膜的定义和分类
MBR膜处理原理工作流程图
好氧池
在好氧条件下，利用好氧菌将小分子 有机物进一步分解为水和二氧化碳。
回流系统
将部分处理后的水回流至缺氧池和好 氧池，维持反应器内的生物量和良好 的运行环境。
后处理系统
消毒装置
采用紫外线、臭氧或氯消毒等方式， 杀灭出水中的细菌和病毒，保证出水 安全。
pH调节装置
根据出水pH值，投加酸碱药剂进行调 节，保证出水pH值符合排放标准。
环保材料
选用环保材料制造，减少对环境的影响。
低能耗
MBR膜处理系统采用高效节能设备，降低能 耗。
资源化利用
通过膜分离技术实现水资源化利用，提高水 资源利用效率。
05 MBR膜处理技术挑战与 对策
膜污染问题及其防治措施
膜污染类型
包括有机物污染、无机物污染和生物污染等。
预处理
通过物理、化学或生物方法去除进水中的大颗粒物质和有害物质，减轻膜污染。
由微滤膜、超滤膜或纳滤膜组成的膜组件， 用于实现固液分离和去除污染物。
生物反应器
包括活性污泥池、生物膜反应器等，用于提 供微生物生长和代谢的环境。
曝气系统
为生物反应器提供氧气，促进微生物的生长 和代谢。
控制系统
用于监控和调节MBR系统的运行参数，如流 量、压力、温度等。
03 MBR膜处理工艺流程
预处理系统
MBR膜处理原理工作流程图
目录
• MBR膜技术概述 • MBR膜处理原理 • MBR膜处理工艺流程 • MBR膜处理技术特点与优势 • MBR膜处理技术挑战与对策 • MBR膜处理技术应用前景展望
01 MBR膜技术概述
MBR膜定义及分类
定义
MBR膜是膜生物反应器（ Membrane Bioreactor）的简称， 是一种将膜分离技术与生物处理工艺 相结合的新型污水处理技术。
第十三章 膜分离过程及应用(一处)
第13章膜分离过程及工业应用13.1概述膜分离技术是利用一张特殊制造的、具有选择透过性的薄膜，在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术。
人们对于膜现象的研究始于1748年，然而认识到膜的功能并被人们利用，却经历了200多年的漫长过程。
人们对膜进行系统的科学研究则是近几十年发展起来的，1950年朱达（W.Juda）制备出具有选择透过性的离子交换膜，奠定了电渗析实用化的基础。
1960年洛布(Loeb)和索里拉简(Sourirajan)首次研制出具有实用价值的非对称反渗透膜，这在膜分离技术发展中是一个重要的突破，使膜分离技术进入了大规模工业化应用的时代。
膜分离技术的发展历程大致为:20世纪30年代微孔过滤；40年代透析；50年代电渗析；60年代反渗透；70年代超滤和液膜；80年代气体分离；90年代渗透汽化。
此外，以膜为基础的其它新型分离过程，以及与其它分离过程结合的集成过程(Integrated Membrane Process)也日益得到重视和发展。
我国膜分离技术的发展是从1958年对离子交换膜的研究开始的，数十年来，取得了很大进步。
目前我国研究所涉及的领域遍及膜科学与技术的各个方面，从材料的应用到产品的开发等。
经过几十年的努力，我国在膜分离技术的研究开发方面已开发出一批具有实用价值、接近或达到国际先进水平的成果。
但从总体上讲，中国的膜分离技术与世界先进水平相比，还有不小的差距，有待进一步的研究发展。
膜分离作为一种新型的分离方法，与传统的分离方法如过滤、精馏、萃取、蒸发、重结晶、脱色、吸附等相比，具有能耗低、单级分离效率高、设备简单、无相变、无污染等优点。
因此，膜分离技术广泛应用于化工、食品、医药医疗、生物、石油、电子、饮用水制备、三废处理等领域，并对当今社会的工业技术改造产生了深远的影响。
