膜技術應用手冊與實踐技巧和提示(2)

²        卷式膜組件

膜殼設計  在市場上有許多不同的膜殼設計，可以根據(jù)材料(不銹鋼和高分子)或功能(側面端口進出或通過端蓋進出)進行分類。

高分子膜殼一般都由加固的聚酯玻璃鋼制成。這種設計已有30多年并工作良好。但也并不是毫無問題。它們在地面水和海水的脫鹽處理中運用良好，但對其余的產品卻有些問題。多數(shù)高分子膜殼使用一個拉緊環(huán)來穩(wěn)固端蓋。

不銹鋼膜殼早先專用于乳制品行業(yè)。如今它們的應用已越發(fā)廣泛了。結構上以側端口作為標準。一些不銹鋼膜殼的結構和玻璃鋼膜殼相同，這樣會造成其端蓋的難以移開。不銹鋼膜殼的內部需電鍍磨光。否則幾乎不可能將組件推進推出。

玻璃鋼膜殼只有三種標準直徑：2.5英寸、4英寸和8英寸。不銹鋼膜殼則有一個非常寬泛的標準范圍，且無標準直徑。

不幸地是在歐洲，使用的大多數(shù)不銹鋼膜殼運用的都是美國英寸度量標準，且標準的乳制品尺寸較常見，但2.5英寸、4英寸和8英寸直徑的膜殼卻較難找到。

表12是以上內容的總結。

表12 玻璃鋼和不銹鋼膜殼的比較

圖1

側端進出口的不銹鋼膜殼有兩種：4口型，使用這種膜殼可以作為無外部產品副件的模塊，且另一種類型則使用內部副件的排列。？(見圖1)使用者可以自己確定使用哪種類型，但事實上大多數(shù)的系統(tǒng)都建成外部副件型。

側端進入型的主要優(yōu)點是在衛(wèi)生級系統(tǒng)中允許高流量。但在水脫鹽中很少使用。

卷式膜組件的尺寸在當今是非常關鍵的。外徑、組件長度和中心管的內徑都沒有標準化。因此更換組件使供貨商變得非常困難，也給模塊制造商帶來許多麻煩。

每個膜殼內的組件數(shù)量－壓降

為了確定每個膜殼內的組件數(shù)量，必須考慮以下幾點：

n      首先確定使用的是RO/NF還是UF/MF；

n      然后審查整個處理過程；

n      第三，確定每個膜組件能耐受的壓降值。

以下兩點應更值得注意：

n      傳導膜壓(TMP)(膜殼進口和出口之間的壓力變化)；

n      通過每個膜殼的壓降。

傳導膜壓代表了一個膜殼進口和出口之間的壓力改變值。壓力的降低是負荷通過膜組件的結果。具體例子見表13。

我們很容易理解的是，如果進水壓力是10bar，則進出口之間的壓力變化很小，并可忽略不計。但如果進水壓力只有1～5bar，那就完全不同了。因此，在一個膜殼中所有的組件最好有相同的傳導壓力。而在低壓操作中，組件的最大數(shù)量將減少。下表將作出相應說明

表13 卷式膜組件的壓降舉例

表14 每個40″組件的壓降(bar)

表15 每個膜殼內的組件數(shù)量

              膜和系統(tǒng)的局限性

溫度

膜的一般簡介

以醋酸纖維作材料的膜有其本身的溫度限制，其上限操作溫度大約在35℃。

PSO、PVDF和PAN材料能耐較高的溫度。PSO和PVDF膜據(jù)稱可在95℃下操作而沒問題。PSO的操作溫度更可達120℃。

一般來說復合膜的操作溫度至少可達80℃，在低壓情況下，它們可經受更高的溫度，如熱消毒時。

膜系統(tǒng)的耐溫能力大多數(shù)情況下并不僅受膜本身的溫度限制而限制，而更主要受膜的構型和膜系統(tǒng)中的其它組件的限制。

²        卷式膜組件

一般卷式膜組件的溫度上限為45℃。這個限制對用于水脫鹽的標準組件是有效的，但目前市場上已有能耐更高溫度的卷式膜組件。雖然在水脫鹽中45℃并不是一個最高溫度限制，但對于食品和分離行業(yè)的個案卻有問題。經過了許多試樣和失敗后，一些公司已經成功地研制出了耐溫穩(wěn)定的膜組件。

