管式微滤膜.pdf

Thursday, December 3, 15 美美国宝利事管式膜在工业废水国宝利事管式膜在工业废水 零排放的应用零排放的应用 申申蕾蕾 2016年年5月月 上海上海 美美国过滤集团国过滤集团（ （ FILTRATION GROUP） ）的历史沿革的历史沿革 2 Oct. 2009 Oct. 2010 Dec. 2010 Mar. 2011 Jul. 2011 Feb. 2012 Sep. 2012 May 2013 Dec. 2012 Jul. 2013 Oct. 2014 Nov. 2014 Nov. 2013 March 2015 June 2015 TMF 管式膜管式膜 多多孔聚合物工艺中的世界领导者孔聚合物工艺中的世界领导者 Bi-Component Fiber 双组分纤维 Polypropylene (PP) 聚丙烯 Polytetrafluoroethylene (PTFE) 聚四氟乙烯 Glass Fiber 玻璃纤维 Polyethylene (PE) 聚乙烯 4 宝利事发展历程宝利事发展历程 导管口导管口 烧结管式膜组件烧结管式膜组件 过滤膜为PVDF材料 塑料烧结支撑骨架材料为HDPE 或 PVDF 外壳为PVC，不锈钢或PVDF材料 膜管直径为 1” 或 1/2” 膜过滤孔径0.05um, 0.1um, 0.5um 20nm 超级过滤器 (Ultrafilter) 新产品新产品 截留分子量200KDa 管式超滤膜 (TUF) 新产品新产品 传统传统重力沉淀法：重力沉淀法： 高盐废水 反渗透 中空纤维超滤 砂滤 重力沉淀池 沉淀剂 高盐废水 沉淀剂 管式膜 反渗透 絮凝剂 助凝剂凝 管式膜管式膜软软化：化： 缩短了高盐废水处理工艺流程；缩短了高盐废水处理工艺流程； 增强了化学软化和除硅的效果，提高了产水水质的稳定性；增强了化学软化和除硅的效果，提高了产水水质的稳定性； 减少药剂投加的品种和投加量；减少药剂投加的品种和投加量； 减少占地面积；减少占地面积； 综合成本大大下降；综合成本大大下降； 采用新一代烧结管式膜替代传统重力沉淀采用新一代烧结管式膜替代传统重力沉淀 管式膜用于高盐废水软化的典型工艺流程管式膜用于高盐废水软化的典型工艺流程 我们的优势我们的优势 •宝利事管式宝利事管式烧结烧结膜膜拥拥有有20年被年被验证验证的的应应用用经验经验，并具有革命性的，并具有革命性的创创新和新材料新和新材料 •目前市场上最结实、耐用并耐清洗的膜 •超强耐化学性能 pH 0-14 •耐摩擦，适合粗糙颗粒的固液分离 •微孔膜、提供优异的过滤水质 (一般小于0.5 NTU) •大通道，错流循环，允许高固体物负荷，无需前处理 •组件专门为废水处理设计，寿命5－8年 在支撑管内铸膜在支撑管内铸膜 不同厂家采用许多种不同方法在烧结支撑管内铸膜不同厂家采用许多种不同方法在烧结支撑管内铸膜。

宝宝利事利事 采用一种专有的膜制备工艺：穿透到至整个支撑层的底部，因此膜能结实地镶采用一种专有的膜制备工艺：穿透到至整个支撑层的底部，因此膜能结实地镶 嵌入支撑管，我们称其为“锚接工艺”嵌入支撑管，我们称其为“锚接工艺” Anchored PVDF Membrane Luminal Membrane Surface PVDF 膜膜进进入入 PE 支撑管支撑管 锚接膜与锚接膜与 涂层膜的对比涂层膜的对比 对锚接膜管（宝利事）和涂层膜管（其它厂家）进行平行测试对锚接膜管（宝利事）和涂层膜管（其它厂家）进行平行测试 锚接膜的过滤层完好无损，正常运行 涂层膜的过滤层分层，膜皮剥落，露出支撑管管壁 Tube Lumen with Laminated PVDF Membrane (post challenge) Substrate Tube Wall Exposed Substrate Wall De-laminated Membrane Flap Membrane Surface De-laminated Membrane Substrate Tube Wall Tube Lumen with Anchored PVDF Membrane (post challenge) Membrane Surface 宝利事膜管 其它厂家膜管 独特的表面形貌独特的表面形貌 宝宝利事管式微滤膜制备工艺制形成了独特的利事管式微滤膜制备工艺制形成了独特的““高峰和低谷高峰和低谷””过滤内表面结构过滤内表面结构 支撑管“山峰”能保护位于“山谷”的支撑管“山峰”能保护位于“山谷”的PVDF膜，免受膜，免受 高磨蚀进水的磨损，高磨蚀进水的磨损， 例如含有大量无机物沉淀的浓盐水、半导体磨削和切削过程中产生的高浓度例如含有大量无机物沉淀的浓盐水、半导体磨削和切削过程中产生的高浓度 尖锐硅屑的研磨废水。

