MBR膜的幾何形狀是決定整個工藝性能的關鍵。另外需要實際考慮的是單片膜本身組成膜組件的方式。

單片膜的最佳幾何形狀，或者說是其構型，應具有以下特點：

膜面積與膜組件的容積比高；

進料側具有高的湍流度以促進傳質效果；

單位產水量能耗低；

單位膜面積價格低；

方便清洗的設計；

設計上允許模塊組裝。

這些特點中有些是互相矛盾的，例如提高湍流度就會引起能耗增加，還有只有在相對膜面積低的情況下直接對膜的機械清洗才有可能，因為單元容積內的膜能夠接近到才行。

生產一種狹窄流道的組件從而得到高的膜面積與膜組件的容積比是可能的，但是這樣也會影響清洗方式和湍流度的提高。

目前在膜工藝中主要有以下幾種各具優缺點的膜組件形式，構型或采用平板形式，或者采用圓柱形式。

它們包括：

01 板框式膜組件

板框式是MBR 工藝最早應用的一種膜組件形式，外形類似于普通的板框式壓濾機。

優點是：制造組裝簡單，操作方便，易于維護、清洗、更換。

缺點：密封較復雜，壓力損失大，裝填密度小。

 

02 中空纖維式膜組件

中空纖維具有高壓下不變形的強度，勿需支撐材料，把大量（多達幾十萬根）中空纖維膜裝入圓筒型耐壓容器內。

纖維束的開口端用環氧樹脂鑄成管板。外徑一般為40-250μm ，內徑為25-42μm。

在MBR中，常把組件直接放入反應器中，不需耐壓容器，構成浸沒式膜-生物反應器。一般為外壓式膜組件。

 

優點：

裝填密度高，一般可達16000－30000m2/m3；

造價相對較低；

壽命較長；

可以采用物化性能穩定，透水率低的尼龍中空纖維膜；

膜耐壓性能好，不需要支撐材料。

缺點：

對堵塞敏感，污染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響，壓力降較大；

再生清洗困難；

原料的前處理成本高。

03 管式膜組件

由膜和膜的支撐體構成，有內壓型和外壓型兩種運行方式。

實際中多采用內壓型，即進水從管內流入，滲透液從管外流出。膜直徑在6-24mm之間。

管狀膜被放在一個多孔的不銹鋼、陶瓷或塑料管內，每個膜器中膜管數目一般為4-18根。

管狀膜目前主要有燒結聚乙烯微孔濾膜、陶瓷膜、多孔石墨管等，價格較高，但耐污染且易清洗，尤其對高溫介質適用。

 

優點：

料液可以控制湍流流動，不易堵塞，易清洗，壓力損失小。

缺點：

裝填密度小 ，一般低于300m2/m3。

04 螺旋卷式膜組件

主要部件為多孔支撐材料，兩側是膜，三邊密封，開放邊與一根多孔的中心產品水收集管密封連接，在膜袋外部的原水側墊一層網眼型間隔材料，把膜袋－隔網依次迭合，繞中心集水管緊密地卷起來，形成一個膜卷，裝進圓柱形壓力容器內，就制成了一個螺旋卷式膜組件。

優點：

膜的裝填密度高；

膜支撐結構簡單；

濃差極化小；

容易調整膜面流態。

缺點：

中心管處易泄漏；

膜與支撐材料的粘結處膜易破裂而泄漏；

膜的安裝和更換困難。

不同型式膜組件的性能對比