膜分离技术被认为是“21世纪最有前途、最有发展前景的重大高新技术之一，在工业技术改造中起着战略性作用”。
各种膜的分类及特性
一）纯纯净水生产中膜分离技术及其特性电渗析和离子交换树脂已经在原料水的处理过程详细介绍了。
本节主要介绍纯净水生产过和程中膜也离（电渗析也是一种膜分离技术）的有关内容.用天然或人工合成的高分子膜,以外加压力或化学位差为推动力，对双组分或多组分溶液进行分离、分级、提纯和富集的方法,统称为膜分离法.纯净水生产过程中常使用的膜分为膜分离法。
纯净水生产过程中常使用的膜分为4类，即微滤膜(Microfiltration MF）、超滤膜（Ultrafilrtaiton，UF）、反渗透膜(Reverse osmosis,RO）和纳滤膜(Nanofiltraiton,NF）。
在膜分离发展史上，首先出现的是超滤和微滤，然后出反渗透和纳滤。
这4种膜在分离过程中的动务是外加压力，在压力作用下溶济和定量的溶质能够透过膜，而其余组分被截留,四者组成了一可分离子到微粒有膜分离过程。
MF能有效地去除菌，UF能去全部病毒和部分子高有机物,RO用于脱除盐份，近来开发的纳滤膜其分离径比UF更小，主要用于去除低分子有机物和盐类。
微滤(MF）的孔径为0。
1～10υm，主要去除微粒和细粒物质，所用的膜一般为对称膜,操作压力0。
01～0.2MPa.超滤（UF)的孔径为0.001～0.1μm，截留分子量大于500μ的大分子和胶全，操作压力0.1～0.001μm，主要脱去水中的盐分，对氯化钠去除率为95﹪以上，操作压力为1~10Mpa。
表1－6－8 反渗透、超滤、微滤3种膜的比较项目RO膜UF膜MF膜膜的孔径/μm ＜0.001（＜10A)膜材料醋酸纤维素膜、聚酰胺复合膜醋酸纤维素模、聚砜膜、聚酰胺膜、聚丙烯腈膜醋酸纤维素膜、复合膜、醋酸－硝酸纤维素混合膜、聚碳酸酯膜、聚酰胺膜膜组件常用形式卷式膜、中空纤维素膜卷式膜、中空纤维素膜板式、折叠筒式去除杂质能力无机盐√ √ ×有机物相对分子质量＞500 √ 去除能力极小×细菌√ √ √病毒、热源√ √ ×悬浊物粒径＞0。
收缩膜生产工艺流程
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收缩膜生产工艺流程（大纲）一、收缩膜概述1.1收缩膜的定义与分类1.2收缩膜的特性和应用领域二、原料选择与处理2.1原料种类及选用原则2.2原料处理工艺流程三、收缩膜生产工艺流程3.1挤出成型3.1.1挤出机选型与配置3.1.2挤出成型工艺参数3.2纵向拉伸3.2.1纵向拉伸设备与工艺3.2.2纵向拉伸对收缩膜性能的影响3.3横向拉伸3.3.1横向拉伸设备与工艺3.3.2横向拉伸对收缩膜性能的影响3.4定型与冷却3.4.1定型设备与工艺3.4.2冷却设备与工艺3.5收缩膜的后处理3.5.1切割与卷取3.5.2检验与包装四、收缩膜生产设备与控制系统4.1主要生产设备及其作用4.2控制系统及其功能五、收缩膜的质量控制5.1质量指标与检测方法5.2常见质量问题及解决措施六、环保与节能技术在收缩膜生产中的应用6.1环保型原料的使用6.2节能型生产工艺及设备6.3废弃收缩膜的回收与再利用七、发展趋势与展望7.1新型收缩膜的研究与开发7.2市场前景与产业政策7.3智能化、自动化生产技术的应用一、收缩膜概述1.1收缩膜的定义与分类收缩膜是一种具有特殊性能的聚合物薄膜，其主要特点是具有较高的收缩率和良好的粘合性能。
收缩膜可以根据基材、收缩率、用途等因素进行分类。
高分子膜概述
高分子膜概述一、高分子膜的分类根据孔径尺寸，分离膜可分为微滤（Microfiltration，MF）膜、超滤（Ultrafiltration，UF）膜、纳滤（Nanofiltration，NF）膜和反渗透（Reverse osmosis，RO）膜。
