什么是平板膜？分析比较平板膜与中空膜的优势

2022-06-27 14:00:01

平板膜分离技术作为一种集分离与浓缩为一体的高效低污染的净化技术，具有操作简单、维护方便、能耗低、适应性强等特点，已逐渐广泛被环境保护工作者和爱护环境人士认识、认知和在相关行业污水处理中应用。

什么是平板膜？

平板膜是以膜组件单元（超滤膜或微滤膜）是将膜的高效分离技术与生物降解作用相结合而成一种新型高效地污水处理与回用工艺降解取代二沉池，所有悬浮物和胶体都被膜分离截留，膜分离作用增加了曝气池中活性污泥的浓度，提高了生物降解的速度，减少了剩余污泥的排放量。

平板膜拥有更好的抗污染性能、维护简单、节省人力、有良好的稳定性、更换膜片过程简单、占地面积小、能适应更高的活性污泥浓度。

平板膜与中空膜的优势比较

（1）更好的抗污染性能

相比中空纤维膜生物反应器，平板膜生物反应器可以在更高的活性污泥浓度下保持高通量（通量即膜的产水量）的稳定运行，对预处理的要求较低。

在实际使用的过程中，尽管预处理设施中会有格栅，除毛机等设备，但曝气池中还难免进入一些诸如毛发之类的物体。

中空纤维膜生物反应器运行时在曝气的状态下膜丝始终处于一个抖动的状态，于是这些毛发很容易使膜丝缠绕在一起，当污泥浓度达到一定程度，就会出现泥坨，使越来越多的膜丝缠绕在一起，大大减少了中空纤维丝的有效膜面积，引起膜通量的急剧下降，而且此类问题也很难修复，通常只能更换。

平板膜生物反应器的适用活性污泥浓度（MLSS）范围在6000-10000mg/L，远远高于中空纤维膜生反应器，平板膜组件的结构是多片膜元件排列组装而成，实现了膜片之间间隙可控，便于气液混流对膜面进行在线清洗，抗污染性能优越。

此外，平板膜生物反应器可以通过调节组件底部的曝气强度，通过气水混合物在膜片表面的冲刷作用，很好的清除膜表面的附着物，即便由于短期内污泥粘度过大等因素在膜表面产生了淤积的情况，也可以将膜片单片取出，通过低压水冲洗的方法去除后组装回膜组件内，使得膜能长期有效的运行，而中空纤维则不可能通过这种方法清洗。

（2）良好的机械稳定性、无断丝现象

在实际使用过程中，中空纤维膜组件不可避免的会发生断丝现象，其中包括两种原因：

一是由于纺丝过程中的缺陷导致的壁厚不均匀，当然这种情况比较少发生，且可以通过购买优质产品等手段进一步避免；

二是纺丝材料疲劳引起的根部断裂。

中空纤维丝在两端连接组件的地方需要用环氧树脂进行密封，由于纤维丝本身的毛细现象，肯定会在根部吸上一小段。

由于曝气的原因，中空纤维在工作状态下始终会处于幅度较大的振动现象，长此以往会在其根部引起材料的疲劳，而环氧树脂本身是一种脆性材料，这种材料疲劳所导致的断丝一旦发生，往往是规模性的，而这对于膜生物反应器来说，伤害是致命的，不但会严重影响出水水质，还会导致整个组件的报废。

与此不同的是，平板膜的内部有无纺布作为导流层，3mm～5mm的ABS板作为支撑层，因此强度比中空纤维高出许多，根本不会出现类似的现象，能完全保证优质的出水水质。

（3）清洗方法更加便捷，清洗周期更长

膜组件的清洗分为在线清洗和离线清洗。

中空纤维膜的在线清洗较为频繁，而清洗工序复杂，需要将配好的化学药剂通过剂量泵加压打入膜丝内部，完成清洗。

而平板膜的在线清洗一方面通过运行中的曝气实现，另一方面通过在线化学清洗实现。

平板膜生物反应器可通过控制组件底部的曝气系统的曝气量，对膜片表面进行有效的水力冲刷，防止在抽吸过程中污泥在膜表面过度淤积，在运行过程中就对膜表面的污染起到控制作用。

