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微孔濾膜表層過(guò)濾技術(shù)的研究

導(dǎo)讀:過(guò)濾技術(shù)是一項(xiàng)創(chuàng)新的過(guò)濾技術(shù),吸取了已有二百年歷史的傳統(tǒng)表面過(guò)濾(包括最新的以各種濾膜為濾材的表面過(guò)濾)與深層過(guò)濾技術(shù)的優(yōu)勢(shì),避免了傳統(tǒng)過(guò)濾技術(shù)的劣勢(shì),同時(shí)具備高效、


返回列表 來(lái)源:未知 發(fā)布日期:2019-09-25 09:40【

天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司發(fā)現(xiàn)目前,國(guó)內(nèi)水處理領(lǐng)域所用的液固過(guò)濾操作基本都采用傳統(tǒng)的技術(shù)與裝置,如深層砂濾器、泡沫微球?yàn)V器、采用纖維球與纖維束等軟性濾材的深層濾器、以濾布為濾材的板框壓濾器、管式過(guò)濾器等,直到最近三十多年,多種膜過(guò)濾器開(kāi)始在水處理領(lǐng)域推廣應(yīng)用。液固過(guò)濾技術(shù)與裝置的種類(lèi)很多,但按液固過(guò)濾原理進(jìn)行分類(lèi),只有兩大類(lèi):表面過(guò)濾與深層過(guò)濾。

1表面過(guò)濾
1.1原理及濾材種類(lèi)

液固分離的區(qū)域發(fā)生在濾材的表面的過(guò)濾現(xiàn)象。其過(guò)濾原理為機(jī)械篩濾,即以濾材的小孔截留液體中的大顆粒固體。其濾材種類(lèi)包括:
(1)經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的全循環(huán)過(guò)濾后,在濾材表面形成一定厚度濾餅層的濾布或?yàn)V網(wǎng);
(2)高分子類(lèi)、無(wú)機(jī)類(lèi)或金屬類(lèi)的
津騰微孔膜、超濾膜等。

2表層過(guò)濾技術(shù)
表層過(guò)濾吸取了表面過(guò)濾與深層過(guò)濾的優(yōu)勢(shì),同時(shí)避免了其劣勢(shì),是一種既高效又長(zhǎng)效,既節(jié)能又節(jié)材的新型過(guò)濾技術(shù)。

2.1表層過(guò)濾簡(jiǎn)史
表層過(guò)濾是一種硬件與軟件同步研發(fā)、基礎(chǔ)研究與工程開(kāi)發(fā)同步進(jìn)行、逐步探索取得的技術(shù)。表層過(guò)濾的正式系統(tǒng)研究近15年,其前身技術(shù)——“高分子燒結(jié)精密微孔過(guò)濾技術(shù)”的發(fā)明與探索已有35年歷史(由于歷史等原因,無(wú)專(zhuān)用資金,無(wú)機(jī)械加工與大型試驗(yàn)等研發(fā)基礎(chǔ),無(wú)國(guó)家計(jì)劃,屬個(gè)人自主研發(fā),故跨度很長(zhǎng))。

2.2表層過(guò)濾的特點(diǎn)
(1)具有表面過(guò)濾的主要優(yōu)勢(shì):過(guò)濾精度高,過(guò)濾效率高;同時(shí)具有深層過(guò)濾的主要優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)能力大,投資成本低。
(2)沒(méi)有表面過(guò)濾的主要劣勢(shì)——過(guò)濾能耗高,也沒(méi)有某些膜技術(shù)的投資成本高;沒(méi)有深層過(guò)濾濾材的劣勢(shì)反洗再生時(shí)耗水量大,物耗大,也無(wú)某些深層一次陛濾芯的物耗大、成本高。

2.3表層過(guò)濾技術(shù)的亮點(diǎn)
(1)高效
利用表層吸附、孔口架橋的原理,使具有大毛細(xì)孔的濾材在孔口表層截留住比毛細(xì)孔孔徑小很多的固體細(xì)顆粒,不讓這些細(xì)顆粒深入到毛細(xì)孔深層,甚至穿濾到濾液中。大毛細(xì)孔孔口表層內(nèi),在過(guò)濾啟動(dòng)期的極短時(shí)間,由吸附與架橋形成的極細(xì)固體架橋團(tuán)占住,將后來(lái)進(jìn)入的細(xì)小顆粒均擋在孔口之外,于是表層過(guò)濾很快轉(zhuǎn)化為表面過(guò)濾。隨著過(guò)濾的不斷繼續(xù),進(jìn)入的料液通過(guò)孔口表層由架橋形成的架橋團(tuán),成為澄清濾液后離開(kāi)濾材。只要控制好過(guò)濾壓差與濾速,孔口表層內(nèi)的架橋團(tuán)不會(huì)發(fā)生橋垮,過(guò)濾會(huì)一直處于穩(wěn)定狀態(tài)。

(2)長(zhǎng)效
由于被截留的細(xì)顆粒絕大部分積在濾材孔口表層和表層之外的濾材表面,孔口表層的厚度一般只有2~3mm,采用壓縮氣體反吹法或氣一液混合流反吹法,可將堵塞在孔口表層內(nèi)的細(xì)顆粒以及孔口表層外表面上的濾餅排除,這種再生方法,一次再生效率平均為95%~99%,因而濾材的壽命很長(zhǎng),一般至少一年,多達(dá)三年。若每年有少數(shù)幾次化學(xué)處理,可使用壽命增至五年甚至十年以上。

(3)節(jié)能
液體通過(guò)多孔體,流體壓力下降,其壓降一般同多孔體毛細(xì)孔體平均孔徑的二次方成反比。表層過(guò)濾濾材的毛細(xì)孔徑均是被截留顆粒大小的lO~25倍,因而所引起的壓降只有1/100~1/625。雖表層過(guò)濾的濾材厚度一般是表面過(guò)濾濾布與津騰微孔膜的10~100倍,但厚度與壓降只是一次方正比關(guān)系,表層過(guò)濾的壓降仍遠(yuǎn)低于濾布或津騰微孔膜。因此,采用表層過(guò)濾過(guò)濾微米與亞微米級(jí)的微粒,其能耗明顯降低。無(wú)論用于含固量多的濾餅過(guò)濾,還是用于含固量少的澄清過(guò)濾,表層過(guò)濾的壓降與能耗基本如下:過(guò)濾壓差為0.1。0.25MPa;過(guò)濾能耗為每濾得1m,濾液的能耗≤0.2~0.25kW/m,。表層過(guò)濾的能耗一般只有濾布過(guò)濾的1/2~1/3,只有微孔膜的1/4~1/5。

(4)物耗
低濾材的再生效率高,再生成本低,且濾材一般為高分子聚合物,價(jià)格不高,投資成本也相對(duì)較低。除了過(guò)濾啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)(約幾分鐘)、過(guò)濾壓差較低、濾液通過(guò)濾材的平均線(xiàn)速度較低外,正常過(guò)濾時(shí)過(guò)濾線(xiàn)速度均不低。如過(guò)濾0.22斗m的細(xì)顆粒(粉末潘陛炭等),其過(guò)濾的線(xiàn)速度為0.75m/h,最大達(dá)2.94m/h;過(guò)濾0.45LLm顆粒,最小線(xiàn)速度為1.39m/h,最大線(xiàn)速度為3.75m/h。投資成本與操作成本使得表層過(guò)濾整個(gè)過(guò)程的物耗均較低。