關(guān)于水處理行業(yè)超濾膜選擇與應(yīng)用的探討2013年12月2日

旭化成分離膜裝置（杭州）有限公司2如何選擇超濾膜？選擇產(chǎn)品的考量要素：1、材質(zhì)2、制備工藝3、產(chǎn)品的特點4、能解決怎樣的問題5、產(chǎn)品的綜合性價比6、是否已被市場廣泛的認可選擇產(chǎn)品的考量要素：材質(zhì)制備工藝產(chǎn)品特點解決的問題綜合性價比市場認可度如何選擇超濾—上下游考量要素4什么材質(zhì)最適合做超濾膜？5超濾膜匹配度最好的材質(zhì)--PVDF?高機械強度?高化學穩(wěn)定性

（除堿外）PVDF（Polyvinylidenefluoride）PVDF聚偏氟乙烯PVC聚氯乙烯PES聚醚砜PAN聚丙烯腈CA醋酸纖維素金剛石和石墨的區(qū)別？都是由碳元素構(gòu)成的，金剛石---高結(jié)晶狀態(tài)石墨---無定型狀態(tài)7超濾膜是怎么做成的呢？有機MF/UF的代表性制膜工藝非溶劑誘導相分離法徑跡蝕刻法熱誘導相分離法拉伸開孔法使聚合物溶液與非溶劑接觸，通過將非溶劑擴散滲透到聚合物溶液內(nèi)來降低溶解能力，誘導相分離的方法。特殊的潛在溶劑和聚合物在高溫條件下溶解為均相溶液，再通過降溫誘使相分離，并除去溶劑，得到多孔膜。熔融結(jié)晶高分子，從混合槽內(nèi)擠壓出來并冷卻成形，而后再進行拉伸使膜片結(jié)晶堆開裂成孔。將中性子線照射到聚合體膜上，然后采用藥品蝕刻，中性子線貫通后形成膜孔。全球最先進的膜制備工藝–

旭化成TIPS

①旭化成TIPS法

②一般TIPS法制膜方法膜的一般結(jié)構(gòu)旭化成TIPS法多維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一般TIPS法球狀構(gòu)造NIPS（濕法）表面薄層，有支持層的非對稱結(jié)構(gòu)非溶劑誘發(fā)相分離法：NIPS(Non-solventInducedPhaseSeparation)

將聚合物用溶劑溶解成均一溶液，通過與非溶劑相接觸促使發(fā)生相分離熱誘發(fā)相分離法：TIPS(ThermallyInducedPhaseSeparation)

在高溫下將聚合物和溶劑溶解成均一溶液，再通過降溫誘導發(fā)生相分離完全均一海綿體的孔狀結(jié)構(gòu)(勻質(zhì)膜)由內(nèi)到外都起到了過濾效果。大孔區(qū)完全無過濾效果真正實現(xiàn)過濾效果的只有表層表層的負荷大，極易造成破損典型雙皮層不對稱結(jié)構(gòu)超濾膜超濾膜微觀結(jié)構(gòu)分析典型均質(zhì)對稱結(jié)構(gòu)超濾膜11旭化成超濾的產(chǎn)品特點是什么？全球標桿超濾特點—3高1強1長過濾通量高使用壽命長抗沖擊性能強化學穩(wěn)定性高物理強度高UNA-620AUHS-620A高通量運行業(yè)績之一（日本某飲用水項目）項目名稱：Kakitsubata自來水廠處理規(guī)模

:40,200m3/D膜組件數(shù):UNA-620A×160

支運行始期：2008年4月＜運行條件＞凈通量209LMHEFM：NaOHor硫酸,2~5天1次CIP：NaClO+NaOH→硫酸,半年1次

回收率：99.9%（2段膜系統(tǒng)）TMP：60-70kPa/最低水溫：16℃

產(chǎn)水水質(zhì)：0.001NTU

膜破損檢測儀器（在所有膜組件上都有安裝）＜配套設(shè)備＞*每支膜組件上都設(shè)置了檢測儀，通過利用物理清洗時的空氣進行膜破斷檢測。*每套膜系統(tǒng)上都設(shè)置了顆粒計數(shù)器，可檢測出數(shù)um的顆粒。*每套膜系統(tǒng)上都設(shè)置了精度為0.0001度的高感應(yīng)濁度計，可隨時進行檢測。處理規(guī)模：48,000m3/d原水種類：海水膜組件型號：UNA-620A運行時間：2007年10月Flux:93-106LMH（設(shè)計通量）過濾30min→反洗/氣洗60sec→正沖30sec預處理：3~5ppmNaClOEFM：一次/天，900ppmNaClO