多年來用于乳制品行業(yè)的組件已可以在比供貨商原先說明的更高的溫度(和壓降)下操作了。如今，在乳制品行業(yè)標準組件的真正溫度限制是55℃，在正常操作中很少會在這個溫度下操作。

一種新型的具有標準的30mil菱形流道的組件可以耐受更高的溫度。這種組件的銷售名稱為Duratherm®。這些組件可以在70℃下持續(xù)操作，短時期可加溫到90℃，而同時可保持正常的膜使用壽命。但必須注意通量，并保持低于35lmh，這樣可以確保操作壓力保持低壓。關于標準進水流道的使用，這種類型的組件只用于純水操作。

有較寬進水流道的組件可以在進水含較高溶解性固體的情況下操作。標準膜組件使用50mil的流道，但較寬的流道可達90mil，可以處理較難處理的液體。用這種類型的膜，這些組件可以持續(xù)操作在90℃溫度下。來自DESAL^TM公司的此種類型的膜其銷售名稱為DURATHERM®EXCEL。好的溫度穩(wěn)定性可以確保這些組件徹底滅菌，或者它們可以持續(xù)操作在理論上微生物不會有任何生長的溫度下。

膠的超濾中的膜可以喜愛80～90℃下操作多年。最近一個個案表明除硅石的蒸發(fā)器冷凝物的RO處理其操作溫度接近90℃。

記錄表明：DESAL^TM膜組件已經在工業(yè)領域起主導地位，可以在140℃無水操作。這可能已經非常接近高分子膜的極限。

表16 卷式膜已經的溫度限制

請仔細閱讀供貨商提供的有關膜組件的說明書 ， 關注如 pH 、通量和壓力等方面的限制 。

高溫操作一個正面的影響是：高溫可以增加通量(見優(yōu)化壓力和溫度一節(jié))。90℃下操作可以在相同壓力下將通量從100％提高到300％。但更好的方法是將壓力(NDP)減少到三分之一，這樣可以減少電耗。

高溫一般被認為問題比較多。但作者也經常發(fā)現(xiàn)：即使在高溫下比常溫必須對一些細節(jié)予以更多的關注和重視，但高溫膜操作還是有許多優(yōu)點。我們應注意主要的原則：溫度越高，必須越關注其組件和膜的物理特性。

－過大的傳導膜壓力將使膜變得非常平(壓緊)，導致不可挽回的通量的下降。

－過大的壓降將導致膜和/或構件的高分子材料移動，有時破裂，最終導致膜的徹底損壞。

除了卷式膜外的其它系統(tǒng)。

n      纖維系統(tǒng)一般可耐溫達80℃；

n      無支撐磨管的低價管式膜系統(tǒng)一般注明最大操作溫度為35℃；

n      有支撐的高價管式膜系統(tǒng)，如一個不銹鋼的支撐排列可以耐溫超過80℃；

n      中空精細纖維系統(tǒng)溫度限制<50℃；

n      板框式系統(tǒng)，根據(jù)實際設計，操作溫度可>80℃，但一些較陳舊的系統(tǒng)在高溫操作時壓力穩(wěn)定性有些問題。

壓力

所有的膜對壓力都是敏感的。“壓緊”(compaction)一詞常用于描述由于壓力而導致膜的不可反轉的“變平”。除了膜本身受到的危害外，其至關重要的是要有適當?shù)闹?，防止壓力將膜擠壓入支撐材料。

因此仔細地閱讀和遵守供貨商的說明書是非常重要的。通常這類說明書不僅基于理論計算而且得之于實踐經驗，因此我們何必去重復別人的失敗經歷呢？

表17 典型的壓力限制，bar

“壓緊”是由于壓力和溫度引起的。(見表18)

表18 避免壓緊的指導方針(不適用于CA膜)

關于膜的最大允許溫度和壓力沒有固定的準則。表18內的指導方針除了CA膜外適用于所有的膜。表18A提供了一些用Wagner單位換算的關于溫度/壓力關系的一般原則。注意：溫度比壓力更危險！因此，當操作接近上限溫度時，建議盡可能限制壓力。

表18A 避免或使壓緊最小化的指導方針

pH

除了CA膜外大多數(shù)的膜對極端pH有較好的耐受力。一般對許多膜主要的限制是因為使用了聚酯襯背，經實踐應用其pH上限為11.5。在很高的pH值下許多膜的性能將發(fā)生改變，但還可以用。多數(shù)膜在低pH值下比較穩(wěn)定。

