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管网反渗透膜的特点:隔离管反渗透膜(STRO)最初由德国Rochem公司生产，主要由美国Nanostone公司生产。膜元件设计为具有独立膜壳的单一膜元件。它通常与25平方米的间隔管一起使用。膜单元的直径为8英寸(20.3厘米)，长度为1米。STRO的特点是一个开放的流道和线圈膜模块和畅通无阻，湍流自由进口系统。该设计克服了常见的反渗透污垢和结垢问题纯水设备，由于膜面积大，为25 m2/支，用于代替盘管反渗透膜处理垃圾渗滤液。

    STRO模块的膜片采用工业防污染反渗透膜或纳滤膜，栅格通道采用与一般滚动膜不同的平行栅格结构，如图1所示。盘管膜组件由中心透析管上的膜缠绕而成，疾病通过网格形成一个间隔，这是一种传统的菱形结构，如图2所示。废水/进料液不能顺利通过这个网格，特别是含有一定悬浮固体(SS)的废水。因此，实验室纯水设备传统的盘管膜组件需要严格的预处理，以避免SS进入膜组件造成物理堵塞南通纯水设备。STRO模块网格采用梯形结构。废水/进料液在网格形成的通道中流动，与管状膜一样，阻力比菱形网格小得多。同时，内部横向加强筋可以增加物料流动时的湍流流动，降低膜的浓度极化，提高STRO构件的抗污染能力。

STRO膜组件的主要技术特点包括:

    (1)打开流动通道，通道间距为34 ~ 120mil(约1.2 ~ 4mm)，可降低流动阻力和浓差极化，有利于膜的清洗;

    (2)耐压≥7.0mpa—高压范围，能克服渗透压，获得高浓度倍数。

1.2管网反渗透膜回收率

    STRO的反渗透系统一般设计为大流量、高压循环。因此，回收率是由进口含盐量、设计膜通量和操作压力三个变量共同决定的。STRO分为耐压级，分为7.5级、9.0级和12级。在膜通量和膜压力分级的前提下，金水中总溶解固体(TDS)的含量决定了STRO系统的回收率。

    以7.5mpa膜为例，正常工作压力为7.0 MPa，浓缩水侧TDS可浓缩至80 ~ 90 g/L。当进水TDS为30 g/L时，7.5mpa STRO系统可将浓缩水降低至90 g/L，浓缩率为3倍，回收率约66%。对于相同的进水，若使用9.0mpa膜，纯水设备则浓缩水侧TDS含量可浓缩至100 ~120 g/L，浓缩率可提高4倍，即，回收率约为75%。对于相同的进水，12mpa的膜可以达到较高的回收率，但高压增加了系统中高压泵、循环泵、阀门等设备的压力水平，导致设备成本较高。目前，国内还没有12mpa STRO膜系统的案例。

1.3 网管式反渗透膜的耐CODCr性能

    STRO最初是为处理垃圾渗滤液而设计的，因此具备开放式流道等抗污堵的性能。目前在运行或中中试中的STRO系统进出水的CODCr值如表1所示。某渗滤液经预处理后，水中的CODCr为 300 mg/L，TDS为16000 mg/L;连续经过STRO中试装置运行14 d，产水通量维持在15 ~17 L/(m2·h)，实验室纯水设备通量无明显衰竭。

2 管网式反渗透膜的应用

2.1 管网式反渗透膜在垃圾渗滤液中的应用

    与普通反渗透膜相比，STRO具有很强的抗污能力。邱端阳等采用两级STRO工艺处理南通市老港垃圾填埋场渗滤液，其原液CODCr为16350 mg/L，电导率为33361 μS/cm，渗滤液经处理后TDS的取出来为92% ~ 95%，氨氮的取出来为99.2% ~ 99.5%，CODCr的去除率达到了99.5%以上，在出水中未检测出SS，且反渗透膜未出现结垢和膜污染现象，试验中一级STRO系统的回收率设定为65% ~ 75%。由此可见，STRO可被应用到零排放膜浓缩的末端，以填补普通反渗透膜及海淡膜难以耐受进水高CODCr的缺点。

2.2 管网式反渗透膜在零排放中的应用

2.2.1 项目介绍

    阳泉煤业集团平定化工有限责任公司乙二醇项目一期工程，需对全厂 400 t/h的废水进行回用及零排放处理。265 t/h的清净废水和150 t/h的废水经过预处理后，一次经过废水反渗透、浓水反渗透、超浓缩反渗透，各级反渗透产水收集回用作为循环水补充水，浓水经三级膜浓缩后，进入蒸发结晶系统进行固体盐、水分离，从而实现水的零排放。本项目为国内首个使用STRO实现高浓度盐水提浓的项目。

2.2.2 工艺流程

该零排放项目的浓水工艺路线如图3所示。

2.2.3 设计参数

    该工艺中设置了三种不同类型的反渗透，即一级反渗透、浓水反渗透和超浓缩反渗透。

一级反渗透进水TDS约为3500 mg/L，水量为400 t/h，设两套压力等级为1.8 MPa的反渗透系统，每套进水水量为200 t/h，产水水量为150 t/h，按6芯膜壳、一级两段、23:11排列。产出浓水TDS约为14000 mg/L，南通纯水设备进入后续浓水反渗透处理。

浓水反渗透进水水量为100 t/h，设置一套压力等级为2.5 MPa的反渗透系统，按6芯膜壳、一级两段、11:6排列。产出浓水TDS约为30000mg/L，经预处理后，进入后续超浓缩反渗透处理。

    超浓缩反渗透进水水量为40 t/h，产出浓水TDS约为80 g/L，水量约为16 t/h，进入后续蒸发结晶装置。

    在该项目中，浓水反渗透浓缩后的浓水经过药剂软化剂管式微滤膜过滤处理，其水质情况如表2所示。

    上述预处理后的浓水，实验室纯水设备用高压泵送入STRO浓缩装置进行处理。选用7.5 MPa的STRO膜，分为两套，每套进水为20 t/h，纯水设备每套选用55只膜，按回收率555 ~ 60%计，计算得到平均通量为8 ~ 9 L/(m2·h)；需要的进膜压力约为6.0 ~6.5 MPa。经STRO装置浓缩后，浓水的TDS达到70 ~ 80 g/L。浓缩后16 t/h的浓水进入多效蒸发结晶系统。

2.2.4 管网式反渗透膜在零排放中的主要作用

    STRO装置在本项目中的主要作用是进一步浓缩提浓浓盐水，以减少进入蒸发结晶装置的浓盐水量。STRO装置和蒸发结晶装置的主要能耗对比如表3所示。

    由表3可知，在该项目中，STRO装置的吨水运行电耗要比四效蒸发结晶装置少0.72 kW；STRO装置除了电耗外，没有其他耗能，而对蒸发结晶装置而言，电耗只是所有能耗中的一部分，主要能耗是蒸汽耗量和循环冷却水耗量。因此，STRO装置的运行费用要比四效蒸发结晶装置小很多。

    （1）STRO的开放式流道和单支膜独立膜壳设计，使得STRO膜的抗污染性能比传统反渗透膜理想许多。因此，STRO适合用于零排放膜浓缩的末端，解决零排放末端水因CODCr高而难以用普通膜浓缩的问题。

    （2）从费用角度考虑，用STRO浓缩的方法，可以减少进入蒸发结晶装置的浓盐水量，从而减少蒸发量，减小蒸发装置规模。因此，应用STRO可以节约零排放项目的运行费用杭州纯水设备 ，杭州GMP纯化水设备。