PVDF材质MBR中空纤维帘式膜
PVDF材质MBR膜
膜生物反应器（MBR），是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术。其主要工艺原理是用超/微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的二沉池和常规过滤单元，实现高效的固液分离和生物菌群的截留，经其处理后的出水直接达到高品质再生回用水标准。
膜的分离精度主要取决于其过滤孔径大小，可分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）膜。膜技术广泛用于环境、能源、电子、医药等各个方面。由于膜技术可以去除常规处理工艺难以去除的水污染物，在水处理领域的应用越发受到重视。
微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）差异
膜种类 | 孔径范围 | 过滤效果 | 应用领域 |
微滤（MF） | 0.1–1.0µ | 从溶液中截留悬浮物、细菌类、微粒子、大分子有机物等，以达到净化、分离、浓缩的目的。 | 可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。主要应用于污水、废水处理以及工业特种分离等领域。 |
超滤（UF） | 0.01–0.1 µm | 截留分子量在1000–300000，能对胶体、各类大分子（如蛋白质、各类醇、细菌、病毒、微粒子等）进行分离。 | 广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、污水、废水处理及回用、给水净化、海水淡化预处理等领域。 |
纳滤（NF） | 0.001–0.01 µm | 截留分子量在80–1000的范围内，能对小分子有机物，二价离子等与水、无机盐进行分离。 | 应用于地表水及地下水处理、自来水深度处理、咸水脱盐、井水脱硬等领域。 |
反渗透（RO） | <0.001 µm | 需要电压，通过对溶液施加压力克服溶剂的渗透压，使溶剂与溶液中的盐类及低分子物质（如无机盐、糖类、氨基酸等）分离。 | 主要应用于家用净水器、海水淡化、中水回用等领域。
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膜从形式上可以分为中空纤维膜、平板膜、管式膜和卷式膜；从材料可以分为无机膜和有机膜：无机膜主要是陶瓷膜，玻璃膜，金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。有机膜由高分子材料加工而成，如聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氯乙烯（PVC）、聚醚砜（PES）、聚砜（PS）、醋酸纤维素（CA）等，由于有机膜过滤精度较高，选择性大，广泛应用于水资源化领域与工业特种分离等领域。
各种微滤、超滤膜材料对比
序号 | 性能 | 膜材料 | |||||
PTFE | PVDF | PES+PVP | 聚醚砜PES | PAN | PVC | ||
1 | 亲水性 | 较好 | 较好 | 好 | 好 | 一般 | 偏弱 |
2 | 纯水通量 | 1000~1500 | 1000~1500 | 400~500 | 400~500 | 100~150 | 300 |
3 | 抗污染性 | 强 | 较强 | 强 | 一般 | 一般 | 偏弱 |
4 | 产水量变化 | 稳定 | 稳定 | 缓降 | 缓降 | 下降快 | 下降快 |
5 | 适应PH | 1~14 | 2~12 | 1~14 | 1~14 | 1~12 | 2~11 |
6 | 使用寿命 | 大于5年 | 大于5年 | 大于3年 | 3年 | 2年左右 | |
7 | 吨水投资成本 | 较高 | 较高 | 较高 | 高 | 高 | |
8 | 综合性价比 | 高 | 较高 | 高 | 一般 | 一般 | |
从上表可以看出来，在几种材质的膜中，PVDF材质有着优良的性能的同时，投资成本适中，综合性价比最好。
现在主流的制膜工艺已经由湿法工艺逐步替换为干法加工，制作出的PVDF（改性后）材质MBR膜具备更均匀的成孔、更强的抗污堵性能，以及更长使用寿命。原来湿法工艺加工的膜随着使用膜丝还会出现皮层膜分裂，现在随着材料改性、工艺进步，这些问题得到有效解决，也克服了传统制法PVDF材质MBR不耐强碱的弱势，在恢复性碱洗过程中能承受更高的pH值和氢氧化钠浓度。
城镇污水处理和城镇供水是膜法水处理技术的主要应用场所，绝大多数膜法城镇污水处理厂使用MBR技术，大部分膜法城镇水厂采用微滤膜，部分出水指标较高的水厂同时使用反渗透膜。另外，未来在工业污水处理以及再生水领域，膜法技术也将有较大发展空间。
在技术创新的今天，全球研发、生产PVDF材质MBR膜的企业数不胜数，单是国内就有几十家。但是真正有技术核心的高端市场却只有寥寥数家，然而在水处理领域真正有较高经济价值和社会效益的往往就是高端市场。数得过来知名的大多都是外企，国内膜法水处理领域能挑大梁的几家依然很难形成较强竞争力。还是希望国内膜研发、制造企业能多在制作工艺、材料革新、制作成本上多下功夫，把国内的需求先解决，同步面向世界走到膜法领域前列。
PVDF材质MBR，三菱化学MBR膜，帘式纤维膜
