วัสดุและโมดูลเมมเบรนเป็นรากฐานของเทคโนโลยีการใช้งานเมมเบรน
แกนหลักของการบำบัดน้ำโดยใช้เมมเบรน-คือวัสดุ ตามด้วยการออกแบบโครงสร้างของโมดูลเมมเบรน และจากนั้นก็เป็นเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้เมมเบรน
ผลิตภัณฑ์เมมเบรนอินทรีย์ได้เปลี่ยนจาก PP เริ่มต้น (โพลีโพรพีลีน), PAN (โพลีอะคริโลไนไตรล์) และ PVC (โพลีไวนิลคลอไรด์) มาเป็น PS (โพลีซัลโฟน), PES (โพลีอีเทอร์ซัลโฟน), PVDF (โพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์) และล่าสุดคือ PTFE (โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน) รวมถึงรางวัลโนเบล-PolyCera (เมมเบรนโลหะอินทรีย์) ที่ได้รับรางวัลโนเบลซึ่งเกิดขึ้นเมื่อไม่กี่ปีก่อน
ผลิตภัณฑ์เมมเบรนอนินทรีย์ได้พัฒนาจาก Al2O3 (อะลูมิเนียมออกไซด์), ZrO2 (เซอร์โคเนีย) และ TiO2 (ไทเทเนียมไดออกไซด์) แบบดั้งเดิมไปเป็น SiC (ซิลิคอนคาร์ไบด์)
ยิ่งวัสดุมีความเหนือกว่า ข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้านปริมาณงาน การทำงาน การทำความสะอาด การบำรุงรักษา และอายุการใช้งานต่อพื้นที่เมมเบรนของยูนิตก็จะยิ่งมีมากขึ้นตามไปด้วย
วัสดุสนับสนุนการทำซ้ำและวิวัฒนาการของผลิตภัณฑ์การแยกเมมเบรน ในขณะที่โครงสร้างของโมดูลเมมเบรนยังคงพัฒนาและบุกเบิกต่อไป ขอบเขตระหว่างสถานการณ์การใช้งานเมมเบรนแบบอินทรีย์และอนินทรีย์เริ่มไม่ชัดเจนมากขึ้น
ขั้นแรกเราจะมาพูดถึงรูปแบบผลิตภัณฑ์ต่างๆ ของเยื่ออินทรีย์
รูปแบบผลิตภัณฑ์ทั่วไปของเยื่อกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันแบบจุ่ม ได้แก่: เมมเบรนแบบม่าน เมมเบรนแบบคอลัมน์แบบจุ่ม และเมมเบรนแบบแผ่นแบน
ในบรรดาโครงสร้างที่มีโครงสร้างโมดูลเมมเบรนที่เป็นนวัตกรรมใหม่ สิ่งที่ฉันได้สังเกตเห็น ได้แก่ เมมเบรนประเภทสาหร่ายทะเลของ KOCH- เมมเบรนแบบแผ่นแบนแบบ tubular ของ Shanghai Seewo เมมเบรนแบบแผ่นยืดหยุ่นของ Huzhou Dingtai เมมเบรนแบบแผ่นยืดหยุ่นของ Shanghai Shiputai และเมมเบรนแบบอัลตราฟิลเตรชันแบบหมุนใต้น้ำ Huber VRM ทั้งหมดนี้เป็นตัวแทนค่อนข้างมาก
เมมเบรนอนินทรีย์ที่จมอยู่ใต้น้ำโดยหลักแล้วจะเป็นเมมเบรนแผ่นแบน โดยมีข้อยกเว้น เช่น เมมเบรนเซรามิกแบบหมุน (พูดอย่างเคร่งครัด เมมเบรนเซรามิกที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันบวก) ซึ่งเป็นเมมเบรนแบบแผ่นแบนเช่นกัน มีผู้ผลิตเมมเบรนเซรามิกแบบหมุนในประเทศไม่กี่ราย รวมถึง Nanjing Shenluo, Chongqing Wudun, Anhui Mingchuang New Materials Co., Ltd. และ Feichao Technology
โมดูลเมมเบรนอนินทรีย์แบบจุ่มยังมีเวอร์ชันที่ได้รับการปรับปรุงและสร้างสรรค์ที่แตกต่างกันออกไป
องค์ประกอบหลักของการออกแบบโครงสร้างโมดูลเมมเบรนคือ:
