膜器設(shè)計(jì)

根據(jù)用戶的需要，兩種類型過(guò)濾膜器的設(shè)計(jì)已多樣化。最簡(jiǎn)單的膜設(shè)計(jì)是使用平板膜, 其寬度可達(dá)lm。然而，安裝平板膜并提供適宜流體分布的膜器設(shè)計(jì)是相當(dāng)復(fù)雜的。不過(guò)在各種實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模上的一些UF和MF都可采用平板膜。此種設(shè)計(jì)可使膜器的單位體積中具有很大的膜面積。該設(shè)計(jì)的主要缺點(diǎn)是增加了膜的清洗難度，膜器結(jié)構(gòu)不夠簡(jiǎn)單從而使換膜變得很復(fù)雜，且當(dāng)采用并聯(lián)流體通道時(shí)，單元內(nèi)流體分布經(jīng)常不合理。一種更普遍的板框式膜過(guò)濾器成功地采用并聯(lián)流動(dòng)通道，流體在各分區(qū)之間串聯(lián)流動(dòng)，如圖10-13 所示。

最簡(jiǎn)單的膜器設(shè)計(jì)是裝有毛細(xì)管或管式的UF或MF元件，其內(nèi)徑范圍為1?20mm, 如圖10-14所示。

通常是在管式或毛細(xì)管元件的內(nèi)表面進(jìn)行過(guò)濾，然后從外部將滲透液移走。對(duì)于膜器結(jié)構(gòu)只要求提供適當(dāng)?shù)娜肟诤统隹谕ǖ酪苑乐顾幚淼牧黧w和滲透液混合。使用此種方法會(huì)得到很高的滲透通量和極低的阻力性能，任何不符合圖10-3所描述的滲透通量變化趨勢(shì)的過(guò)濾都應(yīng)該受到質(zhì)疑。采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，裝進(jìn)一個(gè)給定體積內(nèi)的膜面積的值是相當(dāng)小的。

中空纖維膜器和前邊談到的毛細(xì)管型相似，只是其纖維外徑范圍為80?500卩m。通常將數(shù)以百計(jì)或數(shù)以千計(jì)的這種纖維封裝進(jìn)中空纖維膜器里，因此單位體積內(nèi)的膜面積是相當(dāng)大的。顯然，只有當(dāng)需處理的流體進(jìn)行預(yù)過(guò)濾以防止纖維堵塞后，才能采用中空纖維膜器進(jìn)行過(guò)濾，這就使中空纖維過(guò)濾技術(shù)的應(yīng)用主要限制在超濾上。在超濾中也會(huì)使用類似于夾心蛋糕的卷式膜器。膜和分隔板纏繞在中心管周圍.中心管內(nèi)有適當(dāng)?shù)臐B透空間，流體分別從兩端進(jìn)入和流出。由于流體通道可能被堵塞，這種膜器設(shè)計(jì)不適用于固液分離，甚至也不適合于膠體過(guò)濾，因此就不再進(jìn)一步討論了。

單位體積內(nèi)膜面積的數(shù)值從中空纖維膜的約8000m2 - m-3,降低到管式膜的幾百，而板框膜濾系統(tǒng)的膜裝填密度介于兩者之間。