摘要： 

    MBR膜作为膜生物反应器系统中的核心部件，是工艺系统的“心脏”。其作用是实现精密、**的固液分离。但是，在实际中，膜的成本高、寿命短、易受污染，成为了MBR应用的“瓶颈”。因此需要进一步开发与研制低成本、高性能的耐污染、高通量的MBR膜。 

关键词： 

   膜分离 膜组件 膜材料 有机膜 无机膜  

正文： 

     膜可定义为一定流体相中，有一均匀的一相或是由两相以上薄层凝聚物质将流体相分隔成了2部分，这一薄层物质被称为膜。膜分离技术是近几十年来发展起来的一门新兴多学科交叉的高新技术，利用具有特殊选择透过性的有机高分子材料或无机材料，形成不同形态的膜，并在一定的驱动力作用下，将双元或者多元组分分离或浓缩。 

膜材料研究进展:膜材料作为膜分离技术的核心越来越受到人们的关注。**早的分离膜材料是纤维素及其衍生物，近年来，各种高性能纤维素及高分子有机聚合物膜材料的开发层出不穷，并出现了新型的陶瓷、多孔玻璃、氧化铝等无机膜材料和有机无机膜材料。为了更好地发挥膜技术的优势，分离膜材料成为近年来研究的热点。 

    膜的分类：膜可以由很多种材料制备，可以是液相、固相甚至是气相的。目前使用的分离膜绝大多数是固相膜。

一 根据膜断面的物理形态，可将膜分为对称膜、不对称膜和复合膜； 

二 按照膜的分离原理又可分为电渗析、反渗透、纳滤、超滤、微滤等， 

三 按照膜结构分，可分为平板膜、管状膜、卷状膜和中空纤维膜；  

      为了便于工业化生产和安装，提高膜的工作效率，在单位体积内实现**大的膜面积，通常将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内，在一定的驱动力下，完成混合液中各组分的分离，这类装臵称为膜组件。 

1 MBR 膜组件设计的一般要求： 

对膜提供足够的机械支撑，流道通畅，没有流动死角和静水区； 能耗较低，尽量减少浓差极化，提高分离效率，减轻膜污染； 尽可能高的装填密度，安装，清洗、更换方便； 具有足够的机械强度、化学和热稳定性。 

膜组件的选用要综合考虑其成本，装填密度、应用场合、系统流程、膜污染及清洗、使用寿命等。  

2 膜组件分类 

工业上常用的膜组件形式有五种：板框式、螺旋卷式 、圆管式、中空纤维式和毛细管式。前两种使用平板膜，后三者使用管式膜。圆管式膜直径 >10mm; 毛细管式－ 0.5~10.0mm ；中空纤维式<0.5mm> 。    

2.1板框式： 

是 MBR 工艺**早应用的一种膜组件形式，外形类似于普通的板框式压滤机。优点是：制造组装简单，操作方便，易于维护、清洗、更换。缺点是：密封较复杂，压力损失大，装填密度小。 

2.2 圆管式： 

是由膜和膜的支撑体构成，有内压型和外压型两种运行方式。实际中多采用内压型，即进水从管内流入，渗透液从管外流出。膜直径在 6~24mm 之间。圆管式膜优点是：料液可以控制湍流流动，不易堵塞，易清洗，压力损失小。缺点是：装填密度小。 

2.3中空纤维式： 

外径一般为 40 ～ 250 μm ，内径为 25 ～ 42μm 。优点是：耐压强度高，不易变形。在 MBR中，常把组件直接放入反应器中，不需耐压容器，构成浸没式膜 -生物反应器。一般为外压式膜组件。优点是：装填密度高；造价相对较低；寿命较长，可以采用物化性能稳定，透水率低的尼龙中空纤维膜；膜耐压性能好，不需支撑材料。缺点是：对堵塞敏感，污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响。

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