表19 不同膜材料的pH限制

*) 同時低pH和高溫可能減少水通量，有時會達到零，并不可逆轉。

**) 目前的趨勢應增加TFM的高pH穩(wěn)定性。

***) 在室溫下有效。溫度提高膜的損壞老化將加快。不同類型的聚酯胺薄膜在低pH下穩(wěn)定性方面有較大不同。

進水流量

對膜沒有絕對的進水流量限制。但膜或組件的機械強度對其有所限制。

粘性

進水的粘度本身并不是個問題，但高粘度將導致較高壓降。因此只要壓降允許，通量滿足要求并穩(wěn)定，粘度才不能為操作問題?？梢姵烁哒扯冗M水對于一個膜系統(tǒng)來說不僅是個膜的問題，更是一個工程問題。

系統(tǒng)組件

一個膜系統(tǒng)不僅僅包括膜本身。本節(jié)將看重討論膜系統(tǒng)中的主要組件。

加熱/冷卻和熱交換器

在膜系統(tǒng)中常用多管(管式和殼形)熱交換器用于加熱和冷卻。加熱或冷卻的介質在管子外面，而產品在內部。這種結構可以耐高壓，因此可以耐壓達70bar的設備還是比較常見的。

多管熱交換器其工作方式不同于傳統(tǒng)的盤式熱交換器。主要不同點在于：

n      在一個信道內產品的溫度變化很小，一般僅0.5℃或更小；

n      相比于熱交換介質的流量，產品流量大。

由于產品的冷卻需求不僅僅為了產品的加熱或冷卻還受水泵能耗的限制，因此一般選擇多管熱交換器。溫度一般能保持一段較長時間。而通過一個多管熱交換器的壓降都比較低。

多管熱交換器可以從APV-Pasilac和Uniq Filtra tion公司處購買。

閥門

在膜系統(tǒng)中不同行業(yè)需要不同類型的閥門，以下是一些例子：

n      乳制品行業(yè)：衛(wèi)生級蝶閥和針式閥；

n      純水行業(yè)：球閥和針式閥；

n      紙漿和造紙行業(yè)：任何型號，多數(shù)為球閥；

n      廢水專案：任何型號，多數(shù)為球閥。

一些機械工程師聲明，球閥和蝶閥不能用于流量或壓力控制。理論上這可能是對的，但在模行業(yè)中實踐同這種觀點相矛盾。這些類型的閥門用于控制目的比較困難，但也不是不可能。球閥和蝶閥的一個有利的方面是，它們具有允許流量和壓降有較大不同的性能，如此被用來獲得生產和清洗的正確條件。

在膜系統(tǒng)設計中一個主要頭痛的問題是高體積濃縮率的回流設備，這意味著系統(tǒng)必須根據(jù)小流量濃縮來控制。在這兒用的閥門是一種針式閥。如果濃液中不含有懸浮固體，這種類型一般能運行良好，但很少的懸浮固體卻能通過針式閥，嚴重阻塞濃縮口而導致控制問題。

當在含有懸浮固體很多的液體中操作時，控制問題可以通過“止水濃縮閥”來解決。方法如下：系統(tǒng)中安裝有兩個定時器和一個自動閥，此閥一般情況下全關。定時器1控制閥門開啟的周期長度，定時器2控制閥門開啟的時間。當定時器1啟動時，濃縮閥全開，濃縮快速進行。當定時器2啟動時，濃縮閥完全關閉。用這種方法可以得到精確的濃縮控制。

用于濃縮的控制閥對在反沖洗過程(CIP)中所需的大水量來說太小。因此，需要平行于濃縮閥安裝一個反沖洗閥門，(見圖2)，反沖洗閥一般是一個3或4路蝶閥，如果從T形接頭到閥門的管道的長度短于或等于管道內徑的三倍，這種設計可以被認為是衛(wèi)生級的。在RO系統(tǒng)中，可能可以使用一種大口徑的低壓活塞閥，雖然這有些違背原則。其訣竅是通過擠壓出口的密封將高壓引向活塞的一側，換句話說將水流引向標準方向的相反，在生產過程中，壓力使閥門保持關閉，閥門無法打開。在反沖洗和沖刷過程中，管線的壓力很低以致閥門無法打開。(發(fā)明者：Tom  Sirnes)

