Membran materiallari va modullari membranani qo'llash texnologiyasining asosidir.
Membranaga{0}}asoslangan suvni tozalashning asosi materiallar, soʻngra membrana modullarining strukturaviy dizayni, soʻngra membranani qoʻllash texnologiyasidir.
Organik membrana mahsulotlari dastlabki PP (polipropilen), PAN (poliakrilonitril) va PVX (polivinilxlorid) dan PS (polisulfon), PES (polietersulfon), PVDF (poliviniliden ftorid) va yaqinda PTFE (politetrafloroetilen) ga o'tdi{0} Bir necha yil oldin paydo bo'lgan PolyCera (organik metall membrana).
Noorganik membrana mahsulotlari an'anaviy Al2O3 (alyuminiy oksidi), ZrO2 (tsirkoniya) va TiO2 (titan dioksidi) dan SiC (kremniy karbid) ga aylandi.
Material qanchalik ustun bo'lsa, ish yuki, foydalanish, tozalash, texnik xizmat ko'rsatish va membrananing birlik maydoniga xizmat ko'rsatish muddatidagi afzalliklar shunchalik muhim bo'ladi.
Materiallar membranani ajratish mahsulotlarining takrorlanishi va evolyutsiyasini qo'llab-quvvatlaydi, shu bilan birga membrana modullarining tuzilishi innovatsiyalar va sindirishda davom etmoqda. Organik va noorganik membranani qo'llash stsenariylari o'rtasidagi chegaralar tobora xiralashib bormoqda.
Keling, avval organik membranalarning turli xil mahsulot shakllarini muhokama qilaylik.
Suv ostidagi ultrafiltratsiya membranalarining eng keng tarqalgan mahsulot shakllariga quyidagilar kiradi: parda membranalari, suv ostidagi ustunli membranalar va tekis qatlamli membranalar.
Membrana modulining innovatsion tuzilmalari orasida men kuzatganlarimga quyidagilar kiradi: KOCHning dengiz oʻtlari-tipi membranalari, Shanxay Seevoning quvur shaklidagi yassi qatlamli membranalari, Xuzjou Dingtayning egiluvchan qatlamli membranalari, Shanxay Shiputayning moslashuvchan qatlam membranalari va Huberning aylanadigan submerged ultrafilli membranalari. Bularning barchasi to'liq vakildir.
Suv osti noorganik membranalar asosan tekis qatlamli membranalar bo'lib, aylanuvchi keramik membranalar (qat'iy aytganda, musbat bosim bilan ishlaydigan keramik membranalar) bundan mustasno, ular ham tekis qatlamli membranalardir. Nanjing Shenluo, Chongqing Wudun, Anhui Mingchuang New Materials Co., Ltd. va Feichao Technology kabi aylanuvchi keramika membranalarining bir nechta mahalliy ishlab chiqaruvchilari mavjud.
Suv osti noorganik membrana modullari ham turli xil optimallashtirilgan va innovatsion versiyalarga ega.
Membran modulining konstruktiv dizaynining asosiy elementlari quyidagilardir:
1. Qadoqlash zichligi
2. Gidravlik taqsimot
3. Quvurlarni joylashtirish
Membran modulining barcha konstruktiv dizaynlari o'tkazuvchanlik samaradorligi va ish barqarorligini maksimal darajada oshirish uchun qadoqlash zichligi va gidravlik taqsimotni muvozanatlashga qaratilgan.
Metall ramkalar an'anaviy keramik yassi{0}}parcha membrana modullarining eng keng tarqalgan shakli hisoblanadi. Membrananing elementlari lateral (har bir membrana elementining ikkala uchida o'tkazuvchan nozul mavjud) yoki bo'ylama (har bir membrana elementining faqat bir uchida o'tkazuvchan nozul mavjud) o'rnatilishi mumkin. Bitta membrana elementi 1000 mm × 250 mm × 6 mm (uzunlik × kenglik × balandlik) kichik bo'lishi mumkin, bitta element 0,5 kvadrat metrni tashkil qiladi.
Shu bilan birga, bitta membrana elementining o'lchami qanchalik katta bo'lsa, membrana elementi samaradorligining yaqinlashuvi shunchalik yomon bo'ladi. Permeat ko'krak yaqinidagi membrana maydoni boshqa qismlarga qaraganda yuqori samaradorlikka ega bo'ladi. Xuddi shunday, teskari yuvish paytida, oqimning tiklanishi ham xuddi shunday muammoni keltirib chiqaradi. Yechim ko'proq o'tkazuvchan kanallarni loyihalashdir, masalan, organik membrana modullarida quvurli tip va moslashuvchan membranalarni markaziy yig'ish usuli. Metall ramkali membrana modullarida bu muammo hali ham mavjud.
So'nggi yillarda plastik ramkalar asta-sekin mashhurlikka erishdi. Yagona membrana elementining umumiy o'lchami 600 mm × 145 mm × 6 mm (uzunlik × kenglik × balandlik), samarali filtrlash maydoni 0,177 kvadrat metrni tashkil qiladi. CERAFILTEC (nemis kompaniyasi) sanoatdagi barcha{6}}plastmassa ramkalarni ilgari surish bo‘yicha yetakchi hisoblanadi va uning konstruktiv dizayni juda o‘ziga xosdir. "Tor" dizayni har bir membrana modulini o'tkazuvchanlik va teskari yuvish jarayonlarida mukammal tarzda to'rt qismga bo'lib, nosimmetrik o'tkazuvchan oqim kanallarini va har bir membrana elementi uchun juda bir xil gidravlik taqsimotni ta'minlaydi. Bundan tashqari, o'tkazgich quvurlarining filial qismlari membrana moduliga birlashtirilgan va barcha asosiy quvurlar (o'tkazgichli magistral quvur, orqa yuvish magistral trubkasi) membrana minorasining yuqori qismida ulanadi, bu esa o'rnatishni soddalashtiradi va bo'sh joy talablarini kamaytiradi.
Moddiy nuqtai nazardan yoki membrana modulining strukturaviy dizayni nuqtai nazaridan, silikon karbidli tekis qatlamli membranalar membranani qo'llash texnologiyasida muhim afzalliklarga ega. Ular MBR ilovalari sohasida yorqin porlashga tayyor.