美國(guó)Porex公司管式微濾膜TMF海拓課件

2012/07/

Porex管式微濾膜設(shè)計(jì)與應(yīng)用

“定制結(jié)構(gòu)”多孔材料提供商，解決現(xiàn)實(shí)世界的諸多問題極強(qiáng)的材料科學(xué)創(chuàng)新能力，專注于工程制造與全球市場(chǎng)領(lǐng)先者緊密合作

微孔塑料技術(shù)的世界領(lǐng)導(dǎo)者美國(guó)寶利事公司

全球生產(chǎn)制造基地PorexOEM技術(shù)事業(yè)部致力于向原設(shè)備生產(chǎn)商提供基于微孔塑料技術(shù)的解決方案，用于過(guò)濾，傳輸，分散和媒介支撐等方面的應(yīng)用，可用于以下市場(chǎng)：電子/電氣/能源醫(yī)用耗材書寫用具日用消費(fèi)品工業(yè)通風(fēng)和過(guò)濾Porex生物科學(xué)事業(yè)部借助Porex在設(shè)計(jì)，開發(fā)和生產(chǎn)先進(jìn)的微孔塑料方面的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，提供用于藥品開發(fā)，基因工程，分子學(xué)診斷方面的高附加值，低成本的消費(fèi)產(chǎn)品的創(chuàng)新的解決方案。Porex過(guò)濾事業(yè)部提供獨(dú)一無(wú)二的產(chǎn)品用于高固體含量的液體過(guò)濾與分離，采用適合的材料和膜技術(shù)。替代傳統(tǒng)重力沉淀傳統(tǒng)重力沉淀法：重金屬?gòu)U水反滲透中空纖維超濾砂濾重力沉淀池沉淀劑重金屬?gòu)U水沉淀劑TMF膜反滲透絮凝劑助凝劑凝先進(jìn)的膜化學(xué)反應(yīng)器（MCR）法：

縮短了廢水處理工藝流程；減少藥劑投加的品種和投加量；減少占地面積；綜合成本大大下降TMF用于廢水回用的典型工藝流程傳統(tǒng)(重力沉淀)與傳統(tǒng)固液分離方法的比較TMF膜過(guò)濾處理效果不穩(wěn)定，隨入水水質(zhì)波動(dòng)而變化需要進(jìn)一步后處理過(guò)濾器才能達(dá)到處理（回用）效果需要投加絮凝劑等聚合物受溫度影響，溫度升高不利于沉淀開始過(guò)濾階段需要調(diào)整時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定效果膜過(guò)濾可以絕對(duì)去除尺寸大于膜孔徑的固體物，出水水質(zhì)穩(wěn)定0.1微米過(guò)濾精度，不需要進(jìn)一步后處理過(guò)濾器不需要投加絮凝劑等聚合物溫度升高有利于提高膜過(guò)濾產(chǎn)水量自動(dòng)隨時(shí)開/停機(jī)管式微濾膜TMF膜組件膜過(guò)濾孔徑0.05,0.1,0.5um三種型號(hào)過(guò)濾膜為PVDF材料塑料燒結(jié)支撐骨架材料為HDPE或PVDF外殼為PVC，不銹鋼或PVDF材料膜管直徑為1”或1/2”TMF獨(dú)特的優(yōu)異性能高通量

