浅谈管式微滤膜技术特点和应用范围

翟锦树     宋文华

中国科技期刊数据库 

深圳市树立水处理设备有限公司，广东 深圳 518000

 摘要：管式微过滤装置技术中采用的分离工艺核心元件主要部分是下游微孔膜，它实际上主要是指一张由超高分

子低能分子聚合物薄膜所复合制成的下游多孔过滤膜，过滤介质孔径范围通常为 0.1μm～1.0μm，结合微絮凝技

术，原滤水被过滤介质驱动到的过滤压力通常需要大小约为 0.1～1.8kg/cm2的微孔过滤膜，同时该过滤膜可自动

分离过滤掉原滤水中几乎所有的水中悬浮杂质颗粒、胶体、有机化合物和有机大分子、细菌芽孢杆菌和某些病原

微生物等，最后用水把这些污水彻底的净化处理一下。随着滤膜被过滤的时间周期的逐步地增加，颗粒层将永远

被截留在滤膜表面上或在滤膜表面孔内处，形成的这一层滤饼层将会保持固有的样子，必然的也会逐步的增加滤

膜表面驱动膜的压力，当将这个驱动压力值逐步地增加到了某一定的压力值时，将会是对滤膜表面上的截取层也

将会被反冲洗掉以被逐步的除去在滤薄膜表面的上产生的蛋糕颗粒并能重新恢复过滤薄膜颗粒的过滤的能力，本

文就对管式微滤技术的特点及应用范围进行分析。

关键词：管式滤膜；污水过滤；新型沉淀技术

中图分类号：X703

文献标识码：A

1 管式微滤膜技术的特点

1.1 占地面积小

（1）管式微纳滤膜水的处理该技术目的是用水直

接进行过滤，从而来达到进一步改善净化过程水质环

境的最终目的采用了该滤技术可建造出来的新水厂设

备比较轻、紧凑，占地面积大约为现有常规水厂容量

的约 20~30%，建筑强度为耐负性负荷仅为原有常规水

厂容积的大约 15~20%，可通过直接建构筑物在洁净池

或多层地布置水面上，节省很多土地费用或空间。特

别是适用于对老旧水厂系统的升级改造扩容和改造增

容；在遭受长期高温冰冻地区的北方，通常又要再修

建一道水利工程来盖上防寒或者保温，如果能够采用

这种管式微过滤装置不仅在短期内可以大量节省大量

工程项目的前期建设及资金，还同时可以大大的节省

提高防护区的温度及所需设备的能量和消耗。成套的

设备安装十分方便，投资人可选择分期的进行投资。

1.2 设备已进行优化调整

      购买完毕后便可立即快速发运产品至安装现场即

可进行水厂安装与调试，日产量一般为超过一万吨水

的小型水厂，5 个自然周期内安装即可一次建成，可避

免缩水厂房的建设安装周期太短，用水量相对增长太

快的水厂仅可安装设计图纸一次，再后根据实际用水

量的快速增长来进行增加方便了管式微尘过滤净化设

备产品的设计装配，避免了一次性厂房的建设需要占

用企业大量研发资金。使用全自动微电脑控制水厂的

设备使用情况，可以在最大限度上提升设备使用寿命。

1.3 控制程度更高

      管网式膜水处理厂生产自动化控制程度更高，原

水质量浓度变化量大（浊度小于 3500NTU）适应性很强，

水质基本稳定，能全面满足客户日益增长多样化的健

康饮用水水质保障需求。

1.4 自动化水平更高

      在和其本身自动化的操作机械化程度要求完全接

近相同程度的水工况条件前提下，管式式和微型式的

自动化水处理厂设计时的工艺设计以及施工维护管理

运行周期等远可以比一般小型常规水处理厂要求更得

短。占地面积要求也很小，竣工运行使用后的维护和

运行维修与维护管理等投入运行成本低，水质均能达

到处理要求很好。设备体积一般比较的小，重量轻，

可随时灵活地进行各种组装和维修保养和大型设备移

动。由于是它而无需在现场再加用任何氯，避免或添

加了任何由于氯污染可能产生或致癌危险的强氯副产

物（如具有强致癌作用的）操作维护比较快捷方便，

自动化设备工作程度可以更高，操作的管理与人员也

少。化学前处理及清洗的操作流程简单，药品用量损

失相对少，费用和投入成本低，膜泵的清洗工作及使

用设备的运行寿命长。成套型的水处理系统设备也大

可能实行大规模工业化产品的配套生产，水厂工程中

的机械土建与施工质量也就大大的可减少了。

2 管式微滤膜水处理设备的应用范围

      新型管式超微滤膜技术及超滤水处理设备，除满

