淺談管式微濾膜技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍

翟錦樹(shù)     宋文華

中國(guó)科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù) 

深圳市樹(shù)立水處理設(shè)備有限公司，廣東 深圳 518000

 摘要：管式微過(guò)濾裝置技術(shù)中采用的分離工藝核心元件主要部分是下游微孔膜，它實(shí)際上主要是指一張由超高分

子低能分子聚合物薄膜所復(fù)合制成的下游多孔過(guò)濾膜，過(guò)濾介質(zhì)孔徑范圍通常為 0.1μm～1.0μm，結(jié)合微絮凝技

術(shù)，原濾水被過(guò)濾介質(zhì)驅(qū)動(dòng)到的過(guò)濾壓力通常需要大小約為 0.1～1.8kg/cm2的微孔過(guò)濾膜，同時(shí)該過(guò)濾膜可自動(dòng)

分離過(guò)濾掉原濾水中幾乎所有的水中懸浮雜質(zhì)顆粒、膠體、有機(jī)化合物和有機(jī)大分子、細(xì)菌芽孢桿菌和某些病原

微生物等，最后用水把這些污水徹底的凈化處理一下。隨著濾膜被過(guò)濾的時(shí)間周期的逐步地增加，顆粒層將永遠(yuǎn)

被截留在濾膜表面上或在濾膜表面孔內(nèi)處，形成的這一層濾餅層將會(huì)保持固有的樣子，必然的也會(huì)逐步的增加濾

膜表面驅(qū)動(dòng)膜的壓力，當(dāng)將這個(gè)驅(qū)動(dòng)壓力值逐步地增加到了某一定的壓力值時(shí)，將會(huì)是對(duì)濾膜表面上的截取層也

將會(huì)被反沖洗掉以被逐步的除去在濾薄膜表面的上產(chǎn)生的蛋糕顆粒并能重新恢復(fù)過(guò)濾薄膜顆粒的過(guò)濾的能力，本

文就對(duì)管式微濾技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：管式濾膜；污水過(guò)濾；新型沉淀技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：X703

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 管式微濾膜技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 占地面積小

（1）管式微納濾膜水的處理該技術(shù)目的是用水直

接進(jìn)行過(guò)濾，從而來(lái)達(dá)到進(jìn)一步改善凈化過(guò)程水質(zhì)環(huán)

境的最終目的采用了該濾技術(shù)可建造出來(lái)的新水廠(chǎng)設(shè)

備比較輕、緊湊，占地面積大約為現(xiàn)有常規(guī)水廠(chǎng)容量

的約 20~30%，建筑強(qiáng)度為耐負(fù)性負(fù)荷僅為原有常規(guī)水

廠(chǎng)容積的大約 15~20%，可通過(guò)直接建構(gòu)筑物在潔凈池

或多層地布置水面上，節(jié)省很多土地費(fèi)用或空間。特

別是適用于對(duì)老舊水廠(chǎng)系統(tǒng)的升級(jí)改造擴(kuò)容和改造增

容；在遭受長(zhǎng)期高溫冰凍地區(qū)的北方，通常又要再修

建一道水利工程來(lái)蓋上防寒或者保溫，如果能夠采用

這種管式微過(guò)濾裝置不僅在短期內(nèi)可以大量節(jié)省大量

工程項(xiàng)目的前期建設(shè)及資金，還同時(shí)可以大大的節(jié)省

提高防護(hù)區(qū)的溫度及所需設(shè)備的能量和消耗。成套的

設(shè)備安裝十分方便，投資人可選擇分期的進(jìn)行投資。

1.2 設(shè)備已進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整

      購(gòu)買(mǎi)完畢后便可立即快速發(fā)運(yùn)產(chǎn)品至安裝現(xiàn)場(chǎng)即

可進(jìn)行水廠(chǎng)安裝與調(diào)試，日產(chǎn)量一般為超過(guò)一萬(wàn)噸水

的小型水廠(chǎng)，5 個(gè)自然周期內(nèi)安裝即可一次建成，可避

免縮水廠(chǎng)房的建設(shè)安裝周期太短，用水量相對(duì)增長(zhǎng)太

快的水廠(chǎng)僅可安裝設(shè)計(jì)圖紙一次，再后根據(jù)實(shí)際用水

量的快速增長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行增加方便了管式微塵過(guò)濾凈化設(shè)