MF膜的孔径尺寸大于50nm，可用于去除悬浮固体、原生动物和细菌等。
UF膜的孔径尺寸为2～50nm，主要用于去除病毒和胶体。
具有纳米孔的NF膜和RO膜可去除溶解的盐离子，是主流的脱盐膜。
RO膜的结构最为致密，其孔径尺寸为0.3～0.6nm，具有很高的NaCl脱盐率（>98％），而NF膜结构更为疏松，孔径尺寸小于等于2nm，通常被称为“低压RO膜”，对NaCl脱盐率较），同时具有更高低（20％～80％），主要用于脱除高价离子（Ca2+、Mg2+和SO2-4的水通量。
二、高分子膜的结构和制备MF/UF多孔高分子膜可独立用于废水处理或作为NF膜和RO膜脱盐过程的预处理。
高分子MF膜和UF膜是应用最广泛的，其主要的制备成膜工艺是相转化法。
MF膜的截面孔分布可以是对称的或是非对称的，对称的MF膜截面孔径变化不明显，膜的厚度是影响其过滤分离性能的主要因素。
非对称的MF膜是由孔径小的表面分离层和孔径大的支撑层组成的，分离层的孔结构和厚度决定了膜整体的过滤分离性能。
UF膜的结构通常是非对称的，如图2-1所示，由开孔的底部支撑层和相对致密的表层构成，支撑层和表层属于同一种材料。
表层起到主要的分离作用，支撑层可使水溶液无阻碍地跨膜传输。
图2-1 聚砜UF膜的SEM照片平板MF/UF膜主要通过相转化法制备，以无纺布作为基底，提高膜的力学强度。
相转化法是指将含有聚合物和溶剂的均相聚合物溶液浸入非溶剂凝固浴中，并在可混溶的溶剂和非溶剂交换过程中发生聚合物固化。
此方法制备的膜的特性可通过改变浇铸条件、聚合物种类、聚合物浓度，溶剂/非溶剂体系和添加剂以及凝固浴条件实现调控。
目前MF/UF高分子膜材料主要包括醋酸纤维素（Cellulose Acetate，CA）、聚砜（Polysulfone，PSF）、聚醚砜（Polyethersulfone，PES）、聚丙烯腈（Polyacrylonitrile，PAN）、聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）和聚偏二氟乙烯（Polyvinylidine Fluoride，PVDF）等。
膜与膜过程_第一章_序论_2011年讲解
膜分离过程依据的物性差别
依分子大小的差别：如微滤（MF），超滤 （UF），反渗透（RO）， 气体分离（GS） 等
依电荷的差别：如电渗析（ED），膜燃料电 池，膜电解，双极膜过程 ，纳滤（NF）等
依与膜的亲和性或溶解性的差别， 如MF，部 分UF， RO， 液膜过程， GS， 以渗透气化 （PV）等
孔膜（无机膜 ，聚合物膜）两类。 液膜（乳化液膜、支撑液膜）
均相微孔膜
对称膜 无孔致密膜
荷电膜
非对称膜
支撑液膜
卷式膜元件
中空纤维膜元件
管式膜及装置
膜的分类（续）
按用途分：气相系统、气液系统、液液系统、 气固系统、液固系统、固固系统
按膜的作用机理分：
吸附性膜（多孔膜，反应膜） 扩散性膜（聚合物膜，金属膜，玻璃膜） 离子交换膜（阳离子交换树脂膜，阴离子交换树脂
膜） 选择渗透膜（渗透膜，反渗透膜，电渗析膜） 非选择性膜（加热处理的微孔玻璃，过滤型的微孔
膜。
1.4 膜过程及应用
1.4.1 膜过程
1 膜分离过程 特点：（1）两主体相不直接接触 （2）膜两侧形成两个相界面 （3）两主体相可互溶也可不互溶
2 膜接触过程 特点： （1）使用微孔或大孔膜 （2）膜主要起着固定两种互不相溶的主体 液相界面的作用 （3）这两种主体液相在膜孔内或在膜/主体 相边界处直接接触。
膜； 1968，N.N.Li（黎念之）发明液膜 1980，Cadotte发明界面聚合复合膜....
