膜分离技术整体解决方案专家

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膜分离技术是一种重要的分离技术，广泛应用于水处理、食品加工、医药、化工等领域。其中，卷式膜元件是膜分离技术中应用最广泛的一种形式，具有结构紧凑、易于大规模生产等优点。

卷式膜元件的结构与工作原理

卷式膜元件，也被称作“螺旋卷式膜元件”，其结构如图1所示。它是在两张膜片之间插入透过液隔网（材质是聚丙烯或Vexar），两张膜的三个边缘用环氧或聚氨酯胶黏结密封，第四个未黏结的边固定在开孔的中心管上。这样，两张膜片和一张透过液隔网形成一边开口、三边密封的“膜袋”。“膜袋”的开口正对中心管的孔，透过膜的透过液就可以被收集到中心管内。膜的正面，即料液流经的那面，衬上料液隔网，料液隔网与“膜袋”绕中心管卷绕成螺旋卷状。

图1：卷式膜元件结构示意图

在实际应用中，把一个或几个卷式膜芯安装在圆管状压力容器（膜壳）中，膜芯的中心管与膜壳端盖上的产水口密封串联起来，组成一个卷式膜组件。加压的进料液从膜壳一端的进口进入后，沿中心管平行的方向穿过料液隔网形成的料液流道从膜表面流过，从膜壳的另一端出口流出，形成截留液，也叫浓缩液。透过膜的透过液，则沿着螺旋方向通过膜袋内的透过液隔网流道，流入中心管而被导出。

卷式膜元件的材料与尺寸

卷式膜元件常用的尺寸规格为4040、8040，其他还有1812、2012、2514、2540、3833、3833、3833.75、3840、4038、4338、4340、6338、8038、8338、8340等尺寸规格的，在特定场合（如膜实验设备）或特定行业中使用。规格中的前两位数字＝膜芯的直径（以英寸为单位）×10，后两位数字＝膜芯的长度（以英寸为单位）。4040代表膜芯直径10.16厘米，长度1.016米。8040代表膜芯直径20.32厘米，长度1.016米。

图2：卷式膜元件尺寸规格示意图

卷式膜芯使用有机膜，其材料主要有：芳香聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈和聚偏氟乙烯等。

卷式膜元件的应用领域

卷式膜元件可应用于广泛行业领域。如饮料业的软饮料加工制作，乳制品业的乳清浓缩、乳清脱盐，电子微电子业的半导体用超纯水精制，食品加工业里果汁、饮料、酒类、糖类、淀粉等的分离/净化、精制/浓缩、色素脱色、油水分离，制造业和电镀业中贵重材料的回收，电力业锅炉给水中硅胶铁、硅胶硅的去除，制药行业如生物制品活性物质的分级/浓缩，市政用水的去除硬度/色度、RO及RO预处理等等。

卷式膜元件的优点与缺点

卷式膜元件的优点包括：

1. 填充密度较板式膜组件、管式膜组件低，设备投资、换膜费用、单位膜面积能耗低较低。
2. 易于实现大面积装备。
3. 安装拆卸方便。

卷式膜元件的缺点包括：

1. 由于隔网窄，一旦堵塞污染，清洗较板式膜和管式膜困难，因此对预处理要求较高。
2. 由于流速降低，单位面积处理速度，不如板式膜和管式膜。
3. 膜必须是可焊接或可粘贴的才可制成卷式膜芯。
4. 膜芯一处破损，将影响整只膜芯。

特别提醒：反洗是膜的一种清洗方式，清洗液从膜的透过液侧进入，从另一侧流出。但由于卷式膜的表面分离皮层仅有单向支撑层，所以在反向压力差下易剥离开裂，通常仅允许0.02MPa的背压，所以不允许进行反洗！目前，仅有一种超滤膜制成了可反洗的卷式膜元件，其可耐受的背压为0.2MPa。

HNF--纳滤膜元件

HNF--纳滤膜元件是本公司与国际同步开发出的应用领域更广，选择分离功能更强的新一代分离膜。其切割分子量为100-1000左右，表面孔径处于纳米级，也被称为纳米膜。采用醋酸、三醋酸纤维素（CA、CTA）为主要材料制造的纳滤分离膜，具有膜表面光滑、抗污染性强、分离效果好、耐余氯、卫生、环保等诸多优势。可广泛用于饮用水净化、生产用水软化、苦咸水淡化、有机低分子分级、有机物除盐净化和工业废水处理等各行各业，特别是在饮用水的软化净化方面，纳滤分离膜，不仅能脱除水中的三卤甲烷中间体（致癌物）、异味、色度、农药残留物、合成洗涤剂、可溶性有机物、钙、镁等硬度成份及蒸发残留物质，而且能较好地保留对人体有益的微量元素、矿物质，保持水的生物活性，用纳滤膜制备的净水与反渗透膜制备的纯水相比，更易于被人体吸收，增加体质，有益健康。在欧美发达国家，纳滤分离膜作为反渗透分离膜的换代产品，在饮用水净化方面，正在快速推广普及，纳滤饮用水净化设备也在市政和家庭水净化方面得到优先选择。

HNF--纳滤膜元件膜片采用聚酰胺材质，适合于高度脱除盐分、硝酸盐，铁及杀虫剂、除草剂、三卤代烷（THM）前驱物等有机化合物。

HNF--纳滤膜元件在微污染水处理及特种浓缩分离方面表现极为出色。主要应用于饮用水、环保、生化、食品及低分子量化工物料的分离、精制和浓缩。