備產(chǎn)品的設(shè)計(jì)裝配，避免了一次性廠(chǎng)房的建設(shè)需要占

用企業(yè)大量研發(fā)資金。使用全自動(dòng)微電腦控制水廠(chǎng)的

設(shè)備使用情況，可以在最大限度上提升設(shè)備使用壽命。

1.3 控制程度更高

      管網(wǎng)式膜水處理廠(chǎng)生產(chǎn)自動(dòng)化控制程度更高，原

水質(zhì)量濃度變化量大（濁度小于 3500NTU）適應(yīng)性很強(qiáng)，

水質(zhì)基本穩(wěn)定，能全面滿(mǎn)足客戶(hù)日益增長(zhǎng)多樣化的健

康飲用水水質(zhì)保障需求。

1.4 自動(dòng)化水平更高

      在和其本身自動(dòng)化的操作機(jī)械化程度要求完全接

近相同程度的水工況條件前提下，管式式和微型式的

自動(dòng)化水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)的工藝設(shè)計(jì)以及施工維護(hù)管理

運(yùn)行周期等遠(yuǎn)可以比一般小型常規(guī)水處理廠(chǎng)要求更得

短。占地面積要求也很小，竣工運(yùn)行使用后的維護(hù)和

運(yùn)行維修與維護(hù)管理等投入運(yùn)行成本低，水質(zhì)均能達(dá)

到處理要求很好。設(shè)備體積一般比較的小，重量輕，

可隨時(shí)靈活地進(jìn)行各種組裝和維修保養(yǎng)和大型設(shè)備移

動(dòng)。由于是它而無(wú)需在現(xiàn)場(chǎng)再加用任何氯，避免或添

加了任何由于氯污染可能產(chǎn)生或致癌危險(xiǎn)的強(qiáng)氯副產(chǎn)

物（如具有強(qiáng)致癌作用的）操作維護(hù)比較快捷方便，

自動(dòng)化設(shè)備工作程度可以更高，操作的管理與人員也

少?；瘜W(xué)前處理及清洗的操作流程簡(jiǎn)單，藥品用量損

失相對(duì)少，費(fèi)用和投入成本低，膜泵的清洗工作及使

用設(shè)備的運(yùn)行壽命長(zhǎng)。成套型的水處理系統(tǒng)設(shè)備也大

可能實(shí)行大規(guī)模工業(yè)化產(chǎn)品的配套生產(chǎn)，水廠(chǎng)工程中

的機(jī)械土建與施工質(zhì)量也就大大的可減少了。

2 管式微濾膜水處理設(shè)備的應(yīng)用范圍

      新型管式超微濾膜技術(shù)及超濾水處理設(shè)備，除滿(mǎn)

足目前的可用于目前我國(guó)城市、農(nóng)村、機(jī)關(guān)、電子工

業(yè)等用水場(chǎng)合等需的反滲透高純水處理成套設(shè)備的全

套工藝與制備生產(chǎn)流程系統(tǒng)以及廣泛用于我國(guó)各種超

高濃度工業(yè)廢水深度循環(huán)處理成套系統(tǒng)需要外，管式

及超微壓濾型水綜合處理成套系列設(shè)備的目前主要的

實(shí)際工程與應(yīng)用及技術(shù)范圍大體上有如下這幾小部分：

電鍍及線(xiàn)路板廢水中重金屬的去除；RO 預(yù)處理降 SDI；

印染廢水回收使用；含氟(F)廢水除氟；硅晶體研磨/

切片工藝/切削液回用；中水回用；硬水軟化及 RO 濃

水處理；食品飲料處理；焚化爐洗刷水中重金屬的去

除；冷卻塔排水再利用；水處理系統(tǒng)中的鹽水再利用；

該管式微濾膜的最基本的應(yīng)用范圍就是對(duì)自來(lái)水的整

體過(guò)濾以及自來(lái)水中的重金屬物質(zhì)的過(guò)濾與去除。由

于它有了其水質(zhì)本身的良好而純凈無(wú)污染的水處理優(yōu)

