超純水設備的超濾裝置和流程
  

在各類工業超純水設備中,超濾裝置和反滲透裝置相類似,主要膜組件有:螺旋式、板框式、毛細管式、管式、條槽式及中空纖維式等,現分別簡介如下:

1、螺旋式組件 螺旋式雙稱卷式組件已廣泛用于反i滲透系統。大體上,它是一種卷起的板式系統。料液流道在膜和多孔膜支撐材料之間流動,過濾液匯集到中心管。根據料液和濾出液的流道,可設計成幾個螺旋式組件連接起來,增大單位體積中膜的比表面積,降低投資和運行費用。但這種裝置難以有效地控制濃差極化,甚至當溶液中只含有中等濃度的懸浮固體時,也會發生嚴重的結垢。因此,螺旋式組件在超濾中的使用受到了限制。近年來根據不同的物料選擇不同的膜組件隔網,以達到增大流道間距,控制濃差極化的目的。

2、板框式組件 板框式組件首先應用超純水設備的大規模超濾系統。這種設計起源于常規的過濾概念,類似于常規的板框壓濾裝置的設計。膜被放置在多孔的支撐板上,支撐板上也可墊有濾紙,兩分蘗期多孔支撐板疊壓在一起形成料液流道空間,構成一個膜組件,組件與組件之間可并聯或串聯。根據不同的需要,膜可以被直接澆鑄在支撐板上,或放置在支撐板上。對于該種膜組件,膜表面發生的濃差極化現象較難控制,特別是當溶液中含有大量懸浮固體時,料液流道較易被堵塞。在板框式組件中的超濾膜通常采用拆卸或機械清洗。另外,板框式組件通常用墊圈密封,因此,由密封墊圈導致的泄漏也是一個不能忽視的問題。

3、毛細管式組件 由具有直徑5-1.5mm的大量毛細管膜組成,單位體積中膜的比表面積較大。毛細管膜由溶液紡絲制得,無支撐管加強。料液通過毛細管中心向上流動,而濾液從毛細管壁涌出沿管壁向下流動。這種組件能較好地控制料液的流動,但操作壓力不能太高。當毛細管的內徑太小時,就可能出現毛細管被堵塞問題。因此,無論任何情況下,都必須對料液進行有效的預處理。由于這種膜是用纖維紡紗工藝,因此其投資費用較低。系統也提供了良好的供料控制條件。

4、管式膜組件 管式膜組件首先用于反滲透系統。這種組件明顯的優點是可以控制濃差極化和結垢。而在超純水設備中,管式膜已在很大程度上被中空纖維式和螺旋式組件所代替,這是因為它的投資和運行費用都很高。但在超濾系統,管工組件一直在使用著,這主要是由于管式膜對料液中的懸浮物具有一定的承受能力,它很容易用海綿球清洗而無需拆開設備。 管式膜組件有外壓式和內壓式兩種。內壓式管式膜被直接澆鑄在多孔的不銹鋼管內或用玻璃增強的塑料管內,也有將膜先澆鑄在多孔濾紙上,然后外部用管子來支持。加壓下的料液從管內流過,透過膜所得的產品溶液在管外側被收集。膜管可以串聯或并聯安裝。管家式膜組件的主要優點是可以大地調節料液流速,有效地控制濃差極化,膜生成污垢后容易清洗。其缺點是投資和運行費相當高,單位體積內膜的比表面積較低。目前,國內已有管徑為1-2.5cm的各種管式膜組件及相應設備可供選用。

5、條槽式膜組件,這種條槽式膜組件與反滲透中的中空纖維組件相類似,但這種組件中的膜不是薄的中空纖維組成,而是在開有軸向槽的棒澆鑄百對稱膜制成。將這種棒束裝入一承壓管中,料液在棒外邊流動。濾液順軸向槽流出。這種膜組件單位體積內膜的比表面積也較高,但料液流速控制不如管式和毛細管式好。

6、中空纖維式組件 與中空纖維式反組件相似,只是孔徑大小不同而已。

 


 
 
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