在氯碱生产过程中，盐水精制膜过滤器相继得到使用。２０００ 年 ６ 月，戈尔膜过滤器在江苏扬农和山东滨化工业化成功；２００３ 年 ６ 月，凯膜在山东滨化得到成功的应用；２００３ 年 ７ 月，美国 Ｐａｌｌ 公司颇尔膜过滤器在江苏扬农和山东亚星投运；２００５ 年１０ 月，戈尔新膜首先在扬农得到应用。这些过滤器运行状况不尽相同，除了预处理装置外，过滤器的结构，尤其是膜过滤单位的结构起了决定性作用。结构不同，对预处理装置的要求不同。分析膜单元结构，找出它与运行状况的必然联系，对于膜过滤单元的设计和选择适合的设备相当重要。
    １.４ 种膜过滤器的对比
    ４ 种膜过滤器的相同之处如下。
   （１）均为外压管式过滤器，属静态过滤器死端式操作。待过滤液在过滤过程中不在过滤膜上发生横向运动的，静态的称为静态过滤器。待过滤液在过滤过程中不离开过滤器的运行方式，称为死端式操作。
    （２）过滤周期内滤饼逐渐增厚，待过滤液在过滤２周期内随着过滤时间的延长，含固量由于富集逐渐升高。
    （３）采用渗透液反冲。反冲及去除滤饼的方法为脉冲反冲，待过滤周期约半小时左右反冲 １ 次，基本反冲时间间隔约数小时。 采用稀盐酸进行化学清洗。
     （４）均称为表面 （亚表面）过滤器，膜孔径为０．５￣１．０ μｍ，膜厚为 ３０～２ ０００ μｍ。
    （５）均采用戈尔工艺。对于含镁高的盐均采用先除掉或大部分除掉 Ｍｇ（ＯＨ）２ 的预处理工艺，原料液钙质量分数为 １５０×１０－６～５００×１０－６，Ｃａ２＋Ｍｇ２＋≥１０∶１时过滤较为正常。
     （６）因有机高分子膜具有一定的柔性，过滤压力控制在较低的压力范围内运行较好。提高压力会使膜变形，反而影响过滤速度。而刚性过滤器则没有这种现象。
                                          过滤单元结构性能参数对比见表１
                  
    ２ 过滤单元结构设计特点
   （１）过滤单元膜、增强层、支撑密封件的材料不同，导致对料液中氧化剂成分的控制量不同，在使用过程中的寿命不同。盐水中有 ＣｌＯ３－，ＣｌＯ－等强氧化剂，同时在过滤器进行化学清洗时会生成游离氯，因此，不少材料，如 ＰＥ、ＰＰ 等，不耐它们的腐蚀。Ｐａｌｌ公司提出进 ＰＥ 过滤器原料液中游离氯含量必须为零，以保证 ＰＥ 材料不因受氧化而丧失原有的强度。
    戈尔公司首先在我国推出的增强膜里采用 ＰＰ毡，使用半年后，发现 ＰＰ 毡强度仅有原来强度的７０％，后来采用聚四氟乙烯毡，解决了材料的缺陷。
    凯膜是 ２ ｍｍ 膨体聚四氟乙烯，其增强层里采用合成橡塑材料，有较好的耐氧化性能。戈尔新膜是膨体聚四氟乙烯，其增强层里采用 ＥＰＤＭ，也有较好的耐氧化性能。
    （２）过滤单元滤芯的直径不同，膜受力情况不同，导致膜的寿命不同。从力学观点分析，采用相同的膜制备不同直径的圆管，其直径越大耐压强度越差。这就是一些毛细管过滤器虽然壁很薄而能耐高压的原因。
    （３）过滤单元受力时的几何形状不同，膜的受力 情况不同，导致膜的寿命不同。膜支撑与多孔型 ＰＥ烧结管结合在一起时，膜的几何形状是圆桶形。从力学上分析，膜的上下不产生剪切力，所以膜的机械强度高。戈尔膜的支撑是外表正 １２ 面体龙骨，凯膜是外表正 １８ 面体，戈尔新膜是外表圆柱体。过滤时，膜受到剪切力的作用，这个剪切力是随着多边形每边尺寸的加大而加大，由于戈尔膜过滤单元直径为 ８０ ｍｍ，比起凯膜和戈尔新膜过滤单元直径分别为 １５．５ ｍｍ和 １６．５ ｍｍ要大得多。从几何形状分析，在过滤周期膜受力情况时，戈尔新膜和颇尔膜好于凯膜，凯膜好于戈尔膜。
     （４）过滤单元采用柔性结构是实现低常压反冲的关键。众所周知，戈尔膜实现常压和微正反冲的关键是以下 ２ 点。
    ａ．利用膜的柔性使膜在受张力下反冲，过滤速度在 １ ｍ／ｈ 的膜反冲的平均盐水速率达 ２～４ ｍ／ｈ，充分说明反冲时膜孔加大；