良水質(zhì)性能及設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行和長(zhǎng)期水質(zhì)穩(wěn)定性，可同

時(shí)大量地被應(yīng)用于電子化工、醫(yī)藥營(yíng)養(yǎng)與醫(yī)療衛(wèi)生、

食品、電子元件、針織制衣和洗滌漂染以及各相關(guān)行

業(yè)等日常用自來(lái)水水凈化處理。同時(shí)該微濾膜也可以

作為清洗水，來(lái)對(duì)設(shè)備表面的廢水進(jìn)行清洗處理，對(duì)

于電池，電鍍表面處理的清洗水。同時(shí)支持城市內(nèi)大、

中型工業(yè)水廠(chǎng)工程的規(guī)劃建設(shè)管理及老城區(qū)舊區(qū)水廠(chǎng)

建設(shè)的擴(kuò)建升級(jí)或換代擴(kuò)建或進(jìn)行增容節(jié)能改造。也

可充作用于反滲透、超濾、離子膜交換、電反滲析水

等高流量純水產(chǎn)品制備中的各類(lèi)前代處理工藝和各種

終極純水處理凈化設(shè)備。

實(shí)際應(yīng)用范圍：

（1）管式微濾膜處理工業(yè)電池電

鍍廢水循環(huán)利用。廢水“零排放”是指工業(yè)水經(jīng)過(guò)重

復(fù)使用后，將這部分含鹽量和污染物高濃縮成廢水全

部(99%以上)回收再利用，無(wú)任何廢液排出工廠(chǎng)。水中

的鹽類(lèi)和污染物經(jīng)過(guò)濃縮結(jié)晶以固體形式排出廠(chǎng)送垃

圾處理廠(chǎng)填埋或?qū)⑵浠厥兆鳛橛杏玫幕ぴ?。廢水

經(jīng)過(guò) NTMF 膜系統(tǒng)過(guò)濾，形成一個(gè)過(guò)濾循環(huán)，產(chǎn)水經(jīng)過(guò)

純化進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)，濃水則不斷的在系統(tǒng)循環(huán)過(guò)濾變成

純水，濾渣通過(guò)沉淀壓泥板變成可進(jìn)一步處理的固體

回收。NTMF 系統(tǒng)處理后回收數(shù)據(jù)水回收:忽略自然蒸發(fā)，

水回收率高達(dá) 99%，金屬回收:80%。

（2）管式微濾膜設(shè)備可以用于處理重型工業(yè)廢水?，F(xiàn)

代化重型工業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品的時(shí)候難免會(huì)產(chǎn)生大量工業(yè)廢

水，對(duì)工廠(chǎng)所在地的環(huán)境造成嚴(yán)重影響，也不利于工廠(chǎng)

的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。此時(shí)，各個(gè)工廠(chǎng)可以引進(jìn)用于含氟

廢水處理的管式微濾膜設(shè)備用于處理工業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)的

廢水，完美的解決掉工業(yè)廢水污染環(huán)境的問(wèn)題。

（3）管式微濾

膜設(shè)備可以用于處理化工和針織漂染行業(yè)的污水。眾

所周知，化工行業(yè)和針織漂染行業(yè)在生產(chǎn)制造產(chǎn)品的

過(guò)程中產(chǎn)生的污水量是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其他行業(yè)的。如若

