膜的組件介紹———————————————╮
╰———the introduction of membrane modules
有機管式膜組件就目前常用的幾種膜組件結構來說，管式膜組件是最抗污染和最易清洗的.管式膜抗污染、易清洗，可容易實現海綿球機械清洗，但是其單位體積的膜面積最小，造價遠高于其他結構膜組件。因此管式膜組件一般應用于物料含固量高，回收率要求高，有機污染嚴重并且難以運用預處理的環境，其在果汁和染料行業運用非常成功，特別是染料行業幾乎全采用管式膜。
無機陶瓷膜的工業組件基本都是管式膜結構，這主要由其加工工藝—燒結的方式所決定。陶瓷膜的主要特點是可以耐高溫、耐強酸強堿氧化劑，抗物理磨損能力強，并且使用壽命長，一般為3-5年，這些是有機膜無法具備的。其膜系統一般提供反沖洗裝置，而復合結構的有機膜是不能進行反沖洗的。目前陶瓷膜系統主要應用于高溫、高堿性廢水處理，原蒸發濃縮領域，果汁、糖等黏度高的食品飲料、顏料，發酵液和啤酒發酵罐底部廢液處理。膜的長度一般為1M，太長容易折斷。操作壓力進出口端一般分別為3－5bar/2－3bar，壓力通常損失1－1.5bar，最大承受壓力10bar。膜管內流速一般為4－6m/s 流速，進料流量通常為循環流量的10%。一般要求100－150um的預過濾。
金屬管式膜組件
另一類目前常用的管式膜是金屬膜。金屬膜是在上世紀70—80年代為解決在高溫、高壓及一些高黏度的條件下微小物質的分離而發展起來的一種過濾技術，最早的技術原型是金屬“濾棒”，后發展出錯流過濾的形式而發展成膜過濾技術。該技術的主要代表是美國Graver公司的Secpter金屬膜。作為一種微濾技術，它的過濾孔徑一般在0.1微米以上，與無機陶瓷膜具有基本相同的截留分離性能，只是更加適合在高溫和高壓的條件下使用。目前其主要應用于催化劑的回收（高溫），玉米糖漿中糖泥的過濾（高黏度）和生物發酵液的過濾。
卷式膜組件在水處理系統中的應用是極為廣泛和極其成功的。螺旋卷式結構，簡稱卷式結構。它由多葉膜袋組成，每一葉膜袋由兩片膜正面相背的膜片、置于兩片膜片間的產品水流道和放置在膜表面的進水湍流網格流道組成，該膜袋三邊用膠粘劑密封，第四邊開口于有孔的產水收集管上。
卷式膜組件的優點在于：（1）單位體積內膜的填充密度相對較高；（2）結構簡單緊湊，價格低廉 ；（3）制造工藝簡單；（4）安裝操作方便 ；（5）有進料分隔板，物料的交換效果良好。 其缺點在于：（1）難以清洗，因此對物料的預處理要求嚴格；（2）滲透液流體流動路徑較長 ；（3）膜必須是可焊接或可粘連的；（4）膜元件如有一處破損，將導致整個元件失效。
平板膜組件平板膜組件在膜技術工業應用的初期就已經廣泛使用，其早期的結構簡單，主要由（1）平板膜，（2）支撐膜的平盤，（3）進料邊起流體導向作用的平盤三部分構成。其突出優點是，每兩片膜之間的滲透物都是被單獨引出的，因此可以通過關閉個別膜組件來消除操作中的故障，而不必使整個膜組件停止運轉。其更換單對膜片很方便，膜片在加工中也無需象卷式需要粘合才能使用，并且換膜片的成本是所有膜系統中最低廉的。甚至可以簡單地增加膜的層數實現增大處理量的目的。
其缺點是（1）該系統需要個別密封的的數目太多，（2）內部壓力損失也相對較高（取決于物料轉折流動的狀況），（3）其對膜的機械強度要求較高，（4）由于組件流程較短，其單程的回收率較低，（5）其組件的裝填密度較低，一般為30-500m2/m3,(6)組件基本都由不銹鋼制作，成本昂貴。 平板膜組件在發展過程中為了更大程度的提高其抗污染能力，各生產廠家都對支撐膜的平盤結構進行了大幅度的改良，使平盤上具有各種類型的凹凸結構，目的在于增加物料流動的湍流程度以減小濃差極化。 通過結構上的改良，平板膜組件目前廣泛運用于含固量較高的發酵、食品行業。其在工藝上取代了傳統的絮凝、板框過濾，并成功解決了以往絮凝、助濾處理發酵液時帶來的3-10%的產品損失。 平板膜組件在使用中受以下條件限制：（1）不能用于強酸強堿的場合 ；（2）耐有機溶劑性能較差；（3）不能用于高溫場合 ；（4）膜組件單位體積內的膜面積較小。
中空纖維式膜組件
中空纖維式膜組件最早是由美國Dow公司采用醋酸纖維素為原料研制成功，并在工業上得到應用。中空纖維式膜在結構上是非對稱的。與管式膜不同，其抗壓強度靠自身的非對稱結構支撐，可承受6MPa的靜壓力而不會被壓實。由于纖維管徑細小，一般為幾十到幾百μm，因此中空纖維式膜組件是填充密度最高的一種膜組件。按其作用方式不同可分為內壓式和外壓式兩種。采用何種封裝方式及進料采用外壓式還是內壓式取決于組件被用于何種分離過程和料液的性質。當料液走在纖維外時，可平行于纖維流動，也可通過位于纖維束中心的多孔分布作徑向流動。
