管式微滤膜

NaOH
Na2CO3
TMF
浓水 Permeate Water40m3/h RO-B 25m3/hr RO Brine pH adjust
10m3/h to eveporator
Filter press Recycle Sludge
系统运行效果
RO 1 Feed in Flow(m3/hr) 进水 Permeate Flow(m3/hr) 产水 Recovery 回收率 200 150 75%
碳酸盐硬度 非碳酸盐硬度
电导率 pH 总碱度 酚酞碱度
mmol/L mmol/L
µS/cm —— mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
1.85×102 10.71 1.74×102 30800 8.42 21.42 13.41 91.74 0 4.81×102 8.19 1.12×104 0 1.24×103 2.29×103 0
61-Tube Filter
管式膜强化软化用于电厂脱硫废水
试验项目 单位 mg/L 数值 试验项目 总硬度 单位 mmol/L 数值
•
火电厂湿法烟气脱硫 所产生的脱硫废水， 一般呈弱酸性，含有
全固溶物
溶解固形物 悬浮物
全硅(SiO2) 活性硅(SiO2) 非活性硅(SiO2) COD(Mn) 浊度
•
碱: 3-5% NaOH 溶液
(去除硅及部分有机物对膜的污染)
•
氧化剂: 酸性溶液 (混合物 5-10% H2SO4 / 3-5% H2O2) 碱性溶液 (混合液 5-15% NaOCl / 1-3% NaOH) (去除有机污染)
管式膜强化软化和除硅可以用于哪些地方？
高硬度废水进入RO系统或者蒸发器前的强化软化和除硅
管式膜用于高盐废水软化的典型工艺流程
我们的优势
源自文库
•
宝利事管式烧结膜拥有20年被验证的应用经验，并具有革命性的创新和新材料
• 目前市场上最结实、耐用并耐清洗的膜
• 超强耐化学性能 pH 0-14 • 耐摩擦，适合粗糙颗粒的固液分离
• 微孔膜、提供优异的过滤水质 (一般小于0.5 NTU)
• 大通道，错流循环，允许高固体物负荷，无需前处理 • 组件专门为废水处理设计，寿命5－8年
锚接膜与 涂层膜的对比
Tube Lumen with Anchored PVDF Membrane
(post challenge)
Substrate Tube Wall
Tube Lumen with Laminated PVDF Membrane
(post challenge)
Membrane Surface
Substrate Tube Wall
Membrane Surface
Exposed Substrate Wall De-laminated Membrane Flap
De-laminated Membrane
宝利事膜管
其它厂家膜管
对锚接膜管（宝利事）和涂层膜管（其它厂家）进行平行测试
锚接膜的过滤层完好无损，正常运行 涂层膜的过滤层分层，膜皮剥落，露出支撑管管壁
管式膜强化软化
•
管式膜总是比沉淀池产水水质好
-
产水悬浮物更低（因为膜过滤）
产水硬度更低（因为污泥循环）
The particle size in the RO rejection with lime dosing
Particle distribution
1600000 1400000 Particle counting (#/ml) 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 0.01 Estimated as Average of 4 16000000 Partice counting (#/ml) 14000000 12000000 Particle distribution
Dec. 2012
May 2013
Jul. Nov. 2013 2013
March June 2015 Oct. Nov. 2015 2014 2014
2
多孔聚合物工艺中的世界领导者
Glass Fiber 玻璃纤维 Polytetrafluoroethylene (PTFE) 聚四氟乙烯
Polyethylene (PE) 聚乙烯
RO 2 50 40 80%
国中水务鄂尔多斯化工园区
•
流量: 6000m3/d 运行时间: 2015年10月 化工园区废水处理经双膜法中水回用产生 的反渗透浓水
•
•
•
管式膜软化作为DTRO前处理 采用膜组件规格：61芯膜组件 Flux通量:500 Lit/m2/hr
61-Tube Filter
•
•
• 反洗
• 通常采用PLC控制 • 一般间隔为5－30分钟 • 用于反向冲洗掉进入膜孔中的细小 颗粒 • 产水被压力空气压入系统中反向冲 洗膜 • 压力空气不接触膜
反洗柱现场照片
系统运行－化学清洗
典型化学清洗药剂
•
酸: 5-10% H2SO4 或5-10% HCl 溶液 (去除金属及硬度离子对膜的污染)
10000000
8000000 6000000 4000000 2000000 0
93% of total
0.1
1 10 Particle size (micron)
100
0.5-1
1-5
5-10 10-15 15-20 20-30 30-40 40-50 Particle size range (micron)

冷却循环水排污水 反渗透浓排水 脱硫废水 环保发电厂废水零排放



管式膜强化软化可以达到何种处理效果？
Parameter参数
pH (s.u.) Calcium (mg/L) 钙* Magnesium (mg/L) 镁* Total Silica (mg/L) 全硅（SiO2)
Influent入水 6.5 - 7.5 200 - 900 100 - 600 10 - 150
美国宝利事管式膜在工业废水
零排放的应用
申蕾 2016年5月 上海
Thursday, December 3, 15
美国过滤集团 （ FILTRATION GROUP ） 的历史沿革
TMF 管式膜
Oct. 2009
Oct. 2010
Dec. 2010
Mar. Jul. 2011 2011
Feb. Sep. 2012 2012
扩容302m3/小时）的高TDS废水和330m3/
小时（一期水量，二期水量待定）的低TDS 废水的回用，总水量达到673m3/小时，是目 前最大的采用宝利事管式膜TMF进行处理+回 用的系统。