化工行業(yè)和針織漂染行業(yè)能夠引進(jìn)管式微濾膜設(shè)備可

以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理，使這些水得到

二次利用，能夠有效地降低生產(chǎn)成本。

3 具體應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于污水回收

管式連續(xù)微濾膜裝置位于大連開(kāi)發(fā)區(qū)排水管理有

限公司第二污水海水處理廠(chǎng)。二沉池中的出水膜由潛

水泵直接驅(qū)動(dòng)管式連續(xù)微過(guò)濾裝置與出膜模塊完全被

浸沒(méi)，膜的外部承受了大氣壓力，內(nèi)部連接并直接與

主泵入口連接。由于主泵入口的抽動(dòng)或吸力作用可使

出水膜的內(nèi)外腔兩側(cè)之間產(chǎn)生適當(dāng)壓差，將被凈化處

理后水中的粒徑小于〈0.2μm 的物質(zhì)微粒（包括水）

完全分離出來(lái)。保持水的正常流入平衡和流出的平衡，

輸沙規(guī)律。排水能力 800m3/d，間歇式運(yùn)行模式，每小

時(shí) 22min 氣水反射沖洗 4min，改善膜間的濃差極化，

延緩膜的結(jié)垢染料和還原膜通量。技術(shù)參數(shù) 定期和連

續(xù)多次采集到大量水樣，分析得出的水溫、懸浮物、

pH、BOD、COD、溶解性余留氧、氨氮、總有機(jī)磷脂等

各主要化驗(yàn)指標(biāo)。采用的各項(xiàng)國(guó)家強(qiáng)制環(huán)保要求水質(zhì)

監(jiān)測(cè)技術(shù)方法全部都采用在上海市國(guó)家環(huán)保局制訂的

標(biāo)準(zhǔn)《水與廢水監(jiān)測(cè)分析方法》項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)中已確定采

用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方法。其中（1）浸入式連續(xù)微濾膜裝置

能對(duì)國(guó)內(nèi)城市小型集中式城市污水處理廠(chǎng)系統(tǒng)進(jìn)行的

二級(jí)以下凈化系統(tǒng)出水污泥進(jìn)行連續(xù)深度的濃縮分離

處理過(guò)濾和最終回用的處理凈化效果也已得到非常充

分明顯。膠體污染物的分離過(guò)濾與檢測(cè)凈化效果更加

顯著，出水指標(biāo)和污泥水質(zhì)已明顯大大優(yōu)于滿(mǎn)足當(dāng)前

及國(guó)內(nèi)其他各項(xiàng)污泥水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。該系列設(shè)備都具有了

占地面積和投資費(fèi)用少，工藝手段成熟先進(jìn)，自動(dòng)控

制，操作管理方便。反式?jīng)_洗技術(shù)和化學(xué)清洗相比可

更有效地降低膜濃差及極化，延緩膜的污染，膜通量

回收率更可達(dá)到 99%或以上。

3.2 管式濾膜應(yīng)用于水清洗

微濾膜的清洗設(shè)計(jì)，微濾系統(tǒng)的清洗設(shè)計(jì)包括物

理清洗(正洗、反洗)，化學(xué)清洗(恢復(fù)性清洗)兩種方

式。物理性清洗設(shè)計(jì)正洗管式微濾膜和其他過(guò)濾膜不

一樣的地方在于管式膜的水通量大，進(jìn)水量是產(chǎn)水的

4-5 倍，這個(gè)水量造就了管式微濾膜正洗條件。反洗管

式微濾膜獨(dú)特的鑲結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行膜系統(tǒng)反沖洗?；謴?fù)

性清洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在處理廢水的系統(tǒng)中，微濾膜系統(tǒng)

通常配備化學(xué)清洗系統(tǒng)，一般配備酸洗和堿洗同時(shí)進(jìn)

行，清洗系統(tǒng)由加藥箱、計(jì)量泵，清洗水箱，清洗泵

組成。當(dāng)膜系統(tǒng)產(chǎn)水低于設(shè)計(jì)產(chǎn)水的 60%，經(jīng)過(guò)正洗、

反洗后依舊不能恢復(fù)水通量，應(yīng)考慮化學(xué)清洗。

典型化學(xué)清洗藥劑，酸:5-10%H2SO4或 5-10%HCI 溶

液(去除金屬及硬度離子對(duì)膜的污染)；堿:3-5%NaOH

溶液(去除硅及部分有機(jī)物對(duì)膜的污染)；氧化劑:酸性

溶液(混合物 5-10%H2SO4/3-5%H2O2)；堿性溶液(混合液

5-15% NaOCl/1-3% NaOH) (去除有機(jī)污染)。

3.3 管式微濾膜（TMF）技術(shù)可應(yīng)用于任何一個(gè)獨(dú)

特的零塵排放過(guò)濾系統(tǒng)