足目前的可用于目前我国城市、农村、机关、电子工

业等用水场合等需的反渗透高纯水处理成套设备的全

套工艺与制备生产流程系统以及广泛用于我国各种超

高浓度工业废水深度循环处理成套系统需要外，管式

及超微压滤型水综合处理成套系列设备的目前主要的

实际工程与应用及技术范围大体上有如下这几小部分：

电镀及线路板废水中重金属的去除；RO 预处理降 SDI；

印染废水回收使用；含氟(F)废水除氟；硅晶体研磨/

切片工艺/切削液回用；中水回用；硬水软化及 RO 浓

水处理；食品饮料处理；焚化炉洗刷水中重金属的去

除；冷却塔排水再利用；水处理系统中的盐水再利用；

该管式微滤膜的最基本的应用范围就是对自来水的整

体过滤以及自来水中的重金属物质的过滤与去除。由

于它有了其水质本身的良好而纯净无污染的水处理优

良水质性能及设备长期运行和长期水质稳定性，可同

时大量地被应用于电子化工、医药营养与医疗卫生、

食品、电子元件、针织制衣和洗涤漂染以及各相关行

业等日常用自来水水净化处理。同时该微滤膜也可以

作为清洗水，来对设备表面的废水进行清洗处理，对

于电池，电镀表面处理的清洗水。同时支持城市内大、

中型工业水厂工程的规划建设管理及老城区旧区水厂

建设的扩建升级或换代扩建或进行增容节能改造。也

可充作用于反渗透、超滤、离子膜交换、电反渗析水

等高流量纯水产品制备中的各类前代处理工艺和各种

终极纯水处理净化设备。

实际应用范围：

（1）管式微滤膜处理工业电池电

镀废水循环利用。废水“零排放”是指工业水经过重

复使用后，将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全

部(99%以上)回收再利用，无任何废液排出工厂。水中

的盐类和污染物经过浓缩结晶以固体形式排出厂送垃

圾处理厂填埋或将其回收作为有用的化工原料。废水

经过 NTMF 膜系统过滤，形成一个过滤循环，产水经过

纯化进入生产线，浓水则不断的在系统循环过滤变成

纯水，滤渣通过沉淀压泥板变成可进一步处理的固体

回收。NTMF 系统处理后回收数据水回收:忽略自然蒸发，

水回收率高达 99%，金属回收:80%。

（2）管式微滤膜设备可以用于处理重型工业废水。现

代化重型工业在生产产品的时候难免会产生大量工业废

水，对工厂所在地的环境造成严重影响，也不利于工厂

的长期可持续发展。此时，各个工厂可以引进用于含氟

废水处理的管式微滤膜设备用于处理工业过程中出现的

废水，完美的解决掉工业废水污染环境的问题。

（3）管式微滤

膜设备可以用于处理化工和针织漂染行业的污水。众

所周知，化工行业和针织漂染行业在生产制造产品的

过程中产生的污水量是要远远多于其他行业的。如若

化工行业和针织漂染行业能够引进管式微滤膜设备可

以对生产过程中产生的污水进行处理，使这些水得到

二次利用，能够有效地降低生产成本。

3 具体应用

3.1 应用于污水回收

管式连续微滤膜装置位于大连开发区排水管理有

限公司第二污水海水处理厂。二沉池中的出水膜由潜

水泵直接驱动管式连续微过滤装置与出膜模块完全被

浸没，膜的外部承受了大气压力，内部连接并直接与

主泵入口连接。由于主泵入口的抽动或吸力作用可使

出水膜的内外腔两侧之间产生适当压差，将被净化处

理后水中的粒径小于〈0.2μm 的物质微粒（包括水）

完全分离出来。保持水的正常流入平衡和流出的平衡，

输沙规律。排水能力 800m3/d，间歇式运行模式，每小

时 22min 气水反射冲洗 4min，改善膜间的浓差极化，

延缓膜的结垢染料和还原膜通量。技术参数 定期和连

续多次采集到大量水样，分析得出的水温、悬浮物、

pH、BOD、COD、溶解性余留氧、氨氮、总有机磷脂等

各主要化验指标。采用的各项国家强制环保要求水质

监测技术方法全部都采用在上海市国家环保局制订的

标准《水与废水监测分析方法》项目标准中已确定采

用的水质标准方法。其中（1）浸入式连续微滤膜装置

能对国内城市小型集中式城市污水处理厂系统进行的

二级以下净化系统出水污泥进行连续深度的浓缩分离

