗成本一般为0.2kW.h/m3。
压力式超滤膜系统需要更多的和更复杂的连接件及阀门。
二、浸没式超滤
浸没式超滤包括固定在垂直或水平框架上的中空纤维膜丝，设在框架顶部或底部的产水集水管。每个集水管包含有一层密封膜丝的环氧树脂，使得膜的内腔与管道相连以收集产水，因此浸没式超滤只有产水端一个连接点。几个或几十个浸没式超滤膜组件通过两个硬直角管将其集水管相连，同时将它们的位置固定，形成一个膜箱，若干个膜箱并联浸泡在膜池中组成一个膜列，若干个膜列并联组成不同处理规模的浸没式超滤膜系统。
与压力式超滤相反的是，浸没式超滤是在较低的负压状态下运行使用，利用虹吸或水泵抽吸的方式，将水由外向内进行负压抽滤，实现低膜压差、适度膜通量的直流式全量过滤。浸没式超滤的开放过滤形式降低了进水预处理的要求，日渐成为继压力式超滤之后的又一种新型膜应用技术。
1、优点
可利用原有的澄清池或砂滤池或其他水池改造成为浸没式超滤膜池，在不增加土建占地和投资的情况下实现膜法改造。
工艺较简单，浸没式超滤前一般不需要混凝沉淀和多介质过滤，二沉池出水可直接进系统，可以直接过滤高浓度悬浮物而不需要复杂预处理（如可高达200NTU以上，MBR就是浸没式超滤膜的一种特殊应用，直接过滤悬浮物高达10000mg/L的污泥）。抗污堵能力较强，适用于水质差或波动较大的水源。
采用虹吸或低压真空抽吸的方式（0.02~0.03MPa），能耗较低，能耗成本一般为0.05~0.1kW.h/m3。
浸没式超滤膜系统只需要少量的连接件及阀门，管道设备成本比压力式超滤的低。
2、缺点
浸没式超滤膜通量较低，膜通量为20~80 lmh，相比压力式超滤膜，需要更多的膜面积。
浸没式超滤安装量大，需要采用行车将膜箱吊入膜池，且膜池内安装空间狭小。
浸没式超滤膜化学清洗复杂，清洗时需将膜箱吊离膜池，放入清洗池内浸泡，待清洗完成后再吊入膜池。
浸没式超滤膜需建设膜池和清洗池，土建成本较高。
综上比较，可以看出无论是压力式超滤或浸没式超滤都可以满足废水深度处理和回用的需求，只不过要根据项目的要求选择合适的工艺。若更关注项目运行费用或大型BOT项目，可以选择浸没式超滤。若更关注安装方便、项目建设费用或中小型项目的，可以选择压力式超滤。
在工业上应用并实现商品化的超滤膜主要有卷式、螺旋式、平板式、管式和中空纤维式，中空纤维式超滤膜在废水的深度处理和回用工程中占主导地位。根据运行方式的不同，中空纤维式超滤膜分为压力式、浸没式，压力式超滤和浸没式超滤各有优势和应用领域，本文通过对超滤膜实际应用进行分析，总结这两种运行方式的超滤工艺在实际应用中的区别。
一、压力式超滤
压力式超滤膜是将大量的中空纤维膜丝装入一个圆形柱状压力容器中，纤维束的开口端用环氧树脂浇铸成管板，配备相应的连接件（包括进水端、产水端、浓缩水端），即形成标准膜组件，通过不同数量的标准膜组件并联组成膜系统。压力式超滤系统运行时，通过进水泵将进水压入超滤膜组件中。压力式超滤膜采用密闭式系统设计，过滤方式分为内压式或外压式，采用直流式或错流式过滤。
压力式超滤膜系统水通量高，膜的通量为40~120 lmh，需要的膜面积较少。
压力式超滤膜不需要膜池，土建成本较低。
压力式超滤膜安装方便，可以直接拆卸，因此维修、更换比较简单。
压力式超滤膜化学清洗较为简单，可原地进行化学清洗，仅需要清洗溶液箱、清洗水泵及清洗过滤器。
2、缺点
压力式超滤膜进水要求高，工艺复杂，需要在压力式超滤前加配预处理系统（如气浮、砂滤、活性炭、自清洗过滤器等）以降低进水浊度，适用于水质较好或水源比较稳定的项目。
压力式超滤膜抗污染能力差，易堵塞，由于纤维间存在死角可能导致反洗或清洗不彻底。
采用较高压力过滤（0.035~0.2MPa），能耗较高，能耗成本一般为0.2kW.h/m3。
压力式超滤膜系统需要更多的和更复杂的连接件及阀门。
二、浸没式超滤
浸没式超滤包括固定在垂直或水平框架上的中空纤维膜丝，设在框架顶部或底部的产水集水管。每个集水管包含有一层密封膜丝的环氧树脂，使得膜的内腔与管道相连以收集产水，因此浸没式超滤只有产水端一个连接点。几个或几十个浸没式超滤膜组件通过两个硬直角管将其集水管相连，同时将它们的位置固定，形成一个膜箱，若干个膜箱并联浸泡在膜池中组成一个膜列，若干个膜列并联组成不同处理规模的浸没式超滤膜系统。
与压力式超滤相反的是，浸没式超滤是在较低的负压状态下运行使用，利用虹吸或水泵抽吸的方式，将水由外向内进行负压抽滤，实现低膜压差、适度膜通量的直流式全量过滤。浸没式超滤的开放过滤形式降低了进水预处理的要求，日渐成为继压力式超滤之后的又一种新型膜应用技术。
可利用原有的澄清池或砂滤池或其他水池改造成为浸没式超滤膜池，在不增加土建占地和投资的情况下实现膜法改造。
工艺较简单，浸没式超滤前一般不需要混凝沉淀和多介质过滤，二沉池出水可直接进系统，可以直接过滤高浓度悬浮物而不需要复杂预处理（如可高达200NTU以上，MBR就是浸没式超滤膜的一种特殊应用，直接过滤悬浮物高达10000mg/L的污泥）。抗污堵能力较强，适用于水质差或波动较大的水源。
采用虹吸或低压真空抽吸的方式（0.02~0.03MPa），能耗较低，能耗成本一般为0.05~0.1kW.h/m3。
浸没式超滤膜系统只需要少量的连接件及阀门，管道设备成本比压力式超滤的低。
2、缺点
浸没式超滤膜通量较低，膜通量为20~80 lmh，相比压力式超滤膜，需要更多的膜面积。
浸没式超滤安装量大，需要采用行车将膜箱吊入膜池，且膜池内安装空间狭小。
浸没式超滤膜化学清洗复杂，清洗时需将膜箱吊离膜池，放入清洗池内浸泡，待清洗完成后再吊入膜池。
浸没式超滤膜需建设膜池和清洗池，土建成本较高。
综上比较，可以看出无论是压力式超滤或浸没式超滤都可以满足废水深度处理和回用的需求，只不过要根据项目的要求选择合适的工艺。若更关注项目运行费用或大型BOT项目，可以选择浸没式超滤。若更关注安装方便、项目建设费用或中小型项目的，可以选择压力式超滤。
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