冷卻塔排水中收集的冷卻塔的排水用液經(jīng)壓力自

動(dòng)調(diào)節(jié)泵槽泵閥收集或加壓回收后用自動(dòng)調(diào)節(jié)泵槽充

注入控制塔下的其中一個(gè)反應(yīng)槽，在此反應(yīng)泵槽介質(zhì)

池中加入有過(guò)濃硫酸亞鐵、碳酸鈉、氯化鎂鈣鉀和有

過(guò)次三氯酸鈉鎂銨等酸性藥劑，pH 調(diào)至 8 左右。以生

產(chǎn)沉淀態(tài)碳酸鈣和二氧化硅。第一反應(yīng)池的出水溢水

入人第二反應(yīng)池，加入少量石灰溶液和濃碳酸鈉，將

pH 提高到 10.5-11。零使碳代四硫酸鈣沉淀和二氧化

硅沉淀進(jìn)一步形成沉淀。然后從第二反應(yīng)池中流出來(lái)

的污泥廢水溢出到污泥濃縮池，管式微濾膜產(chǎn)生的污

泥濃縮液再次返回到污泥濃縮池。濃縮池中可供接收

和沉降的過(guò)量固體的污泥通常是湖水和一些過(guò)的飽和

的固體溶液的有機(jī)混合物，被重新送入了污泥濃縮池。

含有懸浮物氣體的溶液混合物可以被自動(dòng)送入管式微

濾膜系統(tǒng)并進(jìn)行一種幾乎是完全透明的固液的分離操

作以自動(dòng)去除固體懸浮物。微濾膜的采出水（通過(guò)微

濾膜的進(jìn)水部分）由重力調(diào)節(jié)器流注到 pH 調(diào)節(jié)器，在

重力調(diào)節(jié)器電解液中加入無(wú)水亞硫酸氫鈉溶液以適當(dāng)

降低苛性氯化物或減少加入無(wú)水鈉酸所產(chǎn)生出來(lái)的余

氯，加入鹽酸使 pH 恢復(fù)到 6。如前所述，微濾膜濃縮

液（進(jìn)水不穿透微濾膜）。流過(guò)濾膜表面上的那一小部

分水）將懸浮的固體粒子帶離出微流過(guò)濾膜系統(tǒng)，返

回濃縮罐。濃度槽中固體的總量會(huì)隨著時(shí)間的推移而

增加，直到達(dá)到相同含量的 5%。集中注意力輸送至污

泥濃縮池，再輸送至板框壓濾機(jī)。減量濾餅將送出場(chǎng)

地填埋處理，同時(shí)用壓濾機(jī)壓水它被送回管式膜濃縮

器。微濾膜產(chǎn)生的水經(jīng)過(guò) pH 調(diào)節(jié)槽后，采用反滲透技

術(shù)處理，一次反滲透水送回冷卻塔加水，或送到拋光

反滲透裝置。后者把產(chǎn)生熱量的水泵送泵至連續(xù)電容

脫鹽裝置（CDI）裝置，準(zhǔn)備對(duì)鍋爐的補(bǔ)水。一級(jí)的反

滲透裝置中進(jìn)水和二級(jí)的反滲透裝置冷卻水中剩余的

濃酸鹽水被分送至回收三級(jí)的二級(jí)反滲透裝置，產(chǎn)的

酸液出水時(shí)則分別送回三級(jí)反滲透冷卻塔中補(bǔ)水。

4 小結(jié)

綜上所述管式微濾膜的應(yīng)用較為廣泛，其應(yīng)用特

點(diǎn)有著應(yīng)用較為簡(jiǎn)單，能源消耗較小，且整體的過(guò)濾

效果較為良好等特點(diǎn)，本文列舉了一些例子，來(lái)探討

管式微濾膜（TMF）技術(shù)的使用優(yōu)點(diǎn)以及使用范圍，為

以后的管式微濾膜的研究與使用進(jìn)行鋪墊。

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作者簡(jiǎn)介：翟錦樹(shù)(1973—)，男，漢族，廣東博羅人，

本科學(xué)歷，技術(shù)總監(jiān)，研究方向：管式微濾膜的研發(fā)

和應(yīng)用。