处理过滤和最终回用的处理净化效果也已得到非常充

分明显。胶体污染物的分离过滤与检测净化效果更加

显著，出水指标和污泥水质已明显大大优于满足当前

及国内其他各项污泥水质标准。该系列设备都具有了

占地面积和投资费用少，工艺手段成熟先进，自动控

制，操作管理方便。反式冲洗技术和化学清洗相比可

更有效地降低膜浓差及极化，延缓膜的污染，膜通量

回收率更可达到 99%或以上。

3.2 管式滤膜应用于水清洗

微滤膜的清洗设计，微滤系统的清洗设计包括物

理清洗(正洗、反洗)，化学清洗(恢复性清洗)两种方

式。物理性清洗设计正洗管式微滤膜和其他过滤膜不

一样的地方在于管式膜的水通量大，进水量是产水的

4-5 倍，这个水量造就了管式微滤膜正洗条件。反洗管

式微滤膜独特的镶结构可以进行膜系统反冲洗。恢复

性清洗系统的设计在处理废水的系统中，微滤膜系统

通常配备化学清洗系统，一般配备酸洗和碱洗同时进

行，清洗系统由加药箱、计量泵，清洗水箱，清洗泵

组成。当膜系统产水低于设计产水的 60%，经过正洗、

反洗后依旧不能恢复水通量，应考虑化学清洗。

典型化学清洗药剂，酸:5-10%H2SO4或 5-10%HCI 溶

液(去除金属及硬度离子对膜的污染)；碱:3-5%NaOH

溶液(去除硅及部分有机物对膜的污染)；氧化剂:酸性

溶液(混合物 5-10%H2SO4/3-5%H2O2)；碱性溶液(混合液

5-15% NaOCl/1-3% NaOH) (去除有机污染)。

3.3 管式微滤膜（TMF）技术可应用于任何一个独

特的零尘排放过滤系统

冷却塔排水中收集的冷却塔的排水用液经压力自

动调节泵槽泵阀收集或加压回收后用自动调节泵槽充

注入控制塔下的其中一个反应槽，在此反应泵槽介质

池中加入有过浓硫酸亚铁、碳酸钠、氯化镁钙钾和有

过次三氯酸钠镁铵等酸性药剂，pH 调至 8 左右。以生

产沉淀态碳酸钙和二氧化硅。第一反应池的出水溢水

入人第二反应池，加入少量石灰溶液和浓碳酸钠，将

pH 提高到 10.5-11。零使碳代四硫酸钙沉淀和二氧化

硅沉淀进一步形成沉淀。然后从第二反应池中流出来

的污泥废水溢出到污泥浓缩池，管式微滤膜产生的污

泥浓缩液再次返回到污泥浓缩池。浓缩池中可供接收

和沉降的过量固体的污泥通常是湖水和一些过的饱和

的固体溶液的有机混合物，被重新送入了污泥浓缩池。

含有悬浮物气体的溶液混合物可以被自动送入管式微

滤膜系统并进行一种几乎是完全透明的固液的分离操

作以自动去除固体悬浮物。微滤膜的采出水（通过微

滤膜的进水部分）由重力调节器流注到 pH 调节器，在

重力调节器电解液中加入无水亚硫酸氢钠溶液以适当

降低苛性氯化物或减少加入无水钠酸所产生出来的余

氯，加入盐酸使 pH 恢复到 6。如前所述，微滤膜浓缩

液（进水不穿透微滤膜）。流过滤膜表面上的那一小部

分水）将悬浮的固体粒子带离出微流过滤膜系统，返

回浓缩罐。浓度槽中固体的总量会随着时间的推移而

增加，直到达到相同含量的 5%。集中注意力输送至污

泥浓缩池，再输送至板框压滤机。减量滤饼将送出场

地填埋处理，同时用压滤机压水它被送回管式膜浓缩

器。微滤膜产生的水经过 pH 调节槽后，采用反渗透技

术处理，一次反渗透水送回冷却塔加水，或送到抛光

反渗透装置。后者把产生热量的水泵送泵至连续电容

脱盐装置（CDI）装置，准备对锅炉的补水。一级的反

渗透装置中进水和二级的反渗透装置冷却水中剩余的

浓酸盐水被分送至回收三级的二级反渗透装置，产的

酸液出水时则分别送回三级反渗透冷却塔中补水。

4 小结

综上所述管式微滤膜的应用较为广泛，其应用特

点有着应用较为简单，能源消耗较小，且整体的过滤

效果较为良好等特点，本文列举了一些例子，来探讨

管式微滤膜（TMF）技术的使用优点以及使用范围，为

以后的管式微滤膜的研究与使用进行铺垫。

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作者简介：翟锦树(1973—)，男，汉族，广东博罗人，

本科学历，技术总监，研究方向：管式微滤膜的研发

和应用。