圖2 濃縮閥

根據(jù)教科書所說，球閥和蝶閥由于其性能因素不適合用于調節(jié)。但經驗表明這類閥門在膜過濾工廠中可以用于調節(jié)。

泵也可用作特殊的閥門。在處理有高粘度產品和許多懸浮固體的液體的系統(tǒng)中，帶變頻器的正位移泵可以用作背壓閥。這也可以用來剪切敏感產品如蛋白。

壓力測量

在膜過濾系統(tǒng)中壓力是驅動力，必須被監(jiān)測 。以前只可以使用含有振動板的測量儀，并且必須經過充分減振。使用Bourdon類型的測量儀的一個主要問題是無法調節(jié)并且無法精確地讀出壓力。

本人喜歡使用壓力變速器，因為它們可以提供更加精確的讀數(shù)并很容易標定。采用信號可以用于數(shù)據(jù)記錄，并實現(xiàn)膜系統(tǒng)的電子控制。壓力變速器的精確度一般高于Bourdon類型的測量儀10倍，這對于膜系統(tǒng)中壓降的確定非常重要，是一個非常重要的測量參數(shù)。如果壓降的增加超過正常值，而流量條件正確，那么表明發(fā)生了物理縮比例或膜阻塞。

用普通的測量儀幾乎無法測量 壓降 ，因為對于一個40bar的操作壓力，壓力測量儀可能的最大壓力指示會達到60或100bar。即使是很好的壓力計其誤差值有1％，通過轉換達1bar。為了計算壓降，用讀出的進口壓力減去出口壓力。如果一個壓力計顯示40bar，另一個為38bar，由于壓力計本身的誤差，真正的差值一般在0～4bar。換句話說，壓力計導致較高的錯誤結果，而壓力變速器可以提供更可靠的資料。

流量測定儀

在膜系統(tǒng)中需要嚴格的流量測量和控制。一般使用轉子流量計，它們在由操作員進行日常讀數(shù)的系統(tǒng)中足夠了，但也有些缺點，它們一般只提供一個視覺的讀數(shù)而不提供可以數(shù)據(jù)記錄的數(shù)據(jù)。因此，如果產品是比較混濁或帶有顏色，它們幾乎沒有用，且如果產品的密度或粘度不同于水它們的讀數(shù)也不正確。總之，它們只能用于日常監(jiān)測。

如今一直使用的流量計是電磁流量計。雖然電磁流量計看起來較貴，但它非常精確，可以測出系統(tǒng)中的實際流量。丹麥Sikeborg公司的ProcesData流量計價格不貴且質量相當好，可以滿足乳制品行業(yè)的衛(wèi)生級標準，還有許多大的電磁流量計供貨商，如Krohne(德國)、Siemens(德國)Fischerard、Porter(英國)、Danfoss(丹麥)。

市場上多數(shù)流量計都用于普通場合，其實還有許多其它的類型，如Burchert流量計使用一個小的信號裝置指示流量。由于這種流量計可以耐受90℃高溫和高壓，因此可以用于許多案例的測試。但不適用于流量大、產品中顆粒和纖維多的場合。

我們 應該特別注意透過液流量計 。這里的問題主要是用于生產和反沖洗循環(huán)過程的透過液流量計是很不同的。在超濾系統(tǒng)中，反沖洗流量一般要高10～30倍。在這種情況下，流量計變成了一個喉結，這不是我們所希望和接受的。解決的方法之一是為反沖洗裝置設置一個旁路閥，另一種方法是選擇的電磁流量計口徑應同時適合于生產和反沖洗的流量。

極少的流量計能耐受 RO 和 NF 系統(tǒng)中的壓力、 pH 和溫度。因此為這類膜過程選擇流量計時必須特別注意。

儲罐設計

膜系統(tǒng)中使用的儲罐為了便于排水徹底應作成圓錐形或斜底。否則一些顆粒、晶體或其它沈淀物質將積在儲罐底部，遲早導致一些化學的、機械的或生物細菌的問題，或者三種問題同時發(fā)生。同時儲罐的蓋子應較松，便于沖洗和人工清洗。

