Membraninės medžiagos ir moduliai yra membranos taikymo technologijos pagrindas.
Membraninio{0}}vandens valymo pagrindą sudaro medžiagos, o vėliau – membraninių modulių konstrukcinis dizainas, o vėliau – membranos taikymo technologija.
Organinės membranos gaminiai iš pradinio PP (polipropileno), PAN (poliakrilnitrilo) ir PVC (polivinilchlorido) perėjo prie PS (polisulfono), PES (polietersulfono), PVDF (polivinilideno fluorido), o pastaruoju metu atsirado PTFE (politetrafluoretilenas), taip pat Nobelio membrana, kuri prieš keletą metų buvo apdovanota.
Neorganiniai membraniniai produktai išsivystė iš tradicinio Al2O3 (aliuminio oksido), ZrO2 (cirkonio) ir TiO2 (titano dioksido) iki SiC (silicio karbido).
Kuo medžiaga pranašesnė, tuo svarbesni darbo krūvio, eksploatavimo, valymo, priežiūros ir eksploatavimo trukmės membranos ploto vienetui pranašumai.
Medžiagos palaiko membranos atskyrimo produktų kartojimą ir evoliuciją, o membraninių modulių struktūra ir toliau tobulėja ir prasiveržia. Ribos tarp organinių ir neorganinių membranų taikymo scenarijų tampa vis labiau neryškios.
Pirmiausia aptarkime įvairias organinių membranų produktų formas.
Dažniausios panardinamų ultrafiltravimo membranų gaminių formos yra: užuolaidinės membranos, panardinamos kolonų membranos ir plokščios lakštinės membranos.
Tarp tų, kurių membranų modulių struktūra yra naujoviška, aš pastebėjau: KOCH jūros dumblių{0}} tipo membranas, Shanghai Seewo vamzdines plokščias lakštines membranas, Huzhou Dingtai lanksčias lakštines membranas, Shanghai Shiputai lanksčias lakštines membranas ir Huber VRM besisukančias panardintas ultrafiltravimo membranas. Visa tai gana reprezentatyvi.
Panardintos neorganinės membranos pirmiausia yra plokščios lakštinės membranos, išskyrus tokias kaip besisukančios keraminės membranos (griežtai kalbant, teigiamo slėgio keraminės membranos), kurios taip pat yra plokščios lakštinės membranos. Yra nemažai vietinių besisukančių keraminių membranų gamintojų, įskaitant Nanjing Shenluo, Chongqing Wudun, Anhui Mingchuang New Materials Co., Ltd. ir Feichao Technology.
Panardinami neorganinės membranos moduliai taip pat turi skirtingas optimizuotas ir naujoviškas versijas.
Pagrindiniai membraninio modulio konstrukcijos elementai yra šie:
1. Pakavimo tankis
2. Hidraulinis paskirstymas
3. Vamzdynų išdėstymas
Visų membraninių modulių konstrukcijose siekiama subalansuoti pakavimo tankį ir hidraulinį paskirstymą, kad būtų maksimaliai padidintas prasiskverbimo efektyvumas ir veikimo stabilumas.
Metaliniai rėmai yra labiausiai paplitusi tradicinių keraminių plokščių{0}}lakštinių membranų modulių forma. Membraniniai elementai gali būti tvirtinami iš šono (kiekvienas membraninis elementas turi permetacinį antgalį abiejuose galuose) arba išilgai (kiekvienas membranos elementas turi tik viename gale esantį permetacinį antgalį). Vieno membraninio elemento dydis gali būti net 1000 mm × 250 mm × 6 mm (ilgis × plotis × aukštis), o vieno elemento matmenys – 0,5 kvadratinio metro.
Tačiau kuo didesnis vieno membraninio elemento dydis, tuo blogesnis membranos elemento efektyvumo konvergencija. Membranos plotas šalia permeato antgalio bus efektyvesnis nei kitos dalys. Panašiai, atliekant atgalinį plovimą, srauto atkūrimas taip pat kelia tą pačią problemą. Sprendimas yra sukurti daugiau permeatinių kanalų, tokių kaip vamzdinis organinių membranų modulių tipas ir centrinis lanksčių membranų surinkimo metodas. Ši problema vis dar egzistuoja metaliniuose{4}}rėminiuose membraniniuose moduliuose.
Plastikiniai rėmai pastaraisiais metais tik palaipsniui išpopuliarėjo. Įprastas vieno membraninio elemento dydis yra 600 mm × 145 mm × 6 mm (ilgis × plotis × aukštis), o efektyvus filtravimo plotas yra 0,177 kvadratiniai metrai. CERAFILTEC (Vokietijos įmonė) yra lyderė, reklamuojanti visus{6}}plastikinius rėmus pramonėje, o jos konstrukcinis dizainas yra labai išskirtinis. „Tinklelio“ konstrukcija puikiai padalija kiekvieną membraninį modulį į keturias dalis permeatacijos ir atgalinio plovimo procesų metu, užtikrinant simetriškus prasiskverbimo srauto kanalus ir labai tolygų kiekvieno membranos elemento hidraulinį pasiskirstymą. Be to, membraninio modulio viduje yra integruotos permeatinio vamzdyno atšakos, o visi pagrindiniai vamzdžiai (permeato pagrindinis vamzdis, atbulinio praplovimo pagrindinis vamzdis) yra sujungti membraninio bokšto viršuje, supaprastinant montavimą ir sumažinant vietos poreikį.
Nesvarbu, ar žiūrint iš medžiagos, ar iš membraninio modulio konstrukcijos, silicio karbido plokščių lakštų membranos turi didelių pranašumų membranų taikymo technologijoje. Jie yra pasirengę ryškiai spindėti MBR taikymo srityje.