平板膜组件的化学清洗（在线清洗）也更加简单，只需要把调配好的药剂从抽吸口回灌入膜片中，浸泡一段时间即可。

中空纤维膜的离线清洗必须将整个膜组件吊出，放置于清洗池中，使用化学药剂浸泡。

平板膜的清洗既可将膜组件吊出清洗也可将膜元件单片抽出清洗。

平板膜的离线清洗方式多样性也解决了工程场地狭小，不宜起吊的问题。

同时，相对于中空纤维-膜生物反应器，平板膜生物反应器的清洗周期更长，清洗周期可达3个月以上，且如果工作压力始终处于比较低的状态，甚至可以不 清洗。

平板膜组件还可以通过低压水冲洗等物理清洗的方法使膜通量得到恢复，而这对于中空纤维膜几乎是不可能的。

（4）寿命长，运行费用低

据不完全统计，现在市场上的中空纤维膜在生活污水、市政废水、类生活污水的处理工程中平均寿命为4年左右，在工业废水、医药废水等工程中的平均寿命为2年左右，在垃圾渗滤液、电镀废水、难降解有机废水等工程中几乎不能使用。

市场上平板膜在生活污水、市政废水、类生活污水的处理工程中平均寿命为5年左右，在工业废水、医药废水等工程中的平均寿命为3年左右，可适用于垃圾渗滤液、电镀废水、难降解有机废水等工程。

平板膜的更换周期要比中空纤维膜长，相对来说运行费用大大降低，且保证了良好的运行状况。

同时平板膜可以实现单张更换，更换成本也相对更低。

（5）膜片更换过程简单

由于平板膜组件独特的设计，使得在膜片损坏更换过程中，膜片可单张更换，无需更换支架。

而中间纤维膜丝断丝达到一定数量，整个组件就报废，需更换整个膜组件，费用就将大大增加。

工业污水与生活污水的处理方法有什么不同？特点是什么？

废物处理基本方法是用物理、化学或生物方法，或几种方法配合使用以去除废水中的有害物质，按照水质状况及处理后出水的去向确定其处理程度，废水处理一般可分为一级、二级和三级处理。

（1） 一级处理采用物理处理方法，即用格栅、筛网、沉沙池、沉淀池、隔油池等构筑物，去除废水中的固体悬浮物、浮油，初步调整pH值，减轻废水的腐化程度。

废水经一级处理后，一般达不到排放标准（BOD去除率仅25－40%）。

故通常为预处理阶段，以减轻后续处理工序的负荷和提高处理效果。

（2）二级处理是采用生物处理方法及某些化学方法来去除废水中的可降解有机物和部分胶体污染物。

经过二级处理后，废水中BOD的去除率可达80-90％，即BOD合量可低于30mg/L。

经过二级处理后的水，一般可达到农灌标准和废水排放标准，故二级处理是废水处理的主体。

但经过二级处理的水中还存留一定量的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮磷等藻类增值营养物，并含有病毒和细菌。

因而不能满足要求较高的排放标准，如处理后排入流量较小、稀释能力较差的河流就可能引起污染，也不能直接用作自来水、工业用水和地下水的补给水源。

（3）三级处理是进一步去除二级处理未能去除的污染物，如磷、氮及生物难以降解的有机污染物、无机污染物、病原体等。

废水的三级处理是在二级处理的基础上，进一步采用化学法（化学氧化、化学沉淀等）、物理化学法（吸附、离子交换、膜分离技术等）以除去某些特定污染物的一种“深度处理”方法。

显然，废水的三级处理耗资巨大，但能充分利用水资源。

废水处理相当复杂，处理方法的选择，必须根据废水的水质和数量，排放到的接纳水体或水的用途来考虑。

同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣的处理利用和可能产生的二次污染问题，以及絮凝剂的回收利用等。

常用的废水处理基本方法可以分为以下几种：

（1）物理法：废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。

一般废水的处理方法大致可分为物理法、化学法及生物法三大类。

利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。

例如用沉淀法除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物；浮选法（或气浮法）可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物；过滤法可除去水中的悬浮颗粒；蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等。

（2）化学法：利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质，例如，中和法用于中和酸性或碱性废水；萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配”，回收酚类、重金属等；氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物，杀灭天然水体中的病原菌等。

（3）生物法：利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。

例如，生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水，使有机物转化降解成无机盐而得到净化。

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