旭化成-關(guān)于水處理行業(yè)超濾膜選擇與應(yīng)用的探討

1、關(guān)于水處理行業(yè)超濾膜選擇與應(yīng)用的探討,2013年12月2日旭化成分離膜裝置（杭州）有限公司,2,如何選擇超濾膜？,選擇產(chǎn)品的考量要素： 1、材質(zhì) 2、制備工藝 3、產(chǎn)品的特點(diǎn) 4、能解決怎樣的問(wèn)題 5、產(chǎn)品的綜合性價(jià)比 6、是否已被市場(chǎng)廣泛的認(rèn)可,選擇產(chǎn)品的考量要素：,材質(zhì),制備工藝,產(chǎn)品特點(diǎn),解決的問(wèn)題,綜合性價(jià)比,市場(chǎng)認(rèn)可度,如何選擇超濾上下游考量要素,4,什么材質(zhì)最適合做超濾膜？,5,超濾膜匹配度最好的材質(zhì)-PVDF,高機(jī)械強(qiáng)度 高化學(xué)穩(wěn)定性 （除堿外）,PVDF（Poly vinylidene fluoride）,PVDF 聚偏氟乙烯 PVC 聚氯乙烯 PES 聚醚砜 PAN 聚丙烯腈

2、 CA 醋酸纖維素,金剛石和石墨的區(qū)別？,都是由碳元素構(gòu)成的， 金剛石-高結(jié)晶狀態(tài) 石 墨-無(wú)定型狀態(tài),7,超濾膜是怎么做成的呢？,有機(jī)MF/UF的代表性制膜工藝,非溶劑誘導(dǎo)相分離法,徑跡蝕刻法,熱誘導(dǎo)相分離法,拉伸開孔法,使聚合物溶液與非 溶劑接觸，通過(guò)將 非溶劑擴(kuò)散滲透到 聚合物溶液內(nèi)來(lái)降 低溶解能力，誘導(dǎo) 相分離的方法。,特殊的潛在溶劑和 聚合物在高溫條件 下溶解為均相溶液， 再通過(guò)降溫誘使相 分離，并除去溶劑， 得到多孔膜。,熔融結(jié)晶高分子， 從混合槽內(nèi)擠壓出 來(lái)并冷卻成形，而 后再進(jìn)行拉伸使膜 片結(jié)晶堆開裂成孔。,將中性子線照射到 聚合體膜上，然后 采用藥品蝕刻，中 性子線貫通后形成

3、 膜孔。,全球最先進(jìn)的膜制備工藝 旭化成TIPS,旭化成TIPS法 一般TIPS法,非溶劑誘發(fā)相分離法：NIPS (Non-solvent Induced Phase Separation) 將聚合物用溶劑溶解成均一溶液，通過(guò)與非溶劑相接觸促使發(fā)生相分離 熱誘發(fā)相分離法：TIPS (Thermally Induced Phase Separation) 在高溫下將聚合物和溶劑溶解成均一溶液，再通過(guò)降溫誘導(dǎo)發(fā)生相分離,完全均一海綿體的孔狀結(jié)構(gòu) (勻質(zhì)膜) 由內(nèi)到外都起到了過(guò)濾效果。,超濾膜 微觀結(jié)構(gòu)分析,典型均質(zhì)對(duì)稱結(jié)構(gòu)超濾膜,11,旭化成超濾的產(chǎn)品特點(diǎn)是什么？,全球標(biāo)桿超濾特點(diǎn)3高1強(qiáng)1長(zhǎng),過(guò)

4、濾通量高,使用壽命長(zhǎng),抗沖擊性能強(qiáng),化學(xué)穩(wěn)定性高,物理強(qiáng)度高,UNA-620A,UHS-620A,高通量運(yùn)行業(yè)績(jī)之一（日本某飲用水項(xiàng)目）,項(xiàng)目名稱 ： Kakitsubata 自來(lái)水廠 處理規(guī)模 : 40,200 m3/D 膜組件數(shù) : UNA-620A160 支 運(yùn)行始期：2008年4月,運(yùn)行條件 凈 通 量 209LMH EFM：NaOH or 硫酸,25天1次 CIP ：NaClO+NaOH硫酸,半年1次 回收率：99.9%（2段膜系統(tǒng)） TMP ：60-70kPa / 最低水溫 ：16 產(chǎn)水水質(zhì) ：0.001 NTU,膜破損檢測(cè)儀器（在所有膜組件上都有安裝）,配套設(shè)備 * 每支膜組件上