一般運(yùn)行通量可以達(dá)到

300-500lmh可處理高固體含量的廢水

固體物含量可以達(dá)到5%(重量比)優(yōu)異的耐化學(xué)性能pH1-14可反洗

獨(dú)一無(wú)二的“鑲嵌式”錨型結(jié)構(gòu)膜允許反洗設(shè)備集成簡(jiǎn)單膜系統(tǒng)集成簡(jiǎn)單，降低總體投資成本TMF膜系統(tǒng)的構(gòu)成濃縮水池給水循環(huán)泵清洗箱#1清洗箱#2濃縮回水管產(chǎn)水管TMF膜污泥泵TMF膜系統(tǒng)濃縮水箱反洗柱給水泵清洗箱碳鋼噴塑滑架膜組件PVC管道清洗泵膜連接低壓（0.7-7bar）運(yùn)行膜過(guò)濾，用以分離液體中的高濃度懸浮固體采用“錯(cuò)流”過(guò)濾方式，固液混合物在壓力下在膜表面錯(cuò)流流動(dòng)固體顆粒隨著錯(cuò)流狀態(tài)下在固液混合物中不斷濃縮，不在膜表面堆積TMF膜是如何工作的?美國(guó)寶利事TMF膜運(yùn)行示意圖TMF膜系統(tǒng)運(yùn)行–錯(cuò)流過(guò)濾產(chǎn)水反洗柱現(xiàn)場(chǎng)照片TMF系統(tǒng)運(yùn)行–反洗反洗通常采用PLC控制一般間隔為5－30分鐘用于反向沖洗掉進(jìn)入膜孔中的細(xì)小顆粒產(chǎn)水被壓力空氣壓入系統(tǒng)中反向沖洗膜壓力空氣不接觸膜典型化學(xué)清洗藥劑酸: 5-10%H2SO4或5-10%HCl溶液

(去除金屬及硬度離子對(duì)膜的污染)堿: 3-5%NaOH溶液

(去除硅及部分有機(jī)物對(duì)膜的污染)氧化劑: 酸性溶液(混合物5-10%H2SO4/3-5%H2O2)堿性溶液(混合液5-15%NaOCl/1-3%NaOH)(去除有機(jī)污染)TMF膜系統(tǒng)運(yùn)行－化學(xué)清洗常規(guī)重金屬(Cd,Cu,Cr,Ni,Pb,Zn..)砷(As)除氟(F)去除特殊成分如Ba,Mo,Fe,Al,Sn,Ra,磷酸根(PO4),磷(P),玻璃顆粒(晶圓或玻璃研磨)除硬度(Ca,Mg)去除色度和顏料降低SO4BOD5,COD,TOC作為反滲透的前處理TMF膜可以去除或降低含量的物質(zhì)通常采用氫氧化鈉或石灰中和沉淀重金屬大部分重金屬可以在pH7－10的范圍內(nèi)產(chǎn)生沉淀部分在pH7時(shí)沉淀(如：鋁)其它在pH10時(shí)沉淀(如：鎳)其它有的低到5(如：三價(jià)鐵)AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaClNiSO4+NaOHNi(OH)2+Na2SO42FeCl3+3Ca(OH)22Fe(OH)3+3CaCl2其它中和沉淀劑包括氫氧化鎂或碳酸鈉較少使用典型應(yīng)用一：膜化學(xué)反應(yīng)器（MCR）處理重金屬?gòu)U水鎘，鉻，銅，鉛，鎂，鎳，鋅導(dǎo)則于pH9–10沉淀，可投加石灰或氫氧化鈉（NaOH）采用沉淀池的投藥量1-2mg/l采用TMF膜分離的投藥量0.1-0.5mg/l除鉻以外，其它的幾種重金屬的均可以在投加沉淀劑的量為0.01-0.1mg/l的情況下沉淀（此為TMF膜分離時(shí)的建議投藥量）去除重金屬每種重金屬都有對(duì)應(yīng)的沉淀曲線有些重金屬是雙向溶解的：在pH高或低的情況下都能溶解如鋅，鋁，鉻膜化學(xué)反應(yīng)器（MCR）工藝能達(dá)到何種處理效果？參數(shù)進(jìn)水(mg/L)膜過(guò)濾產(chǎn)水(mg/L)Cadmium–Cd鎘10-30<0.05Chrome–Cr鉻10-50<0.1Copper–Cu銅20-130<0.1Iron–Fe鐵5-100<0.1Lead–Pb鉛1-15<0.1Nickel–Ni鎳5-75<0.1Zinc–Zn鋅5-130<0.1Solids–TSS懸浮物10-500<1.0典型表面處理及集成電路板（PCB）廢水電鍍企業(yè)面臨巨大的環(huán)保壓力電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB21900－2008自2008年9月1日起，太湖流域?qū)?3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行水污染物特別排放限值，其中包括電鍍污染物：水污染特別排放限值污染物排放限值mg/l總鉻0.5六價(jià)鉻0.1總鎳0.1總鎘0.01總銅0.3總鉛0.1總鋅1.0采用膜化學(xué)反應(yīng)器（MCR）處理重金屬?gòu)U水的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)水水質(zhì)好，可以滿足日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，可以完全滿足反滲透進(jìn)水的要求，可以通過(guò)RO進(jìn)一步處理為純水（有些情況下，不用RO脫鹽，即可以直接進(jìn)行回用）