尖锐硅屑的研磨废水 Porex TMF Membrane Tube Luminal Surface 管式膜系统管式膜系统 1 4 2 5 3 6 1.1.浓水水箱浓水水箱 2.2.循环泵循环泵 3.3.管式膜管式膜 4.4.反冲洗柱反冲洗柱 5.5.清洗水箱清洗水箱 •低压（0.7-7bar）运行膜过滤，用以分离液体中的高浓度悬浮固体 •采用“错流”过滤方式，固液混合物在压力下在膜表面错流流动 •固体颗粒随着错流状态下在固液混合物中不断浓缩，不在膜表面堆积 管式膜如何进行过滤管式膜如何进行过滤? 美国宝利事TMF 膜运行示意图 系统运行系统运行– 错流过滤错流过滤 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 产产水水 反洗柱现场照片反洗柱现场照片 系统运行系统运行– 反洗反洗 •反洗反洗 • 通常采用PLC控制 • 一般间隔为5－30分钟 • 用于反向冲洗掉进入膜孔中的细小 颗粒 • 产水被压力空气压入系统中反向冲 洗膜 • 压力空气不接触膜 系统运行－化学清洗系统运行－化学清洗 典型化学清洗药剂 •酸: 5-10% H2SO4 或5-10% HCl 溶液 (去除金属及硬度离子对膜的污染) •碱: 3-5% NaOH 溶液 (去除硅及部分有机物对膜的污染) •氧化剂: 酸性溶液 (混合物 5-10% H2SO4 / 3-5% H2O2) 碱性溶液 (混合液 5-15% NaOCl / 1-3% NaOH) (去除有机污染) 管式膜强化软化和除硅可以用于哪些地方？管式膜强化软化和除硅可以用于哪些地方？ 高高硬度废水进入硬度废水进入RORO系统或者蒸发器前的强化软化和除硅系统或者蒸发器前的强化软化和除硅 冷冷却循环水排污水却循环水排污水 反渗透浓排水反渗透浓排水 脱硫废水脱硫废水 环保发电厂废水零排放环保发电厂废水零排放 管式膜强化软化可以达到何种处理效果？管式膜强化软化可以达到何种处理效果？ Parameter参数参数 Influent入水入水 Membrane Filtrate 膜过滤产水膜过滤产水 pH (s.u.) 6.5 - 7.5 10.5 - 11.5 Calcium (mg/L) 钙钙* 200 - 900 1 - 20 Magnesium (mg/L) 镁镁* 100 - 600 1 - 20 Total Silica (mg/L) 全硅（全硅（SiO2) 10 - 150 2 - 10 Barium (mg/L) 钡钡 1 - 40 0.1 Strontium (mg/L) 锶锶 1 - 40 0.1 *进水是典型的反渗透浓盐水水质，实际进水水质可能超出此范围进水是典型的反渗透浓盐水水质，实际进水水质可能超出此范围 超高回收率膜处理系统超高回收率膜处理系统 首钢生物质发电厂首钢生物质发电厂 •流流量量: 50m3/h •运运行时间行时间: March 2013 •冷冷却循环水排污和却循环水排污和RORO浓水浓水 •膜膜系统回收系统回收率率95%95% •采采用膜组件规格：用膜组件规格：3737芯膜组件芯膜组件 •FluxFlux通量通量:410 Lit/m2/:410 Lit/m2/hrhr 系系统流程统流程 Brine 1st Reaction Tank 2nd Reaction Tank pH adjust RO Brine TMF RO-A NaOH Na2CO3 Sludge Recycle RO-B 25m3/hr 25m3/hr 50m3/hr Permeate Water40m3/h 10m3/h to eveporator Filter press 浓水浓水 系系统运行效果统运行效果 RO 1RO 1RO 2RO 2 Feed in Flow(m3/hr) 进水20050 Permeate Flow(m3/hr) 产水15040 Recovery 回收率75%80% 国中水务鄂尔多斯化工园区国中水务鄂尔多斯化工园区 •流量流量: 60006000m3/d •运运行时间行时间: 20152015年年1010月月 •化化工园区废水处理经双膜法中水回用产生工园区废水处理经双膜法中水回用产生 的反渗透浓水的反渗透浓水 •管管式膜软化作为式膜软化作为DTRODTRO前处理前处理 •采采用膜组件规格：用膜组件规格：6161芯膜组件芯膜组件 •FluxFlux通量通量:500 Lit/m2/:500 Lit/m2/hrhr 61-Tube Filter 管式膜强化软化管式膜强化软化 •管管式膜总是比沉淀池产水水质好式膜总是比沉淀池产水水质好 -产产水悬浮物更低（因为膜过滤）水悬浮物更低（因为膜过滤） -产产水硬度更低（因为污泥循环）水硬度更低（因为污泥循环） 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 1600000 0.010.1110100 Particle counting (#/ml) Particle size (micron) Particle distribution Estimated as Average of 4 0 2000000 4000000 6000000 8000000 10000000 12000000 14000000 16000000 0.5-11-55-1010-1515-2020-3030-4040-50 Partice counting (#/ml) Particle size range (micron) Particle distribution 93% of total The particle size in the RO rejection with lime dosing 在国内实际项目中取得的数据在国内实际项目中取得的数据 反渗透浓排水 （化工厂清净下水经双膜法处理后的反渗透浓水） 管式膜软化后产水 （仅投加NaOH） Sample 1 Sample 2 Sample 1 Sample 2 HCO3（As HCO3）， mg/l 1411 10 CODcr, mg/L 57 140 48 68.2 Phosphate mg/L 0.26 0.01 0.01 Ca，mg/L 518 460 6.65 2.91 Mg，mg/L 638 590 6.31 1.66 Ba，mg/L 1.05 None（0.03） St，mg/L 7.42 0.037 Total Silica（As SiO4），mg/L 90.4 56.1 3.9 2.8 * 内蒙古鄂内蒙古鄂尔尔多斯某化工厂多斯某化工厂 管式膜软化典型膜通量管式膜软化典型膜通量 连续运行20天，分别在第6,12,及18天进行化学清洗(CIP) Operating 20 days, with chemical cleanin。