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1、关于水处理行业超滤膜选择与应用的探讨 2013年12月2日旭化成分离膜装置 杭州 有限公司 1 2 如何选择超滤膜 选择产品的考量要素 1 材质2 制备工艺3 产品的特点4 能解决怎样的问题5 产品的综合性价比6 是否已被市场广泛的认可 选择产品的考量要素 材质 制备工艺 产品特点 解决的问题 综合性价比 市场认可度 如何选择超滤 上下游考量要素 3 4 什么材质最适合做超滤膜 5 超滤膜匹配度最好的材质 PVDF 高机械强度 高化学稳定性 除碱外 PVDF Polyvinylidenefluoride PVDF聚偏氟乙烯PVC聚氯乙烯PES聚醚砜PAN聚丙烯腈CA醋酸纤维素 金刚石和石墨的区
2、别 都是由碳元素构成的 金刚石 高结晶状态石墨 无定型状态 6 7 超滤膜是怎么做成的呢 有机MF UF的代表性制膜工艺 非溶剂诱导相分离法 径迹蚀刻法 热诱导相分离法 拉伸开孔法 使聚合物溶液与非溶剂接触 通过将非溶剂扩散渗透到聚合物溶液内来降低溶解能力 诱导相分离的方法 特殊的潜在溶剂和聚合物在高温条件下溶解为均相溶液 再通过降温诱使相分离 并除去溶剂 得到多孔膜 熔融结晶高分子 从混合槽内挤压出来并冷却成形 而后再进行拉伸使膜片结晶堆开裂成孔 将中性子线照射到聚合体膜上 然后采用药品蚀刻 中性子线贯通后形成膜孔 8 全球最先进的膜制备工艺 旭化成TIPS 旭化成TIPS法 一般TIPS法
3、 非溶剂诱发相分离法 NIPS Non solventInducedPhaseSeparation 将聚合物用溶剂溶解成均一溶液 通过与非溶剂相接触促使发生相分离热诱发相分离法 TIPS ThermallyInducedPhaseSeparation 在高温下将聚合物和溶剂溶解成均一溶液 再通过降温诱导发生相分离 9 完全均一海绵体的孔状结构 匀质膜 由内到外都起到了过滤效果 超滤膜微观结构分析 典型均质对称结构超滤膜 10 11 旭化成超滤的产品特点是什么 全球标杆超滤特点 3高1强1长 过滤通量高 使用寿命长 抗冲击性能强 化学稳定性高 物理强度高 UNA 620A UHS 620A 12
4、 高通量运行业绩之一 日本某饮用水项目 项目名称 Kakitsubata自来水厂处理规模 40 200m3 D膜组件数 UNA 620A 160支运行始期 2008年4月 运行条件 净通量209LMHEFM NaOHor硫酸 2 5天1次CIP NaClO NaOH 硫酸 半年1次回收率 99 9 2段膜系统 TMP 60 70kPa 最低水温 16 产水水质 0 001NTU 膜破损检测仪器 在所有膜组件上都有安装 配套设备 每支膜组件上都设置了检测仪 通过利用物理清洗时的空气进行膜破断检测 每套膜系统上都设置了颗粒计数器 可检测出数um的颗粒 每套膜系统上都设置了精度为0 0001度的高感
5、应浊度计 可随时进行检测 13 处理规模 48 000m3 d原水种类 海水膜组件型号 UNA 620A运行时间 2007年10月 Flux 93 106LMH 设计通量 过滤30min 反洗 气洗60sec 正冲30sec预处理 3 5ppmNaClOEFM 一次 天 900ppmNaClO一次 月 2 柠檬酸CIP 一次 半年 碱洗 5000ppmNaClO 2 NaOH酸洗 2 柠檬酸膜回收率 94 以上 运行4年间膜破损根数 13根断丝率为0 0001 年 低断丝率运行业绩之一 浙江某海淡项目 14 国内部分项目断丝情况统计 15 导致膜断丝的原理 膜断丝原理 膜聚合物结构被破坏 物理
6、 化学结构劣化 聚合物分子量变小膜的拉伸度下降由于反洗及气洗的物理性冲击导致膜发生断丝 拉伸度 下降率越小 膜越不易发生断丝 选择拉伸度强的膜就可减少断丝率 选择耐药性高的膜也可降低断丝率 16 高化学强度运行业绩之一 河北某焦化项目 处理规模 4 560m3 d原水种类 焦化废水膜组件型号 UNA 620A运行时间 2009年10月 CIP 3 碱洗 3000ppmNaClO 4wt NaOHMar 2011酸洗 2wt 柠檬酸 2wt HCl CIP清洗条件 CIP 1 碱洗 3000ppmNaClO 2wt NaOHSep 2010酸洗 2wt 柠檬酸 CIP 2 碱洗 3000ppmN
