超滤膜发展现状概述及国内外工程应用分析

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超滤膜发展现状概述及国内外工程应用分析

巨姗姗

（信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司，四川成都610021）摘

要

如今超滤膜系统正广泛地运用于水厂新建和改造中。该文介绍了超滤膜材料、化学性质、使用类型等，分析了PVDF

膜广泛运用的原因，并以工程实例对压力式和浸没式超滤膜比较了经济性。结果表明PVDF膜具有耐污染、易清洗、化学稳定维护方便，运行成本低。性好等特点；压力式超滤膜系统工程投资较浸没式省，关键词

水处理

超滤膜

比较

0177（2015）04--文章编号：1009-中图分类号：X703

文献标识码：B

DOI:10.15890/ki.jsjs.2015.04.001

DevelopmentSituationandEngineeringApplicationofUltrafiltrationMembraneatHomeandAbroad

JuShanshan

（ITElectronicsEleventh＆ＲesearchInstituteScientificandTechnologicalEngineeringCo．，Ltd．，Chengdu610021，China）Abstract

Ultrafiltrationmembranesystemiswildlyusedinnewly-builtandreformingwaterplantsnowadays．Thematerialsof

ultrafiltrationmembrane，chemicalpropertiesandtypeswereintroducedinthispaper．ThereasonsofextensiveuseofPVDFwereanalyzed．Theeconomyofpressurizedultrafiltrationmembraneandimmersedultrafiltrationmembranewascompared．TheresultsindicatethatPVDFhasadvantagesofresistancetopollution，easy-to-cleanandgoodchemicalstability．Pressurizedultrafiltrationmembranehasadvantagesofsavingprojectinvestment，easy-maintenance，lowoperatingcostcomparedwithimmersedultrafiltrationmembrane．Keywords

