MF超滤/UF超滤膜的特性
市场销售的微滤膜的孔径一般在0.1-0.2微米。用于反渗透预处理的超滤膜的切割分子量一般在8~50万道尔顿(孔径0.01~0.05微米)。
常见的操作跨膜压差(TMP)在3-30psi。跨膜压差被定义为驱动水透过膜所需的压力,为进水压力和过滤液压力的差值。孔径较小的膜所需的跨膜压差也较大,在水温较低、通量较高以及发生污染时,跨膜压差也较高。
常见的高聚物膜材料包括聚砜、聚烯烃、聚醚砜、聚偏氟乙烯、纤维素类。大多数膜材料具有宽的pH忍耐范围,以便于在低和高pH条件下进行化学清洗。大多数膜还具有耐游离氯的性能,可以进行周期性或连续杀菌处理。聚合物膜的最大运行温度为40℃,但陶瓷膜可以在较高温度下使用。
MF/UF膜有许多构型:卷式平板膜、管式、中空纤维和板框式。用于RO预处理比较普遍的是中空纤维和卷式,这主要是由于考虑到投资、能耗、耐污染以及在冲洗和化学清洗的情况下的通量恢复性能。
MF/UF运行特性
MF/UF膜有两种不同的运行模式:全量过滤和错流过滤。全量过滤模式与筒式滤器相类似,即过滤时只有进水和产水(没有浓排水)。全量过滤可实现水回收率的最大化,达到95-98%,但一般限于原水的悬浮固体含量较低的情况(比如浊度<20 NTU)。错流过滤用于进水浊度较高时。
在一些情况下,MF/UF系统的原水回收率可以达到99%以上,需要将浓缩水和周期性反冲洗水收集后进行二次处理。二次处理可以通过采用传统固体沉降或另外一套MF/UF系统。
MF/UF系统需要简单的预处理,一般预处理精度要求:MF500微米以下,UF150微米以下。有时添加铁盐混凝剂,可获得较好的有机物去除效果。
MF/UF膜的典型通量在35-110 gfd之间(60-180 l/m2hr)。悬浮物浓度较高或污染倾向较强的料液系统,运行通量也较低;高通量用于处理的悬浮物负载的料液系统(比如地表水的通量可以是70gfd)。应用研究工作的一个重要方面是,在不进行现场试验的情况下,能够利用原水的污染参数(如浊度、悬浮固体等)设计出合理的通量。
MF/UF透过液的水质在浊度或SDI等指标上明显好于传统预处理水。一般MF/UF的产水浊度在0.04-0.1 NTU之间,而且不随原水浊度波动。典型的MF/UF产水的SDI为0.3-2,较低的SDI降低了反渗透的污染速度。