不管是否可能，儲罐內部不設加熱盤或液位開關也是非常重要的。所有的測量裝置應該置于儲罐外部。液位控制最好使用壓力傳感器，溫度測量裝置可以用管子連通裝置而不要置于儲罐內。

儲罐最適宜的材料是不銹鋼。其它多數(shù)材料都有內在的溫度限制。

在大型的超濾(UF)系統(tǒng)中，一般在進水平衡槽旁設置一個滲透液槽，按 一般慣例是建兩個儲罐作為一個溢流單元。這樣可以在生產過程中將透過液和濃液分離開，但是當把超大流量作為透過液時，在沖刷過程和反沖洗過程中允許透過液自流入進水平衡槽，這樣的作法在許多膜系統(tǒng)中被證明是很切實可行的。

圖3 兩個進水儲罐

使用一個壓力傳感器和兩個氣動閥可以使液位控制比較便宜。儲罐內的液位傳感器可以將液位轉換成3～15psi的信號，而兩個控制進水和出水壓力的氣動閥負擔各自的范圍，一個在3～9psi(水閥)下操作，而另一個在9～15psi(產品閥)下操作。見圖3，兩個進水儲槽。Uniq Filtration生產了用于食品行業(yè)的衛(wèi)生級液位傳感器。

當儲罐是空的時候，兩個閥門全開。當液位上升時，水閥全關，到達某一稍高液位時，產品閥門開始關閉，準備調節(jié)進入儲罐的產品的量。這是一個很好的方法，供水作為一個安全措施，也使清渣和清洗變得容易，開始清渣時，先停止產品流量。

我們建議采用手動的可調節(jié)的壓力傳感器進行進水閥門的調節(jié)；這種方法比較簡單，而且在實際運用中工作良好。

夾子、法蘭和螺紋

在所有的項目中被證明使用良好、穩(wěn)定、可靠的唯一的連接系統(tǒng)是 三葉型夾子 (Trillaer type clamp)。雖然此類夾子價格有些貴，但它對于夾住直徑6英寸內的管件時有許多優(yōu)點。對于直徑超過6英寸的管件，一般使用其它品牌的高質量的法蘭，因為三葉夾子(Tri-clamp®type)允許的壓力有限。人們不太接受三葉夾(Triclamp)，但還被廣泛使用，Tri-clamp®的名稱已被廣泛使用，且被用來取代傳統(tǒng)的Triclover產品的名稱。

如果是經濟上的原因，不應使用螺紋接頭。因為它們不夠衛(wèi)生且難于正確地拆卸和安裝。

法蘭的類型很多，但衛(wèi)生級的實際上只有一種類型，它們一般都是體積龐大且重，因此一般用于化學工業(yè)。

結構材料

根據(jù)作者的觀點，有一個簡單的原則可以避免膜系統(tǒng)中的許多機械問題：在膜系統(tǒng)中和液體接觸的所有部件和設備都使用高質量的不銹鋼。這聽起來似乎是一個昂貴的建議，但是當您經過幾年的操作運行后，看到了高分子材料、非不銹鋼材料的失敗和缺陷，不得不耗資改型時，對于我的建議就不會感到奇怪了。和分離液體直接接觸的組件不能使用普通的鋼鐵，否則鐵銹的形成，并且鐵屑、薄片進入膜系統(tǒng)將帶來無數(shù)的麻煩。

在許多行業(yè)中，使用不銹鋼作為結構材料不僅普遍而且還是強制性的，象乳制品、制藥和石油化工行業(yè)。在水脫鹽處理一般還使用pvc、銅和一些低檔的不銹鋼。但實踐證明，長期運行后，其缺陷將較難被接受。

一般直徑3英寸以內的不銹鋼的價格還較易被接受，甚至直徑4英寸的也不是太貴。但4英寸以上的價格卻漲勢驚人，因為大口徑不銹鋼的需求量很小。

注意“不銹鋼”這個定義并不是很確切，因為材料的耐腐蝕性只是在特定的條件下的。例如，北海(North Sea)的海水問題較多，但可以用普通不銹鋼處理，大概是因為海水較冷。而來自紅海(Red Sea)的海水比較溫熱，具有很強的腐蝕性，因此需要使用更好、更貴的不銹鋼。

在膜系統(tǒng)中， 有效的清洗系統(tǒng)有助于防止不銹鋼的部分銹蝕，而且終有一天通過徹底地清洗可以解決這個問題。更好的清洗方式可以用硝酸使不銹鋼表面鈍化。實踐證明這種 操作可以使系統(tǒng)保持許多年，除非系統(tǒng)很快被腐蝕。

