上一期已經(jīng)介紹了脫氣膜的基本原理，是憑借分壓差來(lái)驅(qū)動(dòng)，使得溶解氣體借助疏水性中空纖維膜壁被排出。那么在實(shí)際工程當(dāng)中，脫氣膜該如何去進(jìn)行選型、安裝以及維護(hù)？本期會(huì)從工程實(shí)踐的角度，把脫氣膜的使用全流程進(jìn)行系統(tǒng)梳理。

一、選型：先搞清楚三個(gè)核心參數(shù)

脫氣膜的選型需要根據(jù)具體工況來(lái)進(jìn)行精確匹配，開(kāi)展選型工作之前，必須先把以下三個(gè)核心參數(shù)明確清楚。

1.1 處理流量

流量會(huì)成為選型時(shí)首要的依據(jù)。

脫氣膜組件的規(guī)格通常是以“直徑×長(zhǎng)度”來(lái)標(biāo)注，單位是英寸，例如：

1×3：適宜實(shí)驗(yàn)室或者小型設(shè)備，處理流量通常會(huì)在數(shù)升/分鐘這個(gè)量級(jí)；

4×13、4×28：中型工業(yè)規(guī)格，適宜中等流量的生產(chǎn)線；

10×28、14×28：大型工業(yè)規(guī)格，適宜高流量的連續(xù)生產(chǎn)場(chǎng)景，比如鍋爐給水以及大型超純水系統(tǒng)。

在選型時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際的提高處理流量，去查閱廠商所提供的流量與壓降之間的對(duì)應(yīng)曲線，確保膜組件可以在設(shè)計(jì)流量范圍內(nèi)保持穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 目標(biāo)脫氣精度

不同的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)脫氣精度的要求會(huì)存在比較大的差異：

要求精度越高，就需要選擇合適的操作模式，更低的產(chǎn)水溶氧需要輔助氮?dú)獯祾哌M(jìn)行脫氧。

1.3 液體介質(zhì)特性

液體的化學(xué)性質(zhì)會(huì)直接決定膜材質(zhì)該如何去選擇：

水基液體（超純水、鍋爐水、廢水）：聚丙烯（PP）或者聚甲基戊烯（PMP）膜都可以適用，PP成本方面會(huì)較低；

含有機(jī)溶劑或者強(qiáng)酸堿的液體：需要選用化學(xué)穩(wěn)定性更強(qiáng)的 PTFE 膜；

含表面活性劑的液體，比如油墨：根據(jù)油墨種類的不同，需要經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證來(lái)選擇膜材。

二、系統(tǒng)配置：脫氣膜不是"單打獨(dú)斗"

脫氣膜組件本身只是核心部件，完整的膜脫氣系統(tǒng)還需要把以下配套設(shè)備一起進(jìn)行配置： 

預(yù)過(guò)濾器：把液體當(dāng)中的懸浮顆粒去除掉，以防堵塞膜絲，通常建議過(guò)濾精度不高于≤5 μm；

真空泵：會(huì)在膜組件外側(cè)去建立一個(gè)低壓環(huán)境，作為驅(qū)動(dòng)脫氣的動(dòng)力來(lái)源，需要根據(jù)脫氣精度要求來(lái)進(jìn)行選配；

壓力/流量?jī)x表：用來(lái)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，確保工藝保持穩(wěn)定；

管路與閥門：用來(lái)對(duì)液體流向進(jìn)行控制，同時(shí)需要設(shè)置安全泄壓裝置。

三、安裝要點(diǎn)：細(xì)節(jié)決定效果

脫氣膜的安裝方式會(huì)直接影響脫氣效率，需要注意以下幾個(gè)方面。

安裝方向：建議把膜組件垂直進(jìn)行安裝，并且把真空口朝下放置。這樣會(huì)有助于液體在膜絲內(nèi)腔當(dāng)中更加均勻地分布，同時(shí)可以避免冷凝水或者少量滲漏液體積聚在真空側(cè)，從而影響真空泵的壽命。

