與傳統的過濾、結晶等技術相比，膜技術有其自身的優點，隨著對廢水處理要求的日益提高，膜技術的前景廣闊。由于膜種類繁多，內容量大，微水會遲未涉及，借第三季契機，本期與大家一起聊聊特種高壓反滲透平板膜，介紹特種膜在中水回用零排放中的應用。現將內容梳理如下，供大家學習參考交流。

膜分離技術是一種新型高效、精密分離技術，它是材料科學與介質分離技術交叉結合形成的一門技術，具有高效分離、設備簡單、節能、常溫操作、無污染等優點，應用于工業領域眾多行業。在我國水資源短缺、水質差是推動膜技術在廢水處理領域應用的根本動力，在相關政策標準的驅動下，為我國膜技術的發展提供了前提條件。但與發達國家相比，我國的膜技術還與其有較大差距。誠然在膜技術在推廣上，主要難點是膜的造價高、壽命短、易受污染和結垢堵塞等。在未來的發展道路上，隨著其不斷探索和改進，看好其廣泛應用。

一、膜基本知識

膜根據結構可分為卷式、管式、平板式及中空纖維;按精度依次分為微濾、超濾、納濾及反滲透。

二、特種膜介紹

1、基本組成及結構創新

特種膜(SUPERRO)是相對傳統水膜而言的，是平板膜組件技術的革新性變形，屬于第三代碟管式反滲透。其主要由過濾膜片、導流盤、中心拉桿、高壓容器、兩端法蘭、各種密封件及聯接螺栓等組成。過濾膜片和導流盤交替疊放，中心拉桿串成模芯置入高壓容器后兩端法蘭進行固定，再用拉桿結合形成。

MFT專利產品采用特殊改性的專用膜片，優化的流體在膜柱內部流動形態和壓力補償結構設計，確保系統的安全性和高效性，增強對高濃度物料的適應性和穩定性。流體通道寬2.5mm，避免流道堵塞;獨特的線性凸點設計，雷諾數>2500具有更優異的流體湍流效果，膜片自清洗效果更好;投幣式切口設計，采用雷達掃描錯流清洗，壓力損耗低(0.1～0.2bar/m²)。

2、工作原理及參數

原水通過膜芯與高壓容器的間隙到達膜元件底部，均勻布流進入導流盤，在導流盤表面以雷達掃描方式流動，從投幣式切口進入下一組導流盤和膜片，在整個膜柱內呈渦流狀流動，產水通過中心管排出膜元件。

基本參數：

進水限制要求：

3、特點及優勢

膜片由上至下分為為功能分離層PA(厚0.2-0.4µm)、支撐層PS(5µm)、無紡布PET基材(50µm)。

就目前而言，膜片的主要研究方向集中在如何提高脫鹽效率、抗污染能力及產水效率上。針對以上，利用分子設計及精密界面聚合技術和表面改性處理技術對膜片進行改進，實現這一目標。

1)分子設計及精密界面聚合技術

2)表面改性技術

總結來看，SUPER RO具有如下特點：

1)開放式的寬流道，膜片與支撐導流盤空間高度達到2.5mm，有效避免物理堵塞;

2)支撐導流盤表面特殊設計，使流體分流均勻，并形成更佳湍流效果，最大程度上減少了膜表面結垢、污染及濃差極化現象的產生;

3)支撐導流盤旋流狹縫的專利設計，流體在膜裝置內形成渦流式螺旋流程，幾乎沒有流動變向并勻速掃過膜片表層，最低限度降低壓力損失，解決常規圓盤式膜柱因流體急劇轉向造成的大量能耗缺點;

4)特殊改性的RO膜片膜分離功能層更厚、電負性更低、膜表面更光滑、親水效果更好，具有更強的抗污染和耐高壓性能。相比傳統膜片，具有更長的使用壽命;

5)濃縮倍數高，系統回收率可達80-95%;

6)膜組件采用標準化設計，易于拆卸維護;全自動化控制，減少人力成本;建設周期短，調試、啟動迅速;占地小。

4、應用領域

特種膜在膜元件結構和膜片上的創新，使其具有高抗污染性可直接應用于高污染污水處理領域，目前已廣泛應用于制藥化工廢水、油氣田廢水、垃圾滲濾液等領域。而其高倍濃縮優勢，又適合用于中水回用領域，可減少膜濃縮液產生量，降低蒸發設備投資運行費用，提高產水回收率，做到節能降耗。

三、應用案例分享

1、中水回用零排放概述

實現中水回用零排放需滿足標準或生產要求。要從根本上實現中水資源化利用，經實踐表明，膜法+蒸發的組合工藝是最佳選擇。傳統中水回用零排放工藝對廢水處理后得到RO產水+冷凝液+固體廢物，產水及冷凝液回用，固廢安全處置，可實現回用零排放，但其在大力推廣時還存在可再生化性差等一些瓶頸。

由于常規卷式RO處理后，剩余膜濃縮液量較大，導致后續蒸發處理的投資和能耗都較高。針對這一情況，在卷式RO之后引入SUPERRO對膜濃縮液進一步處理，可降低進入蒸發系統的濃水量，提高產水回用率。

2、常盛制藥廢水項目

項目主要處理的是生化出水，制水系統濃水及循環水;其中出水水質指標即為進入膜系統的水質指標。

常規膜法工藝與引入SUPERRO后對比：

在引入SUPERRO后，在RO濃縮液處理工段，產水回收率得到進一步提高，且占地、投資運行成本都得以降低。

微水會˙答疑解惑

? 1、SUPERRO的進水電導有沒有限制?能夠濃縮到多少?