重金屬含量：<0.1ppm濁度：<1NTU；SDI<3TMF進(jìn)水TMF產(chǎn)水采用膜化學(xué)反應(yīng)器（MCR）處理重金屬?gòu)U水的優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)工藝相比，所用藥劑的品種和投加量減少無(wú)需加入高分子絮凝劑，產(chǎn)泥易脫水，純度高銅泥鎳泥餅鉻泥銅泥餅采用膜化學(xué)反應(yīng)器（MCR）處理重金屬?gòu)U水的優(yōu)勢(shì)采用TMF膜一次性取代沉淀池、砂濾、碳濾及超濾等多道沉淀及過(guò)濾設(shè)備，集成程度高，移動(dòng)方便，占地面積小采用膜化學(xué)反應(yīng)器（MCR）處理重金屬?gòu)U水的優(yōu)勢(shì)TMF膜采用燒結(jié)微孔塑料技術(shù)，材質(zhì)堅(jiān)硬，耐高強(qiáng)度化學(xué)清洗，可使用壽命長(zhǎng)。TMF膜組件設(shè)計(jì)合理，適用于重金屬?gòu)U水處理的特點(diǎn)。處理水量:120m3/h運(yùn)行日期:2008年12月應(yīng)用領(lǐng)域:PCB廢水TMF作為反滲透前處理，去除銅選用膜組件型號(hào):MME3S01613VP膜數(shù)量:120

富士康（深圳）金瑞強(qiáng)電鍍（廣州）處理水量:25m3/h運(yùn)行日期:2011年3月應(yīng)用領(lǐng)域:電鍍廢水TMF作為反滲透前處理，去除重金屬和懸浮物選用膜組件型號(hào):MME2S01613VP膜數(shù)量:24廊坊金熊強(qiáng)磁材料處理水量:2×5m3/h運(yùn)行日期:建設(shè)中應(yīng)用領(lǐng)域:電鍍表面清洗廢水，及純水和廢水回用反滲透濃水整廠設(shè)計(jì)廢水回用率92％選用膜組件型號(hào):MME2S01610VP氟，硫酸根，磷酸根，和碳酸根導(dǎo)則使用

石灰

若需要沉淀陰離子氟-to15mg/l(pH3-11)硫酸根-to1500mg/l(pH3-11)磷酸根-to1mg/l(pH>10)碳酸根-to35mg/l(pH>10.5)使用

NaOH

若不需要沉淀陰離子氟化鈉，硫酸鈉，磷酸鈉，碳酸鈉非常易于溶解與水典型應(yīng)用二：陰離子絕大部分可以通過(guò)石灰沉淀HF+Ca(OH)2

→CaF2

↓+H2OpH控制不需特別精確，但可能導(dǎo)致水中的鈣含量增加一般的產(chǎn)水可以達(dá)到氟含量小于15mg/l過(guò)量投加鈣可以進(jìn)一步沉淀氟，產(chǎn)水達(dá)到8-10mg/l為達(dá)到這樣的效果，可以投加氯化鈣，或者將pH升高到>12采用硫酸鋁進(jìn)行拋光處理可以將氟含量降低到1-2mg/l若于pH5調(diào)節(jié)下投加鋁典型

鋁:氟

投加比例為100:1氟含量在處理前應(yīng)小于<20mg/l大量污泥將產(chǎn)生除氟含氟廢水/中興國(guó)際深圳處理水量:42m3/h運(yùn)行時(shí)間:2010年6月應(yīng)用領(lǐng)域:含氟廢水回用TMF作為反滲透前處理，去除氟選用膜型號(hào):MME2S01610VP膜數(shù)量:60不用加入任何藥劑，不需要任何前置過(guò)濾，即無(wú)需任何前處理，晶圓生產(chǎn)企業(yè)，光伏行業(yè)硅片生產(chǎn)企業(yè)，特種玻璃生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)生的切割研磨廢水，可以直接進(jìn)入TMF系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)濾。有效去除顆粒物，產(chǎn)水濁度<1NTU典型應(yīng)用三：切割研磨廢水TMF產(chǎn)水濃縮液DiaSaw廢水研磨廢水/ST微電子(馬來(lái)西亞，吉隆坡）流量:15m3/h運(yùn)行時(shí)間:2010年2月應(yīng)用領(lǐng)域