管路密封：所有接頭以及管路必須進(jìn)行嚴(yán)格密封，任何漏氣點(diǎn)都會(huì)讓真空度下降，進(jìn)而影響脫氣效率。安裝完成以后，建議先用壓力測(cè)試來(lái)對(duì)系統(tǒng)氣密性進(jìn)行驗(yàn)證。

進(jìn)液方向：液體要從膜組件底部進(jìn)入，從頂部流出，也就是采用逆流模式，這樣可以提高液體與膜的接觸時(shí)間，讓脫氣效率得到進(jìn)一步的提升。

流速控制：液體流速過(guò)快會(huì)讓停留時(shí)間不足，脫氣不凈；流速過(guò)慢則會(huì)使處理效率偏低。需要參考廠商所推薦的流速范圍（通常與膜規(guī)格以及目標(biāo)精度相關(guān)）來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

四、啟動(dòng)與日常運(yùn)行

一次啟動(dòng)流程：

1.對(duì)所有管路連接是否牢固以及是否存在泄漏進(jìn)行檢查；

2.先把液體以低流量通入，把系統(tǒng)內(nèi)的空氣排盡；

3.啟動(dòng)真空泵，緩慢把真空度調(diào)節(jié)到達(dá)目標(biāo)值；

4.逐步把液體流量提高到設(shè)計(jì)值；

5.在穩(wěn)定運(yùn)行 10–15 分鐘之后，對(duì)出口液體的溶解氣體含量進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)確認(rèn)是否已經(jīng)達(dá)標(biāo)。

日常監(jiān)控要點(diǎn)：

1.要定期對(duì)出口溶解氧/CO?濃度進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)偏高，就要及時(shí)去排查；

2.要對(duì)膜組件進(jìn)出口壓差進(jìn)行監(jiān)控，壓差異常升高通常會(huì)意味著膜絲發(fā)生堵塞；

3.要檢查真空泵的運(yùn)行狀態(tài)，以確保真空度保持穩(wěn)定。

五、維護(hù)與壽命管理

脫氣膜的壽命一般會(huì)在 2–5 年這個(gè)范圍之內(nèi)，具體會(huì)取決于液體水質(zhì)、運(yùn)行工況以及日常維護(hù)質(zhì)量等方面。

關(guān)鍵維護(hù)措施：

定期反沖洗：對(duì)于水質(zhì)較差的應(yīng)用場(chǎng)景，建議定期運(yùn)用純水來(lái)進(jìn)行反向沖洗，把表面沉積物去除掉；

避免干燥運(yùn)行：膜絲長(zhǎng)時(shí)間暴露在干燥空氣中會(huì)導(dǎo)致性能下降，停機(jī)時(shí)需要保持膜絲處于濕潤(rùn)狀態(tài)，或者按照廠商的要求來(lái)進(jìn)行保護(hù)處理；

防凍措施：冬季停機(jī)時(shí)，需要把膜組件內(nèi)的液體排盡，以防結(jié)冰對(duì)膜絲造成損壞；

定期檢查密封件：O 型圈等密封部件需要定期進(jìn)行檢查，并且按需要去進(jìn)行更換。

六、小結(jié)

脫氣膜的使用會(huì)涵蓋從選型、配套系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝到日常運(yùn)維的完整鏈條。選型時(shí)要重點(diǎn)去關(guān)注處理流量、脫氣精度以及液體介質(zhì)這三個(gè)維度；安裝時(shí)要注意方向、密封以及流速控制；在運(yùn)行當(dāng)中要持續(xù)去監(jiān)控關(guān)鍵指標(biāo)，并且開(kāi)展定期維護(hù)工作，這樣一來(lái)，可以讓系統(tǒng)在較長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)保持穩(wěn)定以及高效地運(yùn)行。

下一期將會(huì)聚焦脫氣膜能夠解決哪些問(wèn)題，從半導(dǎo)體超純水到鍋爐給水以及廢水處理，把脫氣膜在各行業(yè)當(dāng)中的具體應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行系統(tǒng)梳理。