在膜系統(tǒng)中一般只使用高質量的高分子材料，包括聚砜(PSO)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、C－PVC、Delrin和一些其它耐化學品、耐溫的機械強度較高的材料。然而，在低價水市場中應用最廣泛的是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)，因為對于這類場合它們已可以適用了。

以下產品是純質材料：

ABS－在水脫鹽系統(tǒng)中是非常有用的材料；

Delrin－亦稱為DOM；是一種非常好的材料，最大的缺陷是抗低pH環(huán)境的能力較差；

PE－聚乙烯化學穩(wěn)定性好，但溫度穩(wěn)定性有限；

PP－聚丙烯是一個純化學的耐受力強的高分子材料，溫度穩(wěn)定性有限，但已有增強的趨勢；

PSO－在膜應用工程中有許多不同類型的聚砜材料。在膜系統(tǒng)中它具有完全地耐溫和耐pH能力。其主要缺點是易脆，且對酮和芳香族化合物較敏感；

PVC－PVC大都用于低壓管，價格便宜，但有很嚴格的溫度限制，只能用于無特殊要求的項目，如地面水脫鹽等；

C－PVC－氯化PVC比一般的PVC的溫度穩(wěn)定性更好些。但目前由于PVC行業(yè)的政治原因可能在將來會把PVC材料排除在外；

PVDF－一種非常好的材料，但價格相當貴，其熱穩(wěn)定性好，且化學穩(wěn)定性幾乎和特氟隆(Teflon)一樣穩(wěn)定。

以下是一些復合材料：

GRP－玻璃纖維增強聚酯(玻璃鋼)被廣泛應用于膜殼。雖然它有一些明顯的缺點，但已成為水脫鹽處理中的標準材料，其主要的優(yōu)點是防腐性能好，價格低廉；

Epoxy(環(huán)氧)－一種僅由德國Membratec制造的很特殊的類型，膜殼是薄壁型的，但不能耐高壓。

確定墊圈的材料往往是一個容易被人遺忘的部分。在許多場合經常適用 EPDM 。在這里，不要僅為了省錢，象腈橡膠這種便宜的材料使用壽命短。因此每次更換墊圈的費用和麻煩都比較大。

管道

在膜系統(tǒng)中許多管道，通常很容易找到需要材料。通常乳制品類型的管道最好，且價格最便宜，只因此其生產數(shù)量龐大，乳制品管的內壁的質量和性質非常好。

由于焊接產生許多潛在的腐蝕危險，因此應盡可能避免焊接。在管道系統(tǒng)中使用抽拔方式制造T型接頭和支管。這種方式在乳制品行業(yè)應用廣泛，且對薄壁管道很容易制作。

                 泵的類型和選擇

沒有泵，沒有膜過濾！這個道理非常簡單。有幸地是，可供選擇的泵很多。但在膜過濾過程中只有幾種類型適用。

在膜系統(tǒng)中泵是一個薄弱環(huán)節(jié)，而且單靠泵也不可能做到太好。以下是在膜過濾系統(tǒng)中使用的泵的類型：

n     單級離心泵

n     多級離心泵；

n     活塞泵；

n     隔膜泵；

n     Mohno類型的泵(很少使用)。

膜系統(tǒng)需要每年365天，每天24小時連續(xù)運轉，因此泵的質量必須能滿足這個要求。膜系統(tǒng)的操作條件經常與泵供貨商提供的數(shù)據(jù)不符，因為系統(tǒng)的流量和壓力的變化比較大，很少位于設計點。

大多數(shù)場合都使用普通的帶封閉葉輪的離心泵(3000/3600rpm)。對于乳制品行業(yè)離心泵特別有用，因為它們具有“單一”的特性，有利于用作循環(huán)泵。

正位移泵若不是特別需要，一般應盡量避免使用。因為它們價格較貴、笨重，且大多數(shù)振動大而引起管道系統(tǒng)的震動。因此必須設置一個安全閥避免管道系統(tǒng)和膜的損壞。在大型系統(tǒng)中可以換用離心泵。但由于離心泵很難達到低流量高揚程，因此對小型的RO系統(tǒng)需要使用正位移泵。作者也注意到，一些廠內使用正位移泵，但這并不能改變避免使用正位移泵的一般建議。