1. ความหนาแน่นของการบรรจุ
2. การกระจายไฮดรอลิก
3. การจัดวางท่อ
การออกแบบโครงสร้างโมดูลเมมเบรนทั้งหมดมีเป้าหมายเพื่อสร้างสมดุลระหว่างความหนาแน่นของการบรรจุและการกระจายตัวของไฮดรอลิก เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการซึมผ่านและเสถียรภาพในการปฏิบัติงานให้สูงสุด
กรอบโลหะเป็นรูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของโมดูลเมมเบรนแผ่นแบน-เซรามิกแบบดั้งเดิม ส่วนประกอบของเมมเบรนสามารถแก้ไขได้ด้านข้าง (ส่วนประกอบของเมมเบรนแต่ละชิ้นมีหัวฉีดเพอมิเอตที่ปลายทั้งสองข้าง) หรือตามยาว (ส่วนประกอบของเมมเบรนแต่ละชิ้นมีหัวฉีดเพอมิเอตที่ปลายด้านเดียวเท่านั้น) องค์ประกอบเมมเบรนชิ้นเดียวอาจมีขนาดเล็กได้ถึง 1000 มม. × 250 มม. × 6 มม. (ยาว × กว้าง × สูง) โดยชิ้นเดียวมีขนาด 0.5 ตารางเมตร
อย่างไรก็ตาม ยิ่งขนาดขององค์ประกอบเมมเบรนเดี่ยวมีขนาดใหญ่เท่าใด การบรรจบกันของประสิทธิภาพขององค์ประกอบเมมเบรนก็จะยิ่งแย่ลงเท่านั้น บริเวณเมมเบรนบริเวณหัวจ่ายเพอมิเอตจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าส่วนอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน ในระหว่างการล้างย้อน การกู้คืนฟลักซ์ก็ประสบปัญหาเดียวกันเช่นกัน แนวทางแก้ไขคือการออกแบบช่องทางการซึมผ่านของเพอร์มิเอตให้มากขึ้น เช่น ประเภทท่อในโมดูลเมมเบรนอินทรีย์ และวิธีการรวบรวมเมมเบรนแบบยืดหยุ่นจากส่วนกลาง ปัญหานี้ยังคงมีอยู่ในโมดูลเมมเบรนที่มีกรอบโลหะ-
กรอบพลาสติกได้รับความนิยมอย่างค่อยเป็นค่อยไปในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ขนาดทั่วไปขององค์ประกอบเมมเบรนเดี่ยวคือ 600 มม. × 145 มม. × 6 มม. (ยาว × กว้าง × สูง) โดยมีพื้นที่การกรองที่มีประสิทธิภาพ 0.177 ตารางเมตร CERAFILTEC (บริษัทในเยอรมนี) เป็นผู้นำในการส่งเสริม-โครงพลาสติกทั้งหมดในอุตสาหกรรม และการออกแบบโครงสร้างของก็มีความโดดเด่นอย่างมาก การออกแบบ "กริด" แบ่งโมดูลเมมเบรนแต่ละโมดูลออกเป็นสี่ส่วนได้อย่างสมบูรณ์แบบในระหว่างกระบวนการเพอมิเอตและการล้างย้อน เพื่อให้มั่นใจว่าช่องการไหลของเพอมิเอตจะสมมาตรและการกระจายไฮดรอลิกที่สม่ำเสมอมากสำหรับองค์ประกอบของเมมเบรนแต่ละชิ้น นอกจากนี้ ส่วนย่อยของท่อเพอมิเอตจะรวมอยู่ภายในโมดูลเมมเบรน และท่อหลักทั้งหมด (ท่อหลักเพอมิเอต ท่อหลักแบบล้างกลับ) จะเชื่อมต่อกันที่ด้านบนของหอเมมเบรน ทำให้การติดตั้งง่ายขึ้นและลดความต้องการพื้นที่
ไม่ว่าจะจากมุมมองของวัสดุหรือจากมุมมองของการออกแบบโครงสร้างโมดูลเมมเบรน เมมเบรนแผ่นแบนซิลิคอนคาร์ไบด์มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้เมมเบรน พวกมันพร้อมที่จะส่องแสงเจิดจ้าในด้านการใช้งาน MBR