5、都設(shè)置了檢測(cè)儀，通過(guò)利用物理清洗時(shí)的空氣進(jìn)行膜破斷檢測(cè)。 * 每套膜系統(tǒng)上都設(shè)置了顆粒計(jì)數(shù)器，可檢測(cè)出數(shù)um的顆粒。 * 每套膜系統(tǒng)上都設(shè)置了精度為0.0001度的高感應(yīng)濁度計(jì)，可隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。,處理規(guī)模：48,000 m3/d 原水種類：海水 膜組件型號(hào)：UNA-620A 運(yùn)行時(shí)間：2007年10月,Flux:93-106LMH（設(shè)計(jì)通量） 過(guò)濾30min 反洗/氣洗60sec 正沖30sec 預(yù)處理： 35 ppm NaClO EFM：一次/天，900ppm NaClO 一次/月，2% 檸檬酸 CIP：一次/半年,堿洗:5000ppmNaClO+2%NaOH 酸洗：2% 檸檬酸 膜回收率：

6、94%以上,運(yùn)行4年間膜破損根數(shù)：13根 斷絲率為0.0001% /年,低斷絲率運(yùn)行業(yè)績(jī)之一（浙江某海淡項(xiàng)目）,國(guó)內(nèi)部分項(xiàng)目斷絲情況統(tǒng)計(jì),導(dǎo)致膜斷絲的原理,膜斷絲原理,膜聚合物結(jié)構(gòu)被破壞（物理、化學(xué)結(jié)構(gòu)劣化） 聚合物分子量變小 膜的拉伸度下降 由于反洗及氣洗的物理性沖擊導(dǎo)致膜發(fā)生斷絲,拉伸度下降率越小、膜越不易發(fā)生斷絲 選擇拉伸度強(qiáng)的膜就可減少斷絲率 選擇耐藥性高的膜也可降低斷絲率,高化學(xué)強(qiáng)度運(yùn)行業(yè)績(jī)之一（河北某焦化項(xiàng)目）,處理規(guī)模：4,560 m3/d 原水種類：焦化廢水 膜組件型號(hào)：UNA-620A 運(yùn)行時(shí)間：2009年10月,CIP (3) ： 堿洗:3000ppmNaClO+4wt.%

7、NaOH Mar. 2011 酸洗：2wt.%檸檬酸+2wt.%HCl,CIP清洗條件：,CIP (1) ： 堿洗:3000ppmNaClO+2wt.%NaOH Sep. 2010 酸洗：2wt.%檸檬酸,CIP (2) ： 堿洗:3000ppmNaClO+2wt.%NaOH Mar. 2011 酸洗：2wt.%檸檬酸,注：2011年3月由于預(yù)處理系統(tǒng)出問(wèn)題導(dǎo)致UF膜受到嚴(yán)重污染,旭化成超濾的清洗解決方案,一次堿洗以8小時(shí)計(jì)算、藥物清洗頻率: 半年1次10年上述圖標(biāo)中浸泡日數(shù)約與7天相當(dāng) 一個(gè)月1次10年上述圖標(biāo)中浸泡日數(shù)約與40天相當(dāng),用旭化成TIPS法制備的MicrozaPVDF膜至少擁有

8、相當(dāng)于10年以上的耐藥性,化學(xué)穩(wěn)定性 - Microza PVDF膜的耐堿性,膜絲的抗藥性實(shí)驗(yàn)之一,Tensile elongation retention,Tensile elongation retention,Tensile elongation retention,0 hr,3 hr后,24 hr后,（從左至右） Microza A公司 B 公司,浸泡在5,000mg/l-NaClO 和1%-NaOH的混合溶液中,膜絲的抗藥性實(shí)驗(yàn)之二,強(qiáng)抗沖擊性運(yùn)行業(yè)績(jī)之一（山東某鋼廠項(xiàng)目）,2011年1月中下旬水質(zhì)波動(dòng)期間，通過(guò)提高CIP清洗頻率系統(tǒng)產(chǎn)水量仍可確保。水質(zhì)恢復(fù)正常后，系統(tǒng)也恢復(fù)正常。

