過濾膜性能

　　1.1　過濾膜技術(shù)定義
　　膜的過濾是固液分離技術(shù)，它是以膜孔把水濾過，將水中雜質(zhì)截留，而沒有化學(xué)變化，處理簡易的技術(shù)，但因膜孔非常細(xì)小，相應(yīng)的存在某些技術(shù)問題。在給水也有用生物膜處理原水的方法，但它與過濾膜分離技術(shù)不同。用作膜分離的叫做membrance，用作生物膜處理的膜叫做film.
　　1.2　過濾膜的種類和機(jī)理
　　過濾膜以截留原水顆粒的大小分類，膜孔從粗到細(xì)分為微濾膜(MF)，超濾膜(UF)，納諾濾膜(NF)和反滲透膜(RO)。MF膜孔徑0.05um以上，或?yàn)?000以上分子量，以去除膠體、高分子有機(jī)物為對象。NF膜孔徑為100～1000分子量。它去除的物質(zhì)在UF與RO之間，以去除三鹵甲烷、異味、色度、農(nóng)藥、可溶性有機(jī)物、Ca、Mg等。RO分離粒徑為數(shù)十分子量，以去除食鹽類和無機(jī)鹽為對象。RO滲透水的壓力比其滲透壓力要多1～2倍。除以上四種以外，還有離子交換膜和氣體滲透膜。MF、UF、NF和RO以壓力驅(qū)動(dòng)使固液分離。離子交換膜則以電力驅(qū)動(dòng)使鹽類分子分離，促成海水淡化等。氣體滲透膜是zui近研究出來通過氣體的新型膜，能使乙醇濃縮和海水淡化。
　　1.3　制膜材料
　　大體有纖維類、合成樹脂類和陶瓷類三種。有的膜材質(zhì)有弱于鹽類和臭氧等氧化劑的材料和受微一物分解的材料。另外，用作海水淡化的RO有除去產(chǎn)生THM的溴的膜和不能去除溴的膜，要根據(jù)用途而定。
　　1.4　膜的型式
　　水體透過膜流速不大，因此為通過需要的水量，膜裝置的單體面積要大，要在一個(gè)小的空間內(nèi)裝入很多根的膜細(xì)管。另外，厚度100um以下的薄膜因承受高壓，還必須有耐壓能力，為此應(yīng)設(shè)法制造各種耐強(qiáng)壓的膜。一般膜的型式有板框式、螺旋式、橋式、管式及中空纖維式五種。板框式的膜應(yīng)使用多孔質(zhì)的材料，螺旋式和橋式的膜與板框式的相同。螺旋式的為卷狀，橋式的為在折疊成小的體積中塞入大面積的膜。管式膜也需有多孔質(zhì)的材料，原水從管的內(nèi)側(cè)通過，滲透水流出管外的為內(nèi)壓式膜，這種客用得很普遍，也有外壓管式的。中空系統(tǒng)外徑為幾百um，系統(tǒng)內(nèi)包有多數(shù)纖維細(xì)管，因?yàn)槔w維管細(xì)小，沒有必要特別用強(qiáng)度高的纖維管，膜本身就足以抵抗給予的壓力，中空纖維系統(tǒng)有原水從中空系統(tǒng)內(nèi)側(cè)通過的內(nèi)壓式，及從外部加壓的外壓式兩種。
　　1.5　膜的使用
　　使用過濾膜裝置不需凝絮化學(xué)處理，也不需蒸發(fā)分離作用，只需要壓力使水中固液分離，這是過濾膜處理的一大特點(diǎn)。過濾方式有兩種：
　　(1)流動(dòng)液體全部垂直地透過膜孔，將液體內(nèi)雜質(zhì)截留的全量過濾方式；
　　(2)流動(dòng)液體的流動(dòng)方向與膜面平等，形成液體與膜面成直角的透過膜孔，將液體內(nèi)雜質(zhì)截留的橫流過濾方式。全量過濾方式適用于微濾和一部分超濾。橫流過濾，由于液體在膜表面上流動(dòng)，產(chǎn)生剪斷力，減少在膜表面上因?yàn)殡s質(zhì)濃縮堆積的黏垢，適用于易于積垢的超濾、納諾過濾和反滲透過濾。
　　1.6　過濾膜沖洗
　　流體通過膜期間，其含有雜質(zhì)堵塞膜孔，使流體通過膜孔困難。為了恢復(fù)濾水效率，可采用以下方法：
　　(1)反沖洗
　　與過濾相反方向通過清水，使抑留于膜孔雜質(zhì)沖走。也有通過空氣沖洗法替代。
　　(2)海綿球沖洗
　　只單獨(dú)用于內(nèi)壓式管形膜，它是將海綿球通過管膜內(nèi)部，使海綿球與管膜內(nèi)壁摩擦，把抑留物沖走的方法。
　　(3)空氣泡沖洗
　　它是用空氣泡攪拌力將附著膜壁的抑留物去除的方法。用空氣泡攪動(dòng)軟質(zhì)合成樹脂中空系統(tǒng)的膜內(nèi)壁，收到?jīng)_洗效果。
　　(4)藥劑沖洗
　　膜經(jīng)過長期使用，雜質(zhì)進(jìn)入膜孔之中，用一般沖洗方法不能解決，使用化學(xué)藥劑清洗。化學(xué)藥劑有苛性蘇打、鹽酸、次亞氯酸鈉、檸檬酸及過氧化氫等。
　　1.7　過濾膜的用途
　　過濾膜除用作水處理以外，還可用于超純水制造和海水淡化，一般采用反滲透膜（納諾濾膜）。另外用于糞尿處理、城市中水道處理、各種廢水處理等，一般采用超濾膜和微濾膜。在工業(yè)上可用于乳制品制造、半導(dǎo)體制造、食品制造、紙張制造及藥品制造等，也一般采用超濾膜和微濾膜。