一次/月，2%檸檬酸CIP：一次/半年,堿洗:5000ppmNaClO+2%NaOH

酸洗：2%檸檬酸膜回收率：94%以上

運行4年間膜破損根數(shù)：13根

斷絲率為0.0001%/年低斷絲率運行業(yè)績之一（浙江某海淡項目）項目名稱原水種類檢測時累積運行時間斷絲數(shù)量（根）膜絲總數(shù)量（根）年斷絲率山東某鋼廠除鹽水項目地下水4年3554,4000.00014%河北某電廠除鹽水項目地表水3.5年0594,0000浙江某電廠海水淡化項目海水4年133,168,0000.0001%廣東某電廠海水淡化項目海水2年04,435,2000山西某電廠鍋爐補給水項目園區(qū)中水5年131,267,2000.0002%北京某污水廠中水回用項目市政中水3年43,643,2000.00003%河北某鋼廠除鹽水項目鋼廠綜合廢水3年05,372,4000陜西某石化廠廢水回用項目石化廢水5年2369,6000.0001%國內(nèi)部分項目斷絲情況統(tǒng)計導致膜斷絲的原理膜斷絲原理

膜聚合物結(jié)構(gòu)被破壞（≒物理、化學結(jié)構(gòu)劣化）聚合物分子量變小膜的拉伸度下降由于反洗及氣洗的物理性沖擊導致膜發(fā)生斷絲「拉伸度」下降率越小、膜越不易發(fā)生斷絲→選擇拉伸度強的膜就可減少斷絲率→選擇耐藥性高的膜也可降低斷絲率高化學強度運行業(yè)績之一（河北某焦化項目）處理規(guī)模：4,560m3/d原水種類：焦化廢水膜組件型號：UNA-620A運行時間：2009年10月CIP(3)：堿洗:3000ppmNaClO+4wt.%NaOH

Mar.2011

酸洗：2wt.%檸檬酸+2wt.%HClCIP清洗條件：CIP(1)：堿洗:3000ppmNaClO+2wt.%NaOH

Sep.2010

酸洗：2wt.%檸檬酸CIP(2)：堿洗:3000ppmNaClO+2wt.%NaOH

Mar.2011

酸洗：2wt.%檸檬酸注：2011年3月由于預處理系統(tǒng)出問題導致UF膜受到嚴重污染旭化成超濾的清洗解決方案污染物清洗藥劑濃度細菌、微生物有機物NaCLOUpto5,000ppm有機物，膠體硅油脂類污染物NaOHUpto4wt%無機物無機膠體HNO3HCLOxalicAcidCitricAcidEDTA(乙二胺四乙酸)Upto10wt%Upto10wt%Upto2wt%Upto10wt%Upto0.4wt%（殺菌）NaCLO

H2O210to100ppmUpto1wt%一次堿洗以8小時計算、藥物清洗頻率:半年1次×10年上述圖標中浸泡日數(shù)約與7天相當一個月1次×10年上述圖標中浸泡日數(shù)約與40天相當用旭化成TIPS法制備的MicrozaPVDF膜至少擁有相當于10年以上的耐藥性化學穩(wěn)定性--MicrozaPVDF膜的耐堿性膜絲的抗藥性實驗之一TensileelongationretentionTensileelongationretentionTensileelongationretention0hr3hr后24hr后（從左至右）