應該特別注意循環(huán)泵的使用。主要的問題是因為雖然由泵增加的壓力比較小，如2bar，但進水管線中的壓力可能已達到40bar，因此循環(huán)泵的包裝必須非常堅固，其機械密封必須特殊設計。泵的軸向軸承也必須非常堅固。這種不太多，且價格昂貴。在歐洲，有五家公司占領了這個市場。他們是：APV－Pasilac，Stamp，Grundfos，Tetra Laval和KSB。

泵的類型

單級離心泵

²        低速

一般低速離心泵泵用途比較廣泛，其轉速規(guī)定如下：50Hz電流 3000轉/分鐘；60Hz電流 3600轉/分鐘。也可以使用更低轉速的，但投資也將相應增加。低速主要用于大流量。

當流量超過100m³/h時，可以考慮使用1500rpm/1800rpm的泵。有些泵可以操作在1000rpm(在歐洲)，它們的主要優(yōu)點是效率非常高。有些用于糖加工業(yè)的大流量泵可輸送6000m³/h，其初期投資可以因其低能耗而得以補償。

泵一般使用封閉式葉輪，這樣對產品的處理比較溫和，且效率高。在膜過濾廠中使用的泵極少使用開放式葉輪。

²        高速

高速離心泵主要用于海水脫鹽。在市場上有一些不同類型的高速離心泵。

Sunstrand( 美國 ) 公司銷售轉速在30000rpm以上的一級離心泵已有很多年了。這意味著一級離心泵可以傳遞70bar或更高的壓力。小一些的泵的效率會比人們所期望的低些，而大泵的操作效率比較合理。小泵真正的優(yōu)點是泵殼較小，但需要復雜的齒輪箱，且噪音大。這些年為了更高效率的多級離心泵人們展開了激烈的競爭。

Enviro Tech( 美國 ) 公司銷售一種特殊的泵，Roto Jet，其整個高壓端是靜態(tài)的。帶水的鼓室快速旋轉，一根皮托管插入鼓室外圍高速運行的液體中，將液體的速度動能轉化為壓力能量。泵設計方案使我們可以看到產生壓力的皮托管。這是一種不同尋常的設計。

多級離心泵

²        低速

多級離心泵使用得很多，且似乎有一根行業(yè)標準：其輸出最大壓力為26bar。壓力在26bar以下的泵比較容易做，而超過26bar則比較麻煩。

Grundfos( 丹麥 ) 公司在歐洲是流量大于50m3/h，壓力小于26bar的泵的市場領導者。他們同欲分享市場的其它泵生產商展開了激烈的競爭。這些泵往往可以運行許多年而不需要維修。還可以在惡劣的環(huán)境中運行，如帶有破壞性的冰凍環(huán)境。

Tonkaflo (美國)生產用于RO系統(tǒng)的泵。其在歐洲不太出名，它們和Grundfos形成競爭。Tonkaflo泵傳遞壓力可達40bar，因此在超過26bar高壓場合銷售良好。

KSB (德國)生產很多類型的泵，大多用于工業(yè)場合。他們也生產很有趣、大型的工業(yè)多級離心泵，它們可以在高壓下傳輸每小時幾百立方米的流量。

Sulzer (瑞士)制造的泵類似于KSB，但不如KSB有名。

²        高速

Grundfos(丹麥)公司 可以生產運行轉速在5000～6000rpm的多級離心泵。這種類型的泵通過幾級壓力達到70bar。它們通過一個扁的帶式裝置達到這個速度。通常由一個Pelton渦輪驅動，同時由反滲透離心機驅動(能量回用)。

正位移泵

正位移泵不管壓力如何，傳輸幾乎恒定的流量。當然也有些實際的應用限制。正位移泵的種類挺多，其中有一些—說起來—比其它的更“正”一些。

²        活塞泵

最初的柱塞泵有一個或多個活塞。市場上有許多生產小型、三個活塞的柱塞泵，但只有很少的產品適用于膜系統(tǒng)。

²        均質泵

是一種價格非常昂貴，但也非常牢固的泵。主要用于牛奶均質和其它一些含脂肪的物料的處理。

²        隔膜泵

和均質泵一樣好，價格更貴。一般用于低流量和高壓的場合。