1、1微滤膜在碳化硅行业中的应用摘要：招金膜天将自己的微滤膜成功应用在碳化硅行业。 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对环境质量的要求越来越高,废水处理人多数只有负的经济效益,无疑这使许多企业无法承受额外的废水处理费用,此外经济的发展也带来了水资源的日趋短缺,客观上要求废水能够循环再利用。在这样的社会效益和经济效益最大化的要求下,各种新型的、改良的高效的废水处理技术应运而生,微滤技术就是其中引人注目的技术之一。本文综述微滤技术在工业废水-碳化硅生产行业的应用。 关键词：微滤 碳化硅 招金膜天 中图分类号：TQ343+.6 文献标识码： A 文章编号： 1 微滤技术处理碳化硅生产废水的基本
2、原理及其影响因素 11 微滤的基本原理 中空纤维微滤膜是利用高分子材料采用特殊工艺制成的不对称半透膜。它呈中空毛细管状，管壁密布微孔，微滤膜的孔径大约在 0.001-0.1微米范围内，截留分子量约在 1000-500000 道尔顿，它的分离机理主要是靠物理的筛分作用。微滤分离时是在对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附，在孔内被阻塞而截留及膜表面的机械筛分作用等三种方式被微滤膜阻止，在压力的作用下，原液在膜内或膜外流动，其中的溶剂或小分子可以透过膜，经收集而成为微2滤液，而其中的大分子物质以及胶体粒子、细菌等被截留在膜外，被循环流动的原液带走而成为浓缩液，从而实现物
3、质的分离、浓缩。 12 微滤工作的影响因素 微滤的操作压力为 0.1-0.6Mpa，温度为 0-45时，微滤的透过通量为 1-120L/m2?h，低于 1Lm2?h 时实用价值不大，微滤透过通量的影响因素如下。 （1）料液流速提高料液流速虽然对减轻浓差极化、提高透过通量有利，但需要提高料液压力，增加耗能。一般紊流体系中流速控制在 1-3m/s。 （2）操作压力微滤膜透过通量与操作压力的关系取决于膜和凝胶层的性质。微滤过程为凝胶化模型，膜透过通量与压力无关，这时的通量成为临界透过通量。实际操作压力应在极限通量附近进行，此时的操作压力约为0.6Mpa。 （3）温度操作温度主要取决于所处理的物料的化
4、学、物理性质。由于高温可降低料液的黏度，增加传质效率，提高透过通量，因此应在允许的最高温度下操作。 （4）运行周期随着微滤过程的进行，在膜表面逐渐形成凝胶层，使透过通量下降，当通量达到某一最低数值时，就需要进行冲洗，这段时间成为运行周期。运行周期的变化与清洗情况有关。 （5）进料浓度随着微滤过程的进行。主题液流的浓度逐渐增加。此时黏度变大，使凝胶层厚度增加，从而影响透过通量。因此对主体液流应定出最高允许浓度。 3（6）料液的预处理为了提高膜的透过通量，保证微滤膜的正常稳定运行，根据需要应对料液 进行预处理。 （7）膜的清洗膜必须进行定期冲洗，以保持一定的透过量，并能延长膜的使寿命。 2 微滤技
5、术在碳化硅行业的应用 招金膜天看重产品的销售更看重微滤市场的持续有序发展，所以在提供高品质的产品同时，积极拓展微滤膜的新领域新应用。2008 年山东招金膜天有限责任公司与某碳化硅行业的领军企业通过多年的合作与研发，采用热致相法生产的高强度 PP 膜回收碳化硅生产废水，实现了碳化硅的回收与水的再利用。碳化硅又称金钢砂或耐火砂。分子式为 SiC，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，用于多晶硅，晶硅片切割、可作为磨料和其他某些工业材料使用。碳化硅的生产过程为：破碎化学处理水洗漂洗。一般厂家在经过水洗分层选级时均采用纯净水对其进行漂洗，大的碳化硅颗粒可经过沉淀，而一些极小微粒在水中处于悬浮状
6、态，无法沉淀，厂家无法回收，只好排放，排放一是对大自然造成很大的危害，二是浪费碳化硅资源及水源。采用微滤装置对碳化硅生产废水过滤后，水中的碳化硅被浓缩收集回收再利用，微滤淡水可以回收再利用，实现了零排放。经济效益显著。 3 微滤在碳化硅生产废水中的技术参数 我公司的 PP 材质的微滤膜过滤用于碳化硅生产废液，该项目碳化硅生产废水是以对水中碳化硅回收为目的，废水水质情况：浊度41000NTU 的碳化硅生产废水。经过膜天 PP 微滤膜装置处理后，设备出水浊度保持低于 30NTU。 采用外压式低压错流方式运行。运行方式上采用大循环小通量的方式，系统采用 90%的回收率。外压式微滤膜组件的特点：膜丝外
7、空间大，膜表面积较大，水通量较大，因而其在运行时纳污量大、抗堵塞，对原水水质要求低，适用水质范围较广，故适合用于浊度大的废水处理系统。PP 膜的专用设备的工作流程为：工作维护（逆洗反冲洗气洗）工作。当产水通量下降 20%或者进水压力增大 20%的时候，进行化学清洗维护。 微滤膜的特点阐述：一是针对碳化硅硬度高，切割强等特点，采用了热致相法生产的 PP 膜，该膜韧性强，耐拉伸强度高等特点，这是其他膜材质无法替代的优点。我公司在 PP 膜的生产过程中将膜丝直径增大了约 2mm，相对增加在膜管中膜丝之间的通道，不易堵塞。二是将膜丝过滤直径定在 0.2um 左右，在工艺设备制作中，将碳化硅漂洗水先通过
8、多级沉淀过滤：斜板过滤板框压滤机50um 袋式过滤器，后经过关键设备PP 膜专用设备。 PP 膜组件，DN200，膜面积：25m2,膜丝：内径：1.31.5mm,外径：1.82mm。 河南某碳化硅系统，本次设置 3 台 50m3/h 微滤装置，微滤装置系统工艺： 微滤进水泵微滤装置微滤产水箱供水 5反洗水泵 在设备运行方面，具体参数为： 我们根据膜通量衰减情况，设备运行 40 分钟左右进行自动反洗一次。 气洗一分钟，开启反洗水泵，侧排 30 秒，上下排 1 分钟，最后正冲 10 秒，投入使用。 整个过程自动化程度高，可以做到无人职守。 气洗量：34m3/min，气压：0.5 公斤 反洗强度：80-100L/m2、 回收经济效益： 微滤的浓水（含细小碳化硅粉）回到碳化硅生产工艺中的多级沉淀池前端，每天的回收量为 0.6 吨，目前市场碳化硅的售价：3-5 万/吨，所以每天回收的碳化硅价值 1.8-3.0 万元，一年节省 600-1000 多万。经济效益显著。 微滤的纯水回收量：30 吨/h,一年节约水资源：24 万立方，经济与环保效益均非常显著 结束语：招金膜天在超微滤行业中将继续引领主导位置，不断拓展新行业新应用，不断的为环保事业贡献自己的一分力量。