1.3 膜的分类
按材料分：
天然膜（生物膜、天然物质改性或再生而制成的膜） 合成膜（无机膜，高分子膜）
按膜结构分：
固膜分为对称膜和非对称膜两大类， 固膜也可分为多孔膜（微孔介质，大孔膜）和非多
高分子分离膜
超滤膜：不对称膜，形式有平板式、卷式、管式和中空纤维状等。
表面活性层：致密光滑，厚度，细孔孔径小于10nm
超滤 膜
过渡层：细孔大于10nm，厚度1-10μm
支撑层：厚度50-250μm，孔径大于10nm。起支撑作用，提高机械强度
性能主要取决于表面活性层和过渡层
超滤膜技术应用
超滤技术主要用于含分子量500-500,000的微粒溶液的分离，是目前应用最广的膜分离过程之一，应用领域涉及化 工、食品、医药、生化
3.4 高分子分离膜的制备方法
膜的制备工艺对分离膜的性能十分重要。同样的材料，由于不同的制作工艺和控制条件，其性能差别很大。 合理的、先进的制膜工艺是制造优良性能分离膜的重要保证。
制备方法
烧结法 拉伸法 径迹刻蚀法 相转化法 复合膜化法
多孔膜 最实用
1. 烧结法
将聚合物的微粒通过烧结形成多孔膜
聚合物的微粒
微孔膜的缺点： 颗粒容量较小，易被堵塞
微滤的应用
微粒和细菌的过滤。可用于水的高度净化、食品和饮料的除菌、药液的过滤、发酵工业的空气净化和除菌等。 微粒和细菌的检测。微孔膜可作为微粒和细菌的富集器，从而进行微粒和细菌含量的测定。 气体、溶液和水的净化。大气中悬浮的尘埃、纤维、花粉、细菌、病毒等；溶液和水中存在的微小固体颗粒和微生 物，都可借助微孔膜去除。
实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。
日本： 纤维素酯类膜：53％， 聚砜膜：33.3％， 聚酰胺膜：11.7％， 其他：2％
材料
纤维 素
二醋酸纤维素 (CDA)、三醋酸纤维素 (CTA)、硝化 纤维素(CN)，混合纤维素(CN-CA)、乙基纤维素 (EC)等。
特点
双向拉伸聚乙烯(BOPE)薄膜-最新国标
双向拉伸聚乙烯（BOPE）薄膜1范围本文件规定了双向拉伸聚乙烯（BOPE）薄膜的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存；废膜的收集、暂存、转运、处置。
本文件适用于以聚乙烯树脂为主要原料，采用共挤平面拉伸法，沿纵向、横向拉伸所制得的薄膜。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T191包装储运图示标志GB/T1040.3塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件GB/T2410透明塑料透光率和雾度试验方法GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接受质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T2918塑料试样状态调节和试验的标准环境GB/T6672塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法GB/T6673塑料薄膜和薄片长度和宽度的测定GB/T8807塑料镜面光泽试验方法GB/T10006塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法GB/T12027塑料薄膜和薄片加热尺寸变化率试验方法GB/T14216塑料膜和片润湿张力的测定GB/T26253塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定红外检测器法GB/T37841塑料薄膜和薄片耐穿刺性测试方法QB/T2358塑料薄膜包装袋热合强度试验方法QB/T5609多层共挤流延聚乙烯薄膜3术语、定义QB/T5609界定的晶点、团聚点、起霜以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1双向拉伸聚乙烯薄膜Biaxially oriented polyethylene(BOPE)film以聚乙烯树脂为主要原料，采用共挤平面拉伸法，沿纵向、横向拉伸所制得的薄膜。
薄膜的主要原料应占所采用所有原辅料总重量百分比大于等于90%，且添加的功能助剂及其他原料应不影响再次热塑性加工回收。
亦称为双向拉伸聚乙烯单一材质薄膜。