创新型混合膜工艺解读 颠覆传统膜工艺

2019-06-13

创新型混合膜产品     

颠覆传统膜工艺


经过50多年的发展,中国膜产业逐渐走向成熟,膜分离技术在我国水资源、能源、环境、健康和传统技术改造等领域已开始发挥关键性作用,在海水淡化、工业废水处理、化工物质的分离、提纯、浓缩等方面得到了广泛应用,成为推动国家支柱产业发展,改善人类生存环境、提高生活质量的共性技术,为促进国民经济和化工行业转型升级作出了突出贡献。

“十二五”期间,膜产业更是以每年20%的速度快速增长。据膜协会统计,2018年我国膜产业产值达2438亿元,同比增长19.4%;目前涉膜企业数量达2038家,带动下游万亿级产业,成为我国的战略性新兴产业。从“十五”规划以来,国家在不同时期对膜产业的发展均给予了规划引领和重点支持,膜制造在技术创新层面迈出了坚实的步伐。

在技术创新和产品升级迭代的有力驱动下,中国的膜产品迅速打开了世界市场。

近期有一款新型膜产品正在大面积的投入运行,它集高效节能、可靠运行于一身,突破中空纤维膜与平板膜的局限,完美整合了中空纤维膜和传统平板膜的优势,是一款颠覆性、创新型的混合膜产品,被称作弦纹平板膜。


弦纹平板膜由北创清源(北京)科技有限公司自主研发 ,笔者通过与北创清源的工作人员交流后得知,弦纹平板膜采用先进的微波成型和均质复合工艺 ,颠覆了常规膜平板膜的设计理念;整合了中空纤维膜和传统平板膜的双重优势 。

同时摒弃了它们的劣势,独有的弦纹结构, 减少了内部流道阻力,同时增加了外部的擦洗效率,先进的设计结合精确的制造 ,成就了这款独一无二的创新性产品。

下面我们就从结构、制作工艺、综合优势等方面对此产品进行分析。



创新结构

  • 膜片圆形支撑:降低了厚度和重量

  • 组件片状结构:不积毛发、纤维

  • 表面弦纹状设计:增加装填面积提高擦洗效率

  • 独立产水流道:可进行泵反冲洗,同时具有超强的自修复功能,保证产水质



制作工艺

  • 独特的复合型结构:膜片多层间通过特殊的工艺复合而成,层间强度达300N以上,可进行压力小于30KPa的反冲洗;

  • 膜片超薄:厚度仅为1.6mm,大大提高整体的装填密度,降低了能耗;

  • 膜片强度高:断裂力大于500N,表面波纹膜可抵抗高达2MPa的外压力而不会变形,保证了产品的使用寿命;

  • 膜片间距均匀:通过精密的制作工艺,保证膜片间距高度均匀;



组件最优结构



组器模块化组装

  • 安装、拆卸简单方便,模块化分层组器最高可堆叠4层

  • 灵活性高,模块化设计,可根据不同需要调整堆叠层数,对大、中、小型工程与水处理设备具有灵活的兼容性



如需多层结构可根据需求具体探讨


综合优势



抗水量冲击负荷强,有效对应丰水期运行;

低温运行通量高,低于10℃可在18LMH下运行;

超强的可自修复,局部损伤仍可达标产水;


抗水量冲击负荷强,有效对应丰水期运行;

低温运行通量高,低于10℃可在18LMH下运行;

超强的可自修复,局部损伤仍可达标产水;





无毛发缠绕,无需离线清洗;

在线大曝气可有效清除缝隙积泥;

模块化组器易拆卸,即使离线清洗不拆膜片


组器成本远低于平板膜,与中空纤维膜接近;

组器及运行方式与中空纤维膜兼容,

替换成本低;






弦纹平板膜 VS 中空纤维膜、传统平板膜


通量问题

不同温度下对应不同的运行通量(大型工程,单个组器不小于500t/d )


*峰值通量为平均通量的1.3-1.5倍

*所示通量为有效通量,即按24h产水计算;

*如有在线反洗,此通量未计入反洗用水量


不同温度下对应不同的运行通量(小型工程,单个组器不大于250t/d )


交流中,北创清源营销总监华汉平提到一般情况下,该产品组件使用槽式曝气,大型水处理项目为80~90m3/m2h,小型水处理项目为90~110m3/m2h,并且该膜组器使用的曝气系统无需清洗,同时曝气融合高度较低;通过脉冲高低曝气、高TMP自动空曝等系统控制,在降低能耗的同时还能高效的控制膜污染,维持系统稳定运行。

在清洗方面,弦纹平板膜因具有独特的结构形式,避免了毛发和纤维的缠绕,能在线反冲洗与原位清洗,不用拆卸组器即可进行清洗。空曝清晰频率为4-12小时/次,持续时间为20-40分钟;一般2-8周进行一次维护性清洗,配合300-1000ppm次氯酸钠进行,耗时为1-2小时;每年进行1-2次的恢复性清洗,配合5000ppm次氯酸钠和2%柠檬酸进行。



应用实况


总监告诉我们,目前该款膜产品已经在密云高岭水厂进行了100t/d中试,运行7个月,整体稳定(冬季低温 18LMH 运行);某厂区50t/d CWT联合水处理项目,运行3个月无在线清洗,达到了低频率维护清洗的目标;同时还在昌平新干线、昌平黄村、门头沟二期水厂、西宁医药废水等项目投入运营,普遍能够做到运行压力低,且无需在线清洗;低污泥浓度下,免维护;低温下高通量稳定运行;低曝气能耗下,2个月未做在线清洗。

笔者还了解到该系列的弦纹平板膜通过不同的涂覆技术,控制不同尺寸的膜孔,在市政污水、化工废水、城市给水等领域都可应用,并且还可以根据需求定做不同尺寸、不同规格的膜组件及膜组器;同时北创清源能够根据不同的要求打包提供组件、运行工艺、维护方案等内容,全面的为项目保驾护航。


北创清源(北京)科技有限公司是一家专注于环保领域设备及耗材的生产及销售型高新技术企业,公司成立于2017年,位于北京市怀柔区融城北路,拥有生产及销售团队100余人,核心成员在该领域有超过10年的行业经验。目前公司产品涉及常规水处理设备、应急水处理设备、家用净水设备、催化剂及耗材,涉及四大类产品线数十款系列产品。 该拥有自主的生产基地和销售团队,并与国内专业院校及研究机构建立了长期的产业化合作。

近年来北创清源在膜法水处理技术领域不断创新。弦纹平板膜技术立足行业需求,激发出灵感构想,从原材料的选择,到制造工艺参数摸索,再到膜产品定型,历经无数次小试尝试、系统性中试验证以及规模化生产性试验,最终实现了弦纹平板膜产品生产线落地、规模化制造和示范性工程应用。



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