浅析浸没式超滤膜处理技术

浅析浸没式超滤膜处理技术

章春水 ,叶开良  ,任建军  

浙江华晨环保有限公司   浙江绍兴  312300

摘要：超滤膜凭借着优秀的过滤能力成为了现代过滤水体的重要工具，目前最为流行的就是浸没式超滤组膜。本文介绍的浸没式膜处理设备通过设置一系列曝气工具保证水体呈现扰动状态，使超滤膜管与水接触的面积变大，从而提高净水效率。

关键词：超滤膜、蜂巢式六边形、曝气柱、反洗风机

1、技术背景

超滤膜是一种用于超滤过程中将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜，超滤膜表面有非常多微小的孔洞，往往只能允许水分子通过，其它大于水分子的微粒都会被拒之门外，市面上主要的有压力式和浸没式两种超滤组膜，目前最为流行的就是浸没式超滤组膜。

浸入式超滤组膜往往是依靠水压和水补充原理进行净水，原水水体基本上是处于静止状态，时间一久被隔离的各类微小物质就会吸附在过滤组膜的表面，不仅容易堵塞超滤组膜的过滤孔，同时会大幅缩短超滤组膜的使用寿命，因为超滤组膜比较柔软不能依靠抽水机强大的动力进行直接抽取，净水效率比较低。

2、浸没式超滤膜处理技术的介绍

浸没式超滤膜处理技术使用的设备包括曝气室，曝气室内部的上端开设有送气室，送气室的上部固定连接超滤组膜，超滤组膜下部的最外端固定安装不锈钢固定环，且超滤组膜的中部固定安装曝气柱，超滤组膜的顶部固定安装储水。储水室的上部固定连接抽水管，曝气室的左侧固定连接送气管，送气管的右侧固定连接二分头，二分头的右侧固定连接反洗风机管。

曝气柱上有气管，气管的上部固定安装气柱，气柱的表面开设若干孔洞。曝气柱采用的是下细上粗，原本气流在狭窄的气管中移动非常快速，突然到达宽阔的气柱中移速大幅降低，最终所传输的气流也不会非常的剧烈，避免对超滤组膜造成剧烈的晃动。曝气柱主要的作用就是通过自身的气孔向外传送出气体，产生气泡使水体出现扰动，防止细微垃圾吸附在超滤组膜上，由于整个超滤组膜结构柔软，曝气柱所产生的气动能够使超滤组膜分散开来，扩大了其净水面积。

超滤组膜采用的是蜂巢式六边形结构，且超滤膜与送气室上部贯穿相连，蜂巢式结构精密细致，能够保证在同等的面积中产生最多的净水空间，另外该结构非常的紧密结实，能够保证超滤组膜长时间使用。

曝气室的上部开设的孔洞围绕在超滤组组膜的外围，因为超滤组膜往往以一个整体出现，曝气室位于超滤组膜的下面，一般净水设备下部的水流相对静止，超滤组膜往往只能够吸收水分子，对于其他的有害物质会隔绝在外，长时间就容易寄存在超滤组膜下部，容易造成超滤组膜下部堵塞损坏。曝气室上的孔洞就是利用反洗风机注入空气，空气从孔洞中进入原水中，在重力的作用下会形成一个个小气泡往上移动，持续不断地有上升气泡就能够保证超滤组膜下部水体始终保持流动，被隔离的有害微粒不会静置依附在超滤组膜上。

不锈钢固定环是用于固定住超滤组膜的最底部，且与曝气室连接在一起，将蜂巢式的超滤组膜下部固定在一起，大大方便了超滤组膜的安装，同时设置有不锈钢固定环也是为了给超滤组膜一个固定的地方，使其底部不会有原水浸入，保证超滤组膜净水的干净程度。

图一

（1、曝气室；2、送气室；3、超滤组膜；4、不锈钢固定环；5、曝气柱；6、储水室；7、抽水管；8、送气管；9、二分头；10、反洗风机管。）

3、工作原理

所有装备安装好，将超滤组膜放置在原水中利用水压进行工作，适当的将曝气室位置往上调，使超滤组膜中部处于放松状态，原水在压力的作用下进入超滤组膜变成无害的纯净水。启动反洗风机将空气通过反洗风机管送达到二分头，一部分空气进入曝气室，一部分则在送气管的帮助下进入送气室。曝气室的空气在压力的作用下开始进入原水中，产生大量的水泡垂直往上移动，原本平静的水体开始出现扰动（原本静置依附在超滤组膜下部的有害微粒被水体搅动起来）。另外送气室的空气一部分通过超滤组膜的中间孔洞将纯净水往上推送，加快了储水室的进水速度（在气体力略大于水体的时候，气体能够推动水体往上移动一部分，这样在水自动补充的情况下就能够源源不断的供水，虽然所推动的长度不高，但是超滤组膜中超滤膜个数非常多，因为所产生的量也是不小的）。另外一部分气体则通过气管进入气柱，最终通过气柱表面的孔洞散出来。空气往外流出就会产生水体扰动，超滤组膜中部呈放松状态，加上材质轻柔，因此在水力的作用下，超滤组膜中部就会往四周散开，既能够防止微粒垃圾的附着，同时四散开来的超滤组膜与水接触的面积会变大，净水的效率也会进一步提升，最终所产生的净水都会被抽水管抽走。

图二

4、总结

随着环保行业的发展，浸没式超滤膜在水处理中的应用也越来越多，浸没式超滤膜技术在给水领域已得到广泛的关注。本文介绍的浸没式超滤膜技术通过设置一系列曝气工具保证水体呈现扰动状态，增大了超滤膜管与水接触的面积，并且将超滤组膜与送气室上部贯通，通过抬升循环工作，提升净水速度。

参考文献

[1] 官祎男. 废水处理中浸没式超滤膜应用研究[J]. 区域治理, 2020.

[2] 陈倩倩. 浸没式超滤膜运行工艺研究[D]. 天津工业大学, 2017.

[3] 朱圆圆. 浸没式膜组件结构设计及其应用[D]. 天津工业大学, 2014.