膜器設計

根據用戶的需要，兩種類型過濾膜器的設計已多樣化。最簡單的膜設計是使用平板膜, 其寬度可達lm。然而，安裝平板膜并提供適宜流體分布的膜器設計是相當復雜的。不過在各種實驗室或工業(yè)生產規(guī)模上的一些UF和MF都可采用平板膜。此種設計可使膜器的單位體積中具有很大的膜面積。該設計的主要缺點是增加了膜的清洗難度，膜器結構不夠簡單從而使換膜變得很復雜，且當采用并聯流體通道時，單元內流體分布經常不合理。一種更普遍的板框式膜過濾器成功地采用并聯流動通道，流體在各分區(qū)之間串聯流動，如圖10-13 所示。

最簡單的膜器設計是裝有毛細管或管式的UF或MF元件，其內徑范圍為1?20mm, 如圖10-14所示。

通常是在管式或毛細管元件的內表面進行過濾，然后從外部將滲透液移走。對于膜器結構只要求提供適當的入口和出口通道以防止所處理的流體和滲透液混合。使用此種方法會得到很高的滲透通量和極低的阻力性能，任何不符合圖10-3所描述的滲透通量變化趨勢的過濾都應該受到質疑。采用這種結構時，裝進一個給定體積內的膜面積的值是相當小的。

中空纖維膜器和前邊談到的毛細管型相似，只是其纖維外徑范圍為80?500卩m。通常將數以百計或數以千計的這種纖維封裝進中空纖維膜器里，因此單位體積內的膜面積是相當大的。顯然，只有當需處理的流體進行預過濾以防止纖維堵塞后，才能采用中空纖維膜器進行過濾，這就使中空纖維過濾技術的應用主要限制在超濾上。在超濾中也會使用類似于夾心蛋糕的卷式膜器。膜和分隔板纏繞在中心管周圍.中心管內有適當的滲透空間，流體分別從兩端進入和流出。由于流體通道可能被堵塞，這種膜器設計不適用于固液分離，甚至也不適合于膠體過濾，因此就不再進一步討論了。

單位體積內膜面積的數值從中空纖維膜的約8000m2 - m-3,降低到管式膜的幾百，而板框膜濾系統(tǒng)的膜裝填密度介于兩者之間。