7、aClO 2wt NaOHMar 2011酸洗 2wt 柠檬酸 注 2011年3月由于预处理系统出问题导致UF膜受到严重污染 17 旭化成超滤的清洗解决方案 18 一次碱洗以8小时计算 药物清洗频率 半年1次 10年 上述图标中浸泡日数约与7天相当一个月1次 10年 上述图标中浸泡日数约与40天相当 用旭化成TIPS法制备的MicrozaPVDF膜至少拥有相当于10年以上的耐药性 化学稳定性 MicrozaPVDF膜的耐碱性 膜丝的抗药性实验之一 Tensileelongationretention Tensileelongationretention Tensileelongationret
8、ention 19 0hr 3hr后 24hr后 从左至右 MicrozaA公司B公司 浸泡在5 000mg l NaClO和1 NaOH的混合溶液中 膜丝的抗药性实验之二 20 强抗冲击性运行业绩之一 山东某钢厂项目 2011年1月中下旬水质波动期间 通过提高CIP清洗频率系统产水量仍可确保 水质恢复正常后 系统也恢复正常 非正常运行CIP清洗频率 2天1次 5000ppmNaClO 2 NaOH4h循环 由于需水量大 业主未进行酸洗正常运行CIP清洗频率 1月1次碱洗 3000ppmNaClO 1 NaOH6hr酸洗 2 柠檬酸2hr至2011年4月 累计断丝3根 运行4年的断丝率为0 0
9、0014 年 2011年1月中下旬 原水水质发生剧烈波动 且带有强烈刺鼻味道 原水 地表水处理量 8400m3 d膜型号 UNA 620A运行时间 07年3月阀门单元 3套 已稳定运行六年多 21 处理规模 30 000m3 D 2000年1月运行 42 000m3 D 2006年增设 支数 300支 2001年 420支 2006年 膜组件型号 USV 6203 UNA 620A 300支 120支 运行7年间膜破损根数 12根断丝率 0 00009 年 运行条件 Flux 90 8LMH过滤 30min 全流量过滤运行 反洗 1 75min 添加次氯酸钠 10mg L 回收率 97 6 E
10、FM 1次 天 30min NaClO 25mg L 原水浊度 1 3N T U 膜处理水浊度 0 04N T U 长寿命运用业绩之一 SanPatricioWaterworks 22 23 旭化成超滤能为我们带来什么 解决客户的实际问题 过滤通量高 使用寿命长 抗冲击性能强 化学稳定性高 物理强度高 节省初期投资 更换成本更低 解决不确定因素 膜恢复性能好 断丝率极低 24 25 怎么去评判超滤产品的性价比 欧美通用评标方法 NetPresentValue TotalPresentWorth即 保证同等功能基础上的微 超滤膜系统20年生命周期总成本 同等功能 如 系统设备能使用20年 自动完
11、整性检测 自动化学清洗 20总成本 一次性投资 20年运行成本如何计算 一次性投资 土建 机电设备 安装调试 1 每年运行成本 能耗 化学药剂消耗 生产废水处理费用 2 膜的更换成本 膜的更换价格 膜数量 20年 膜的担保年限 1 3 20年总成本 1 2 20 3 注 没有考虑银行利率 最科学的评价方法 NPV 26 27 产品的市场认知度 超滤市场的先驱领导者 28 材质 采用最适合制膜的PVDF材质 小结 性价比 膜系统生命周期的总成本最佳 优势 为客户解决实际问题节省初期投资 低断丝率 膜清洗恢复能力强 对应各种不确定因素能力强 特点 3高1强1长高通量 高强度 高耐药抗冲击性能强 寿
12、命长 工艺 采用独家最先进膜制备技术 市场认可度 全球有900余个业绩 29 旭化成完善的售前售后服务内容 售前 杭州技术部 技术交流 初步方案设计 中试试验 售后 指导安装调试 现场业主培训 现场指导化学清洗 现场指导完整性检测 现场定期回访 水质分析 膜丝解析 品质第一客户至上 详细设计方案 详细设计方案交流 确认EM设计方案 现场问题的快速对应 30 旭化成超滤规格 31 32 ServingEarthandHumanity ASAHIKASEIMembranesandMembraneSystemTechnologies 我们旭化成集团秉承 凭借科学与睿智不断革新 为人类的 生命 与 生活 做贡献 ServingEarthandHumanity ASAHIKASEIMembranesandMembraneSystemTechnologies 谢谢 33