     ｂ．过滤管悬挂在过滤器的管板上。大量的反冲液流出时，会形成微负压，膜产生振动，使滤饼与膜分离。
     颇尔膜由于是烧结在 ＰＥ 烧结管上，成为软刚性结构，而且多孔支撑会使粒子残附，反冲必须在大于 ０．４５ ＭＰａ 压力下进行。戈尔膜的支撑是内圆外正１２ 面体的 ＰＰ 龙骨，凯膜的支撑是内圆外正 １８ 面体的柔性橡塑软管加强层，戈尔新膜的支撑是柔性圆柱体的 ＥＰＤＭ，凯膜和戈尔新膜不但保持了膜本身的柔性，而且从受力情况来看，保护了膜。四者比较，凯膜和戈尔新膜是比较好的结构，实现在低压下反冲，而反冲流速仅是正常过滤流速的１．５～２．０ 倍。减少由于能力太大而造成膜的疲劳损坏，延长了膜的寿命。
    （５）在膜过滤单元中采用柔性支撑。柔性支撑具 有如下特点。
     ａ．柔性支撑是膜很好的增强层，凯膜由橡塑管实现了增强层与支撑层合二为一。分析过滤及反冲膜与支撑的受力情况可知，由于橡塑管和膜都具有一定的弹性，可以将膜缚紧套在橡塑管上，膜在受压时，橡塑管同样承受压力支撑着膜。在反冲过程中，橡塑与膜管均受张力，反冲液逆向从橡塑支撑的小孔内流出经膜孔冲洗管上滤饼，当膜受到滤饼堵塞时，橡塑支撑流速大于膜流速，渗透液会滞留在膜与橡塑层之间，膜管扩大，使反冲液冲掉颗粒。当膜的渗透力提高时，橡塑管支撑流速等于膜流速，膜不受张力的影响。
    采用适合的弹性支撑，会使膜的强度在过滤和反冲过程中得到补偿。
     ｂ．柔性支撑减少了膜受的各种压力。滤管悬挂在管板上，受各种力都可以补偿，减少了外部应力对膜的损坏，提高了膜的寿命。
   （６）滤管的制备方法不同，滤管本身的强度也 不同。
    ａ．颇尔管是一次烧结成型，凯膜是一次成型膨体聚四氟管式过滤器，戈尔新膜也是一次成型膨体聚四氟管式过滤器，整个管的材质均一，这 ３ 种过滤器强度均匀，厂商包用 ３ 年。
     ｂ．戈尔膜是平膜粘接成圆管形，由于粘接部分是薄弱环节，严重影响使用寿命，一般厂商包用１ 年。
     ｃ． 戈尔新膜末端密封采用美国高温熔结技术，粘接牢固，预计使用寿命可达 ３ 年。
    （７）外压管式过滤器连接滤管泄漏是设备的设 计与制作中的关键，因此各厂家均有各自的特殊结构减少管孔与滤管的连接，减少泄漏。
    （８）戈尔膜运行时的滤速可达 １ ｍ／ｓ，Ｐａｌｌ 的滤速小于 １ ｍ／ｓ，凯膜的滤速为 ０．５ ｍ／ｓ，戈尔膜的滤速为 ０．５～１．０ ｍ／ｓ。
    （９）过滤膜过滤能力衰减度与其内外因有关。内因是膨体聚四氟乙烯管膜孔隙分布的均匀性和膜厚度及膜支撑结构材质的结垢难易程度。就管式膜而言，其性能均弱于 ＰＴＦＥ 薄膜和 ＰＰ 龙骨。外因是粗盐水中的 Ｂａ２＋、Ｃａ２＋ 、ＳＯ４ ２－、 ＳｉＯ２ 的含量。       
     （１０）戈尔新膜，凯膜抗游离氯污染能力比戈尔Ｐａｌｌ 膜要强。
     （１１）颇尔过滤器较复杂，戈尔新膜，凯膜，戈尔膜都比 颇尔膜检修简单。
    ３ 注意问题与使用建议
   （１）因凯膜及戈尔新膜沿用以往戈尔过滤器的罐体，戈尔过滤器的元件中距花板 １０ ｍｍ 的载体未被膜覆盖，而凯膜及戈尔新膜过滤元件的整个载体被膜覆盖。在酸洗时，距九孔板 ２０ ｍｍ 的膜未浸入酸溶液中，久之，沉积在膜表面的物质会结垢、硬化，对膜造成一定的损坏。建议厂家就采用凯膜及戈尔新膜时应根据装置的需要对过滤元件的结构进行改进。
    （２）凯膜与戈尔新膜密封点多，应注意安装质 量，防止泄漏。
    （３）需解决 ＢａＳＯ４ 对膜的污染问题。
    （４）预处理装置上排泥比较稀，盐泥泥水比例较低，建议增加浓缩装置。
    （５）预处理装置必须稳定，才能保证出水质量。
    （６）停车时间长时必须湿膜保护。
    （７）一般 １５～２０ 天膜需化学清洗 １ 次。
    （８）建议在排泥管或反冲管上加过滤网拦截，以防膜滑脱。
    （９）戈尔新膜预计使用寿命为 ３ ａ，还有待进一步检验。