陶氏膜在水处理应用中的工艺原理

　　1、压力和压力降

　　分离不同分子量的物质，需要选用相应截留分子量的膜，则操作压力也有所不同。一般塑壳中空纤维内压膜，外壳耐压强度小于0.3MPa。但对于塑壳外压膜组件，其工作压力亦为0.2MPa。必须指出，由于内压膜直径较大，当用作外压膜时，易于压扁并在粘结处切断，引起损坏，因此内外压膜不能通用。在选择工作压力时除根据膜及外壳耐压强度为依据外，必须考虑膜的压密性，及膜的耐污染能力，压力越高透水量越大，相应被截留的物质在膜表面积聚越多，阻力越大，会引起透水速率的衰减。此外进入膜微孔中的微粒也易于堵塞通道。总之，在可能的情况下，选择较低工作压力，对膜性能的充分发挥是有利的。

　　压力降与供水量，流速及浓缩水排放量有密切关系。特别对于内压型中空纤维或毛细管型陶氏膜，沿着水流方向膜表面的流速及压力是逐渐变化的。供水量，流速及浓缩水排量越大，则压力降越大，水处理，形成下游膜表面的压力不能达到所需的工作压力。陶氏膜元件的总的产水量会受到一定影响。在实际应用中，应尽量控制压力降值不要过大，随着运转时间延长，由于污垢积累而增加了水流的阻力，使压力降增大，当压力降高出初始值0.05MPa时应当进行清洗，疏通水路。

陶氏膜

　　2、流速

　　流速是指原液(供给水)在膜表面上的流动的线速度，是超滤系统中的超滤一项重要操作参数。流速较大时，不但造成能量的浪费和产生过大的压力降而且加速膜分裂性能的衰退。反之，如果流速较小，截留物在膜表面形成的边界层厚度增大，引起浓度极化现象，既影响了透水速率，又影响了透水品质。佳流速是根据实验来确定的。中空纤维膜，在进水压力维持在 0.2MPa 以下时，内压膜的流速仅为 0.1m/s ，该流速的流型处在完全层流状态。外压膜可获得较大的流速。毛细管型膜，当毛细管直径达3mm时，其流速可适当提高，对减少浓缩边界层有利。必须指出两方面问题，其一是流速不能任意确定，由进口压力与原液流量有关，其二是对于中空纤维或毛细管膜而言，流速在进口端是不一致的，当浓缩水流量为原液的 10 %时，出口端流速近似为进口端的10%，此外提高压力增加了透过水量，对流速的提高供献极微。因此增加毛细管直径，适当提高浓缩水排量(回流量)，可以使流速获得提高，特别是在超滤浓缩过程中，如电泳漆的回收时可有效提高其超滤速率。

陶氏膜

　　3、回首比和温度

　　陶氏膜的透水能力随着温度的升高而增大，一般水溶液其粘度随着温度而降低，从而降低了流动的阻力，相应提高了透水速率。在工程设计中应考虑工作现场供给液的实际温度。特别是季节的变化，当温度过低时应考虑温度的调节，否则随着温度的变化其透水率有可能变化幅度在50%左右，此外过高的温度亦将影响膜的性能。通常情况下中空纤维膜的工作温度应在25±5℃ ，需要在较高温度状态下工作则可选用耐高温膜材料及外壳材料。

陶氏膜

　　4、回收比和浓缩水排放量

　　在超滤系统中，回收比与浓缩水排放量是一对相互制约的因素。回收比是指透过水量与供给量之比率，软水，浓缩水排放量是指未透过膜而排出的水量。因为供给水量等于浓缩水与透过水量之和，所以如果浓缩水排放量大，回收比较小。为了保证超滤系统的正常运行，应规定组件的小浓缩水排放量及大回收比。在一般水处理工程中，中空纤维膜组件回收比约为50～90%。其选择根据为进料液的组成及状态，即能被截留的物质的多少，在膜表面形成的污垢层厚度，及对透过水量的影响等多种因素决定回收比。在多数情况下，也可以采用较小的回收比操作，软水，而将浓缩液排放回流入原液系统，用加大循环量来减少污垢层的厚度，从而提高透水速率，有时并不提高单位产水量的能耗。

西安迪奥环保科技有限公司