6.2.2膜的结构特性孔道结构膜的孔道结构因膜材料和制造方法而异。对膜的透过通量、耐污染能力等操作性能具有重要影响。早期多为对称膜，即截留面的膜厚方向上孔道结构均匀。传质阻力大，透过通量低，容易污染，清洗困难。对称膜的弯曲孔道结构示意图第31页，共61页，星期日，2025年，2月5日60年代，开发了不对称膜。解决了上述弊端，开创了膜分离技术发展的新篇章。不对称膜主要由起膜分离作用的表面活性层（0.2~0.5μm）和起支撑强化作用的惰性层（50~100μm）构成。惰性层孔径很大，对透过流体无阻力。活性分离层很薄，孔径微细，因此透过通量大，膜孔不易堵塞、容易清洗。目前超滤和反渗透膜多为不对称膜。不对称膜的截面结构示意图第32页，共61页，星期日，2025年，2月5日不对称膜的截面结构示意图第33页，共61页，星期日，2025年，2月5日膜的孔道特性膜的孔道特性包括孔径、孔径分布和孔隙率。可由电子显微镜直接观察测定。也可通过泡点法(bubblepointmethod)测量：在膜表面覆盖一层水，用水湿润膜孔，从下面通入空气，当压力升高到有稳定气泡冒出时称为泡点，此时的压力称为泡点压力。第34页，共61页，星期日，2025年，2月5日一般膜的孔径都有较大的分布范围。第35页，共61页，星期日，2025年，2月5日6.2.3水通量水通量：纯水的透过通量。在一定条件下（一般压力为0.1Mpa，温度为20℃）通过测量透过一定纯水所需的时间来测定。影响因素：随截留分子量或膜孔径增大而增大。膜材料种类也对水通量有显著影响。不同厂商的不同制造工艺也有很大影响。第36页，共61页，星期日，2025年，2月5日泵膜组件管路阀门压力表流量计6.3膜组件第37页，共61页，星期日，2025年，2月5日6.3膜组件在工业规模生产中，膜过滤装置由膜组件构成，而膜组件是由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及接纳这些部件的容器构成的一个单元。对流体提供压力与流量则必须用泵来完成。膜组件大致可分为四种型式：管式、中空纤维式、平板式和卷式。第38页，共61页，星期日，2025年，2月5日a、螺旋卷式(SpiralWound)膜组件目前,螺旋卷式膜组件被广泛地应用于多种膜分离过程。膜、料液通道网、以及多孔的膜支撑体等通过适当的方式被组合在一起,然后将其装入能承受压力的外壳中制成膜组件。通过改变料液和过滤液流动通道的形式,这类膜组件的内部结构也可被设计成多种不同的形式。第39页，共61页，星期日，2025年，2月5日(a)螺旋卷式膜组件膜组件结构示意图第40页，共61页，星期日，2025年，2月5日b、中空纤维(HollowFiber)膜组件中空纤维膜组件的最大特点是单位装填膜面积比所有其他组件大,最高可达到30000m2/m3。中空纤维膜组件也分为外压式和内压式。将大量的中空纤维安装在一个管状容器内,中空纤维的一端以环氧树脂与管外壳壁固封制成膜组件。料液从中空纤维组件的一端流人,沿纤维外侧平行于纤维束流动,透过液则渗透通过中空纤维壁进入内腔,然后从纤维在环氧树脂的固封头的开端引出,原液则从膜组件的另一端流出。第41页，共61页，星期日，2025年，2月5日第42页，共61页，星期日，2025年，2月5日(b)中空纤维膜组件第43页，共61页，星期日，2025年，2月5日c、板框式(Plate-and-Frame)膜组件板框式是最早使用的一种膜组件。其设计类似于常规的板框过滤装置,膜被放置在可垫有滤纸的多孔的支撑板上,两块多孔的支撑板叠压在一起形成的料液流道空间,组成一个膜单元,单元与单元之间可并联或串联连接。不同的板框式设计的主要差别在于料液流道的结构上。第44页，共61页，星期日，2025年，2月5日(c)平板膜组件第45页，共61页，星期日，2025年，2月5日第46页，共61页，星期日，2025年，2月5日第1页，共61页，星期日，2025年，2月5日6.1各种膜分离法及其原理6.2膜材料及其特性6.3膜组件6.4操作特性6.5影响膜分离速度的主要因素6.6膜的污染与清洗6.7应用第2页，共61页，星期日，2025年，2月5日膜分离（