9、非正常運(yùn)行CIP清洗頻率：2天1次(5000ppmNaClO+2%NaOH 4h循環(huán)) -由于需水量大，業(yè)主未進(jìn)行酸洗 正常運(yùn)行CIP清洗頻率：1月1次 堿洗：3000ppmNaClO+1%NaOH 6hr 酸洗：2%檸檬酸 2hr 至2011年4月,累計(jì)斷絲3根, 運(yùn)行4年的斷絲率為0.00014%/年,2011年1月中下旬，原水水質(zhì)發(fā)生劇烈波動(dòng)，且?guī)в袕?qiáng)烈刺鼻味道。,原水：地表水 處理量：8400m3/d 膜型號(hào)：UNA-620A 運(yùn)行時(shí)間：07年3月 閥門單元：3套,已穩(wěn)定運(yùn)行六年多,處理規(guī)模 : 30,000 m3/D（2000年1月運(yùn)行） 42,000 m3/D（2006年增設(shè)） 支

10、 數(shù): 300 支(2001年) 420 支(2006年) 膜組件型號(hào): USV-6203 / UNA-620A (300支) / (120支),運(yùn)行7年間膜破損根數(shù)：12根 斷絲率：0.00009% /年,運(yùn)行條件 Flux： 90.8LMH 過(guò)濾： 30min（全流量過(guò)濾運(yùn)行） 反洗： 1.75min （添加次氯酸鈉:10mg/L） 回收率：97.6% EFM： 1次/天30min（NaClO:25mg/L） 原水濁度：1-3N.T.U. 膜處理水濁度:0.04N.T.U.,長(zhǎng)壽命運(yùn)用業(yè)績(jī)之一（San Patricio Waterworks ）,23,旭化成超濾能為我們帶來(lái)什么？,解決客戶

11、的實(shí)際問(wèn)題,過(guò)濾通量高,使用壽命長(zhǎng),抗沖擊性能強(qiáng),化學(xué)穩(wěn)定性高,物理強(qiáng)度高,節(jié)省初期投資,更換成本更低,解決不確定因素,膜恢復(fù)性能好,斷絲率極低,25,怎么去評(píng)判超濾產(chǎn)品的性價(jià)比？,歐美通用評(píng)標(biāo)方法: Net Present Value/Total Present Worth 即：保證同等功能基礎(chǔ)上的微/超濾膜系統(tǒng)20年生命周期總成本 (同等功能？如：系統(tǒng)設(shè)備能使用20年、自動(dòng)完整性檢測(cè)、自動(dòng)化學(xué)清洗） 20總成本 = 一次性投資 + 20年運(yùn)行成本 如何計(jì)算？ 一次性投資= 土建+機(jī)電設(shè)備+安裝調(diào)試 （1） 每年運(yùn)行成本=能耗+化學(xué)藥劑消耗+生產(chǎn)廢水處理費(fèi)用（2） 膜的更換成本=膜的更換價(jià)格

12、*膜數(shù)量*(20年/膜的擔(dān)保年限-1)（3） 20年總成本=(1)+(2)*20+(3) （注：沒有考慮銀行利率）,最科學(xué)的評(píng)價(jià)方法-NPV,27,產(chǎn)品的市場(chǎng)認(rèn)知度？,超濾市場(chǎng)的先驅(qū)領(lǐng)導(dǎo)者,材質(zhì)-采用最適合制膜的PVDF材質(zhì),小結(jié)：,性價(jià)比-膜系統(tǒng)生命周期的總成本最佳,優(yōu)勢(shì)-為客戶解決實(shí)際問(wèn)題 節(jié)省初期投資、低斷絲率、膜清洗恢復(fù) 能力強(qiáng)、對(duì)應(yīng)各種不確定因素能力強(qiáng),特點(diǎn)-3高1強(qiáng)1長(zhǎng) 高通量、高強(qiáng)度、高耐藥 抗沖擊性能強(qiáng)、壽命長(zhǎng),工藝-采用獨(dú)家最先進(jìn)膜制備技術(shù),市場(chǎng)認(rèn)可度-全球有900余個(gè)業(yè)績(jī),旭化成完善的售前售后服務(wù)內(nèi)容,售前,杭州技術(shù)部,技術(shù)交流,初步方案設(shè)計(jì),中試試驗(yàn),售后,指導(dǎo)安裝調(diào)試,現(xiàn)場(chǎng)業(yè)主培訓(xùn),現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)化學(xué)清洗,現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)完整性檢測(cè),現(xiàn)場(chǎng)定期回訪,水質(zhì)分析,膜絲解析,品質(zhì)第一 客戶至上,詳細(xì)設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)設(shè)計(jì)方案交流,確認(rèn)EM設(shè)計(jì)方案,現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的快速對(duì)應(yīng),旭化成超濾規(guī)格,32,Serving Earth and H