watertreatment

ultrafiltrationmembrane

comparison

1超滤系统概述

［1］

超滤技术为核心的组合工艺作为水处理中的新技术，引起了人们的广泛关注

滤之间的膜过滤，膜孔径为0．05μm～1nm，实际应用中一

［2］般不以孔径表征超滤膜，而以截留分子量表征。超滤系统是以中空纤维超滤膜为中心处理单元，处理液以一定的

。

超滤是介于微滤和纳

流速通过膜表面，水分子在一定的压力驱动下透过膜，而悬浮物、胶体、大分子有机物及微生物等则被阻截，从而达到净化分离的目的。图1为中空纤维膜过滤示意图。

超滤技术对胶体、病原微生物、悬浮物等有较好的去除效果，近几年，随着膜技术的发展，膜成本的降低，使得超滤

［3］

技术在水处理行业得到了广泛的应用。

［03-20收稿日期］2015-［作者简介］巨姗姗（1982—

图1Fig．1

中空纤维膜过滤示意图

FiltrationofHollowFiberMembrane

），女，硕士研究生，工程师，研究方向

mail：652441745@qq．com。为水处理及给排水设计。E-

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行业视角

—1—

檶殞

巨姗姗．

超滤膜发展现状概述及国内外工程应用分析

Vol．34，No．4，2015

PVC膜、PES膜等；根据处理液超滤膜有多种不同的分类方式：根据膜材料，超滤膜可以分为PVDF膜、

超滤膜可以分为内压膜、外压膜；根据处理液进水的压力，超滤膜可分为压力式和浸没式；根据膜流动方向，

组件的形状分为管式膜、板式膜等。

1．1超滤膜材料

目前，超滤膜使用的材料主要分为有机高分子材料和无机材料两大类。其中无机材料类尚未得到大规

模商业化应用，目前在供水行业应用更多的是有机高分子材料制造的超滤膜。有机高分子材料分类如表1所示。

Tab．1

类

别

举

例

表1超滤膜材料分类

ClassificationofUltrafiltrationMembrane

特

性

纤维素酯类聚砜类聚烯烃类氟材料

二醋酸纤维素（CA），三醋酸纤维素（CTA），混合

CN）等纤维素（CA-磺化聚砜（SPS）、聚醚砜（PES）等聚砜（PS）、

聚丙烯（PP）和聚丙烯腈（PAN）

聚偏氟乙烯（PVDF）和聚四氟乙烯（PTFE）

成孔性好，材料来源广泛、稳定，成本较低；耐酸碱性能差，也不亲水性好，

适用于酮类、酯类和有机溶剂易成型，膜机械强度好，耐热、耐化学性能也较好机械和化学性能较好

极优良的机械强度和耐高温、耐化学侵蚀性性能，可在强酸、强碱和多种有机溶剂条件下使用，但成本很高

目前国际知名超滤膜品牌供货商有陶氏（DOW）、通用（GE、泽能ZENOE）、科氏（KOCH）、旭化成

（ASAH）、美能（MEMSTAＲ）等，部分公司超滤膜产品材质统计如表2所示。

Tab．2

序号12345678910

公司名称Evoqua（原Siemens

WaterTechnologies）KochMembrane

DOWAsahi-KaseiTorayPentairMicrodyn-NadirInge（BASF）HyfluxMemstar

表2各品牌超滤膜产品材料表

MaterialsofUltrafiltrationMembranefromDifferentBrands

产美美美日日荷

地国国国本本兰

膜

品

牌

膜

材

料

MEMCOＲTAＲGAⅡ（UF）IntegraFlo、IntegraPac、UltrafiltrationSFDseries（UF）

MicrozaMF/UF

TOＲAYFIL（HFU和HFS系列）X-flow（MF：Ｒ100；UF：Xiga，Aquaflex、Seaflex）Nadir-Ultrafiltrationmodules（MFandUF）

Multiboremembrane

KristalMemstarUF

PVDF或PP

PESPVDFUF：PAN、PS

MF：PVDF、PS、PS

PVDF

改性PES和PVP的混合物MF：PES或PVDF

UF：PES、PS、PVDF再生纤维素、

PESMPES、PVDFPVDF（NIPS或TIPS）

德国德

国

新加坡新加坡

由表2可知PVDF已经成为世界主流的超滤膜用材料，其次是PES膜。PVC膜除国内个别厂家生产外，

其他国家很少采用。饮水用超滤膜采用聚氯乙烯（PVC）时关键在于控制PVC材料不能使用抗氧化剂。PVC在热成型时会降解，所以必须添加抗氧化剂，常规抗氧化剂以铅盐居多，效果好成本低，近年来有机抗但效果稍差，成本高。与聚偏氟乙烯相比，由于聚氯乙烯耐酸碱性能较差，使用寿命低氧化剂出现，10%～20%。

PVDF超滤膜具有以下特点。

（1）耐污染：以PVDF为材料制成的超滤膜，其耐污染性能明显高于其他材料制成的超滤膜，因此过滤通量较大，同时产水性能衰减较小，从而延长了运行时间，减少了清洗次数，节省了清洗费用，延长了膜的使用寿命。

（2）易清洗：由于以PVDF为材料制成的超滤膜有良好的耐污染性能，使清洗变得容易，在通常情况—2—

净水技术

WATEＲPUＲIFICATIONTECHNOLOGY

Vol．34，No．4，2015

August25th，2015

下，用透过水对其进行反冲洗即可。

（3）化学稳定性好：由于PVDF有着良好的化学稳定性，有耐受较强酸、碱的能力，因此在必要时可对超滤膜进行大强度的化学清洗。

1．2国内外工程实例

在净水处理领域中，目前较常用的是压力式外压超滤膜和浸没式外压超滤膜。浸没式膜系统将膜组件

采用泵或虹吸的方式实现负压将水抽出；压力式膜系统将处理水经过或膜箱直接浸入到需要处理的水中，

泵加压后，通过管路引到膜组件内，在压力驱动下透过膜。

在市政供水处理中，采用超滤膜处理技术有快速增长的趋势，国内外大型膜处理工程如表3和表4所示。< …… 此处隐藏：3118字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……