该系统全部采用宝利事于2013年推出的最大 组件：61芯、8英寸膜壳的膜组件，各部分 材质分别为：膜壳PVC材质，支撑层PE材质 ，膜层为PVDF材质。
mg/L
管式膜强化软化用于电厂脱硫废水
•
三联箱处理后的脱硫废水，投加氢氧化钠和碳酸钠后，经过管式膜循环浓缩去除硬度
二氧化硅等等易结垢成分。管式滤出水再经过高压 反渗透处理，进一步浓缩，淡水回
用，浓水目标达到8%浓度。
•
由于脱硫废水中含有细小的灰分，并且有机物含量较高，所以采用孔径更小的管式膜
有助于保证产水水质，并且有利于膜通量的稳定。
多种污染物，例如有
机物、悬浮固体、氟 化物、微量重金属， 同时具有极高硬度和 极低碱度的特征
Li+ Na+ NH4+-N K+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ Sr2+ Cu2+ Fe3+ Al3+
mg/L
mg/L mg/L
OH－ HCO3－ CO32－ F－ Cl－ NO2－－N NO3－ SO42－ H2PO4－
Membrane Filtrate 膜过滤产水 10.5 - 11.5 1 - 20 1 - 20 2 - 10
Barium (mg/L) 钡
Strontium (mg/L) 锶
1 - 40
1 - 40
< 0.1
<0.1
*进水是典型的反渗透浓盐水水质，实际进水水质可能超出此范围
超高回收率膜处理系统
•
•
美国宝利事TMF 膜运行示意图
系统运行 – 错流过滤
. .. .. . ... . .. .. . . . .. . . . . ... . ... . .. . . ... . . . .
. . .. . . .. . . . . ..... .... . . .. ..
产水
系统运行 – 反洗
mg/L mg/L
mg/L mg/L mg/L mg/L FTU mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
2.34×104 2.33×104 35 17 15 2 76.1 8.42 0.39 1.04×103 6.68 1.75×102 2.53×103 3.24×103 0.52 10.66 ﹤0.01 ﹤0.01 0.68
尖锐硅屑的研磨废水。
管式膜系统
4 3
1.浓水水箱 2.循环泵 3.管式膜 4.反冲洗柱 5.清洗水箱
1 5
6
2
管式膜如何进行过滤 ?
•
低压（0.7-7bar）运行膜过滤，用以分离液体中的高浓度悬浮固体 采用“错流”过滤方式，固液混合物在压力下在膜表面错流流动 固体颗粒随着错流状态下在固液混合物中不断浓缩，不在膜表面堆积
管式膜软化典型膜通量
连续运行20天，分别在第6,12,及18天进行化学清洗(CIP) Operating 20 days, with chemical cleaning (CIP) at day 6, day 12, and day 18.
印度 TATA 钢铁零排放项目

该系统牵涉343m3/小时（一期水量，二期再
在国内实际项目中取得的数据
反渗透浓排水 （化工厂清净下水经双膜法处理后的反渗透浓水） 管式膜软化后产水 （仅投加NaOH）
Sample 1
HCO3（As HCO3）， mg/l 1411
Sample 2
Sample 1
<10
Sample 2
CODcr, mg/L
57
140
48
68.2
Phosphate mg/L
独特的表面形貌
Porex TMF Membrane Tube Luminal Surface

宝利事管式微滤膜制备工艺制形成了独特的“高峰和低谷”过滤内表面结构 支撑管“山峰”能保护位于“山谷”的PVDF膜，免受 高磨蚀进水的磨损，

例如含有大量无机物沉淀的浓盐水、半导体磨削和切削过程中产生的高浓度
Polypropylene (PP) Bi-Component 聚丙烯 Fiber 双组分纤维
宝利事发展历程
导管口
4
烧结管式膜组件
过滤膜为PVDF材料 塑料烧结支撑骨架材料为HDPE 或 PVDF 外壳为PVC，不锈钢或PVDF材料 膜管直径为 1” 或 1/2” 膜过滤孔径0.05um, 0.1um, 0.5um 20nm 超级过滤器 (Ultrafilter) 新产品 截留分子量200KDa 管式超滤膜 (TUF) 新产品
首钢生物质发电厂
•
流量: 50m3/h
运行时间: March 2013 冷却循环水排污和RO浓水 膜系统回收率95% 采用膜组件规格：37芯膜组件
•
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•
Flux通量:410 Lit/m2/hr
系统流程
RO-A Brine 50m3/hr 25m3/hr
1st Reaction Tank
2nd Reaction Tank
在支撑管内铸膜
Anchored PVDF Membrane
Luminal Membrane Surface
PVDF 膜进入 PE 支撑管

不同厂家采用许多种不同方法在烧结支撑管内铸膜。

宝利事 采用一种专有的膜制备工艺：穿透到至整个支撑层的底部，因此膜能结实地镶
嵌入支撑管，我们称其为“锚接工艺”。
采用新一代烧结管式膜替代传统重力沉淀
传统重力沉淀法：
高盐废水 沉淀剂 絮凝剂 助凝剂凝 重力沉淀池 砂滤 中空纤维超滤 反渗透
管式膜软化：
高盐废水
沉淀剂
管式膜
反渗透
缩短了高盐废水处理工艺流程； 增强了化学软化和除硅的效果，提高了产水水质的稳定性； 减少药剂投加的品种和投加量； 减少占地面积； 综合成本大大下降；
0.26
<0.01
<0.01
Ca，mg/L Mg，mg/L Ba，mg/L
518 638
460 590 1.05
6.65 6.31
2.91 1.66 None（<0.03）
St，mg/L
7.42
0.037
Total Silica（As SiO4），mg/L
90.4
56.1
3.9
2.8
* 内蒙古鄂尔多斯某化工厂