膜的分类依据及分类

1、膜材质

     （1）高分子有机膜材料：聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。

      有机膜成本相对较低，造价便宜，膜的制造工艺较为成熟，膜孔径和形式也较为多样，应用广泛，但运行过程易污染、强度低、使用寿命短。

    （2）无机膜：是固态膜的一种，是由无机材料，如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。

      在MBR中使用的无机膜多为陶瓷膜。优点是：它可以在pH=0~14、压力P<10MPa、温度<350℃的环境中使用，其通量高、能耗相对较低，在高浓度工业废水处理中具有很大竞争力；缺点是：造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难。

2、膜孔径

      MBR工艺中用膜一般为微滤膜（MF）和超滤膜（UF），大都采用0.1～0.4μm膜孔径，这对于固液分离型的膜反应器来说已经足够。

      微滤膜常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纤维素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等。

      超滤常用聚合物材料有：聚砜、聚醚砜（PES）、聚酰胺、聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯、纤维素酯、聚醚醚酮、聚亚酰胺、聚醚酰胺等。

3、膜组件

      为了便于工业化生产和安装，提高膜的工作效率，在单位体积内实现最大的膜面积，通常将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内，在一定的驱动力下，完成混合液中各组分的分离，这类装置称为膜组件（Module）。

      工业上常用的膜组件形式有五种：

      板框式（PlateandFrameModule）、螺旋卷式（SpiralWoundModule）、圆管式（TubularModule）、中空纤维式（HollowFiberModule）和毛细管式（CapillaryModule）。前两种使用平板膜，后三者使用管式膜。圆管式膜直径>10mm；毛细管式0.5~10.0mm；中空纤维式<0.5mm。

4、各种膜组件特性

    （1）板框式

      MBR工艺最早应用的一种膜组件形式，外形类似于普通的板框式压滤机。

      优点：制造组装简单，操作方便，易于维护、清洗、更换。

      缺点：密封较复杂，压力损失大，装填密度小。

    （2）圆管式

      由膜和膜的支撑体构成，有内压型和外压型两种运行方式。实际中多采用内压型，即进水从管内流入，渗透液从管外流出。膜直径在6~24mm之间。

      优点：料液可以控制湍流流动，不易堵塞，易清洗，压力损失小。

      缺点：装填密度小。

    （3）中空纤维式

      外径一般为40～250μm，内径为25～42μm。在MBR中，常把组件直接放入反应器中，不需耐压容器，构成浸没式膜--生物反应器。一般为外压式膜组件。

      优点：耐压强度高，不易变形，不需支撑材料；装填密度高；造价相对较低；寿命较长，可以采用物化性能稳定，透水率低的尼龙中空纤维膜。

      缺点：对堵塞敏感，污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响。

5、MBR膜组件设计的一般要求

    （1）对膜提供足够的机械支撑，流道通畅，没有流动死角和静水区；

    （2）能耗较低，尽量减少浓差极化，提高分离效率，减轻膜污染；

    （3）尽可能高的装填密度，安装，清洗、更换方便；

    （4）具有足够的机械强度、化学和热稳定性。

      膜组件的选用要综合考虑其成本，装填密度、应用场合、系统流程、膜污染及清洗、使用寿命等。