:切割及研磨廢水無(wú)任何化學(xué)藥劑投加，經(jīng)TMF膜過(guò)濾后的水，回用作為軟水站的原水膜型號(hào):MME2005613VP膜數(shù)量:24研磨廢水/深圳賽意法半導(dǎo)體流量:35m3/h運(yùn)行時(shí)間:2011年2月應(yīng)用領(lǐng)域

:切割及研磨廢水無(wú)任何化學(xué)藥劑投加，經(jīng)TMF膜過(guò)濾后的水，回用作為軟水站的原水膜型號(hào):MME2005613VP膜數(shù)量:66典型應(yīng)用四：軟化去除鈣、鎂:

溶解的鈣、鎂（硬度）與石灰、蘇打水反應(yīng)生成碳酸鈣、氫氧化鎂沉淀:Ca(HCO3)2+Ca(OH)2

-->2CaCO3(s)MgCl2+Ca(OH)2

+Na2CO3-->2CaCO3(s)+2NaCl+Mg(OH)2(s)這里“s”=沉淀的固體去除硅:

SiO2+Mg(OH)2(s)-->Mg(HSiO3)2(s)溶解的硅被氫氧化鎂沉淀物吸附；

根據(jù)初始和最終硅的含量，氫氧化鎂沉淀物的濃度（鎂mg/l以MG計(jì)，相當(dāng)于沉淀的SiO2）Mg:SiO2

比值范圍從0.5~2.5軟化高硬度水，作為RO系統(tǒng)進(jìn)水處理冷卻循環(huán)水排污水，對(duì)其進(jìn)行回用。處理工藝為采用石灰進(jìn)行化學(xué)軟化，去除硬度和硅，處理后的水可以回用為循環(huán)水的補(bǔ)水。去除硬度和硅的能力，可以提高循環(huán)水的濃縮倍率，達(dá)到節(jié)水的目的。對(duì)現(xiàn)有RO系統(tǒng)的濃水進(jìn)行軟化處理，提高RO系統(tǒng)的回收率。TMF用于軟化可以用在哪些領(lǐng)域?反滲透濃水回收，冷卻循環(huán)水排污水，工業(yè)廢水，油田回注水參數(shù)進(jìn)水膜過(guò)濾產(chǎn)水pH(s.u.)6.5-7.510.5-11.0Conductivity(μS/cm)7,000-20,0003,000-15,000Calcium(mg/L)200-9001-40Magnesium(mg/L)100-6001-40Silica(mg/L)10-1502-20Barium(mg/L)1-40<1-5采用TMF膜工藝能達(dá)到何種處理效果？Ultra-HighEfficiencymembranesystem非常有效的分離沉淀后的硬度和硅，并且可以產(chǎn)水SDI降低到很小。低SDI，同時(shí)低硬度，低硅含量，保證了優(yōu)質(zhì)的RO進(jìn)水。一定條件下，這樣的產(chǎn)水可以直接用于鍋爐，作為鍋爐補(bǔ)給水。另外一些情況下，需要進(jìn)一步采用RO進(jìn)行處理。采用TMF軟化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)TMF軟化顆粒分析結(jié)果Theparticlesizeinthehardnessremovalwithlimedosing美國(guó)ConstellationEnergy處理水量:450m3/h運(yùn)行日期:2005年4月應(yīng)用領(lǐng)域:冷卻循環(huán)水回收TMF作為反滲透前處理，進(jìn)行石灰軟化系統(tǒng)回收率：97％工業(yè)廢水處理，去除高固體懸浮物反滲透濃水回收CMP或研磨廢水中懸浮固體去除焚燒爐清洗廢水處理受污染地下水處理填埋廠垃圾滲濾液處理冷卻循環(huán)水排污水回用工業(yè)洗