MBR膜的幾何形狀是決定整個(gè)工藝性能的關(guān)鍵。另外需要實(shí)際考慮的是單片膜本身組成膜組件的方式。

單片膜的最佳幾何形狀，或者說(shuō)是其構(gòu)型，應(yīng)具有以下特點(diǎn)：

膜面積與膜組件的容積比高；

進(jìn)料側(cè)具有高的湍流度以促進(jìn)傳質(zhì)效果；

單位產(chǎn)水量能耗低；

單位膜面積價(jià)格低；

方便清洗的設(shè)計(jì)；

設(shè)計(jì)上允許模塊組裝。

這些特點(diǎn)中有些是互相矛盾的，例如提高湍流度就會(huì)引起能耗增加，還有只有在相對(duì)膜面積低的情況下直接對(duì)膜的機(jī)械清洗才有可能，因?yàn)閱卧莘e內(nèi)的膜能夠接近到才行。

生產(chǎn)一種狹窄流道的組件從而得到高的膜面積與膜組件的容積比是可能的，但是這樣也會(huì)影響清洗方式和湍流度的提高。

目前在膜工藝中主要有以下幾種各具優(yōu)缺點(diǎn)的膜組件形式，構(gòu)型或采用平板形式，或者采用圓柱形式。

它們包括：

01 板框式膜組件

板框式是MBR 工藝最早應(yīng)用的一種膜組件形式，外形類(lèi)似于普通的板框式壓濾機(jī)。

優(yōu)點(diǎn)是：制造組裝簡(jiǎn)單，操作方便，易于維護(hù)、清洗、更換。

缺點(diǎn)：密封較復(fù)雜，壓力損失大，裝填密度小。

 

02 中空纖維式膜組件

中空纖維具有高壓下不變形的強(qiáng)度，勿需支撐材料，把大量（多達(dá)幾十萬(wàn)根）中空纖維膜裝入圓筒型耐壓容器內(nèi)。

纖維束的開(kāi)口端用環(huán)氧樹(shù)脂鑄成管板。外徑一般為40-250μm ，內(nèi)徑為25-42μm。

在MBR中，常把組件直接放入反應(yīng)器中，不需耐壓容器，構(gòu)成浸沒(méi)式膜-生物反應(yīng)器。一般為外壓式膜組件。

 

優(yōu)點(diǎn)：

裝填密度高，一般可達(dá)16000－30000m2/m3；

造價(jià)相對(duì)較低；

壽命較長(zhǎng)；

可以采用物化性能穩(wěn)定，透水率低的尼龍中空纖維膜；

膜耐壓性能好，不需要支撐材料。

缺點(diǎn)：

對(duì)堵塞敏感，污染和濃差極化對(duì)膜的分離性能有很大影響，壓力降較大；

再生清洗困難；

原料的前處理成本高。

03 管式膜組件

由膜和膜的支撐體構(gòu)成，有內(nèi)壓型和外壓型兩種運(yùn)行方式。

實(shí)際中多采用內(nèi)壓型，即進(jìn)水從管內(nèi)流入，滲透液從管外流出。膜直徑在6-24mm之間。

管狀膜被放在一個(gè)多孔的不銹鋼、陶瓷或塑料管內(nèi)，每個(gè)膜器中膜管數(shù)目一般為4-18根。

管狀膜目前主要有燒結(jié)聚乙烯微孔濾膜、陶瓷膜、多孔石墨管等，價(jià)格較高，但耐污染且易清洗，尤其對(duì)高溫介質(zhì)適用。

 

優(yōu)點(diǎn)：

料液可以控制湍流流動(dòng)，不易堵塞，易清洗，壓力損失小。

缺點(diǎn)：

裝填密度小 ，一般低于300m2/m3。

04 螺旋卷式膜組件

主要部件為多孔支撐材料，兩側(cè)是膜，三邊密封，開(kāi)放邊與一根多孔的中心產(chǎn)品水收集管密封連接，在膜袋外部的原水側(cè)墊一層網(wǎng)眼型間隔材料，把膜袋－隔網(wǎng)依次迭合，繞中心集水管緊密地卷起來(lái)，形成一個(gè)膜卷，裝進(jìn)圓柱形壓力容器內(nèi)，就制成了一個(gè)螺旋卷式膜組件。

優(yōu)點(diǎn)：

膜的裝填密度高；

膜支撐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；

濃差極化??；

容易調(diào)整膜面流態(tài)。

缺點(diǎn)：

中心管處易泄漏；

膜與支撐材料的粘結(jié)處膜易破裂而泄漏；

膜的安裝和更換困難。

不同型式膜組件的性能對(duì)比