MicrozaA公司

B公司浸泡在5,000mg/l-NaClO

和1%-NaOH的混合溶液中CF2‐CH‐CF‐CH2Hn‐FOHnCF2‐CH=CF‐CH2－PVDFFCF2‐CH=CF‐CH=CF‐CH=

CF‐CH22OH－‐2Fm呈褐色氧化劑（NaClO)CF2‐CH=CF‐CH=O

HO‐CF‐CH=CF‐CH2m主要鏈段斷裂（降解）－－膜絲的抗藥性實驗之二強抗沖擊性運行業(yè)績之一（山東某鋼廠項目）2011年1月中下旬水質(zhì)波動期間，通過提高CIP清洗頻率系統(tǒng)產(chǎn)水量仍可確保。水質(zhì)恢復正常后，系統(tǒng)也恢復正常。非正常運行CIP清洗頻率：2天1次(5000ppmNaClO+2%NaOH4h循環(huán))

---由于需水量大，業(yè)主未進行酸洗正常運行CIP清洗頻率：1月1次堿洗：3000ppmNaClO+1%NaOH6hr

酸洗：2%檸檬酸2hr至2011年4月,累計斷絲3根,運行4年的斷絲率為0.00014%/年2011年1月中下旬，原水水質(zhì)發(fā)生劇烈波動，且?guī)в袕娏掖瘫俏兜?。原水：地表水處理量?400m3/d膜型號：UNA-620A運行時間：07年3月閥門單元：3套已穩(wěn)定運行六年多處理規(guī)模

:30,000m3/D（2000年1月運行）

42,000m3/D（2006年增設(shè)）支數(shù):

300支(2001年)

420

支(2006年)膜組件型號:USV-6203/UNA-620A

(300支)/(120支)

運行7年間膜破損根數(shù)：12根斷絲率：0.00009%/年＜運行條件＞Flux：

90.8LMH過濾：

30min（全流量過濾運行）反洗：1.75min（添加次氯酸鈉:10mg/L）回收率：97.6%EFM：

1次/天×30min（NaClO:25mg/L）原水濁度：1-3N.T.U.膜處理水濁度:0.04N.T.U.長壽命運用業(yè)績之一（SanPatricioWaterworks）23旭化成超濾能為我們帶來什么？解決客戶的實際問題過濾通量高使用壽命長抗沖擊性能強化學穩(wěn)定性高物理強度高節(jié)省初期投資更換成本更低解決不確定因素膜恢復性能好斷絲率極低25怎么去評判超濾產(chǎn)品的性價比？

歐美通用評標方法:NetPresentValue/TotalPresentWorth即：保證同等功能基礎(chǔ)上的微/超濾膜系統(tǒng)20年生命周期總成本

(同等功能？如：系統(tǒng)設(shè)備能使用20年、自動完整性檢測、自動化學清洗）20總成本=一次性投資+20年運行成本如何計算？一次性投資=土建+機電設(shè)備+安裝調(diào)試 （1）每年運行成本=能耗+化學藥劑消耗+生產(chǎn)廢水處理費用 （2）膜的更換成本=膜的更換價格*膜數(shù)量*(20年/膜的擔保年限-1) （3）20年總成本=(1)+(2)*20+(3) （注：沒有考慮銀行利率）最科學的評價方法---NPV27產(chǎn)品的市場認知度？

超濾市場的先驅(qū)領(lǐng)導者材質(zhì)---采用最適合制膜的PVDF材質(zhì)小結(jié)：性價比---膜系統(tǒng)生命周期的總成本最佳優(yōu)勢---為客戶解決實際問題節(jié)省初期投資、低斷絲率、膜清洗恢復

能力強、對應(yīng)各種不確定因素能力強特點---3高1強1長高通量、高強度、高耐藥抗沖擊性能強、壽命長工藝---采用獨家最先進膜制備技術(shù)市場認可度---全球有900余個業(yè)績旭化成完善的售前售后服務(wù)內(nèi)容售前杭州技術(shù)部技術(shù)交流初步方案設(shè)計中試試驗售后指導安裝調(diào)試現(xiàn)場業(yè)主培訓現(xiàn)場指導化學清洗現(xiàn)場指導完整性檢測現(xiàn)場定期回訪水質(zhì)分析膜絲解析品質(zhì)第一客戶至上詳細設(shè)計方案詳細設(shè)計方案交流確認EM設(shè)計方案現(xiàn)場問題的快速對應(yīng)旭化成超濾規(guī)