答：SUPERRO共兩種，一種90bar，另一種160bar的。90bar的可以鹽濃縮鹽到7%，160bar的可以把鹽濃縮到14%。

? 2、在工業廢水領域進行原水回用處理時，能否直接用SUPERRO工藝，前面不引入卷式RO濃縮?

答：這個是可以的，但要根據具體的水質情況來分析。如果中水回用中直接用SUPERRO，還是不太經濟的，因為SUPER RO的投資成本比卷式RO的投資成本要高。此外，SUPERRO膜有直接用在垃圾滲濾液填埋場項目上的。

? 3、剛有提及中水回用單用特種膜不經濟，那什么情況下使用這一膜經濟呢?

答：中水回用用SUPERRO膜加蒸發，比直接用蒸發，無論是投資還是運行費用都要經濟;但如果能夠使用卷式RO膜的情況下，直接采用SUPERRO膜不經濟。

? 4、SUPERRO的系統回收率建議設置多少?

答：回收率是根據進水鹽分來確定的。

? 5、SUPERRO的通量建議取多少?

答：這個要根據水質進行調節，不同水質，取值不同。

? 6、滲濾液處理中，SUPERRO的膜通量選多少?對余氯的耐受度是多少?

答：膜通量取6～12L左右，余氯≤0.1mg/L。

? 7、現好多垃圾滲濾液生化系統出水水質不太好，如果直接應用SUPERRO處理，是否可不經過生化預處理?對進水SS、COD有何要求?

答：還是建議先進行生化處理。不允許SS>10µm的顆粒物質進入，進水SDI值要<20，原則上建議經過砂濾即可;在條件允許的情況下，建議直接引入微濾或超濾作為預處理，同時要控制水中的膠體、有機物及細菌含量。

? 8、滲濾液進SUPERRO前，建議采用何種預處理工藝?

答：硬度較高還是要考慮軟化，如果硬度不高簡單砂濾就可以。

? 9、在項目案例中有看到50方用了31支膜，80方用49支，120方50支，想了解下SUPERRO的排列方式及通量選擇是怎樣的?

答：針對不同水質，膜通量是不一樣的，所以膜支數設置有異。

? 10、在工業廢水處理領域，SUPERRO用于預處理或深度處理可否?

答：可以用于深度處理，但要根據水質具體分析。

? 11、在中水回用應用案例中有看到某些項目中均用到卷式RO與SUPERRO，但兩者位置有異，想問下，在設計時都考慮了哪些方面?

答：這是根據鹽分高低和污染物來確定的。假如中水排放水COD較低，鹽分也較低的話，可以考慮先用卷式RO膜處理過后，再用SUPERRO來處理卷式RO的濃縮液。SUPERRO比卷式RO耐污染性更強，濃縮測的鹽分更高，一般都用在RO濃縮液的后端。

結束語

首先非常感謝@徐浩徐工帶來特種高壓反滲透平板膜的介紹及應用。

本期中，徐工從膜的概念入手，概括性的介紹了膜分類，指出傳統卷式膜在結構和材質設計上的局限性，由此引入特種膜概念及介紹。該膜元件擁有專有改性膜片，經過特殊結構設計，專用于污水處理領域;具有高抗污染，高倍濃縮的特點。

接著對特種高壓反滲透平板膜的組成、結構及原理展開詳細介紹;闡明其為何具有高抗污染、高倍濃縮的特點。后指出在中水回用零排放中，為實現中水資源化利用及零排放，考慮鹽的去除，膜法+蒸發的組合工藝還是最佳選擇，然而常規的膜工藝在推廣中存在瓶頸。作為膜法中節能降耗代表的特種膜工藝可很好應對這一問題，并輔以實例分析了其在投資運營成本上具有的優勢，現該特種膜工藝在工業廢水領域、中水回用領域及垃圾滲濾液領域均有應用。答疑討論環節，就SUPERRO脫鹽率、通量，垃圾滲濾何時使用較為經濟等問題予以解答。

面對嚴峻的生態環境形勢及人們對用水需求量的增加，實現水資源的高效利用，是未來發展的必然要求。隨著膜本身制造技術的完善，憑借其特點在水處理領域將會發揮重要作用，其在城市污水回用工程中的成功應用，也將進一步推動膜技術在我國污水資源化領域的應用推廣，為污水資源化利用開辟了一條新路。