陶氏海水淡化膜元件介绍和特点

1、 Trademark of The Dow Chemical Company (“Dow”) or an affiliated company of Dow陶氏化学海水淡化膜元件介绍初庆伟陶氏化学水处理产品事业部2008 CDA 天津培训会2目录陶氏化学和FILMTEC公司简介FILMTEC 海水淡化膜元件产品线FILMTEC海水淡化膜元件特点1. “皮实”的膜片2. 自动,精确的卷膜工艺3. 高硼脱除率4. iLEC端面自锁联接技术在海水淡化中应用FILMTEC海水淡化膜元件在中国的业绩2008 CDA 天津培训会3陶氏化学公司概况创立于1897年，总部位于美国密西根州米德兰市世界500强前

2、列，全球最大化工企业，以科学和技术见称提供化工产品、塑料及农用产品和服务(10大类)在38个国家设有208个制造厂生产和供应3,400多种产品和技术客户遍布全球170多个国家和地区全球拥有雇员43,000多名2006年营业额500亿美元2008 CDA 天津培训会4雇员人数中国台湾香港2,000名员工1500名员工200名员工300名员工陶氏在华机构的分布陶氏在大中华地区于北京，上海、广州、台湾和香港设有5个办事处、以及10所生产工厂和研发设施。2006年，上海正式成为陶氏亚太区及大中华区的总部2008 CDA 天津培训会5StorageTankUFUVStorageTank抛光混床多介质过滤

3、器StorageTank2B3T 系统 (UPCORE* 系统)单级 RO + 初级混床预处理系统两级RO系统初级抛光混床单级 RO + EDIFILMTECTM膜元件RODOWEXTM离子交换树脂IX陶氏水处理产品事业部产品线初级去离子系统抛光去离子系统* 陶氏是世界上唯一能同时提供液体分离膜和离子交换树脂两类产品的全球性公司2008 CDA 天津培训会6陶氏化学FILMTEC公司1963年位于美国明尼亚波里斯市的北极星研究所奠定了FILMTEC公司与FT30膜技术的基本研究基础。1967年John Cadotte发明了微孔聚砜支撑膜，使得复合膜产水通量增加两倍，他还发明了四种重要的非醋酸纤

4、维素复合膜： NS-100、NS-200、NS-300和FT301977年在美国的明尼亚波里斯市成立了FILMTEC公司1985年成为美国陶氏化学公司的全资子公司Rejection (%)SW30HR LE-400200099.3 19857FILMTECTM 海水淡化膜元件的发展超高产水量膜元件研发成功，即将投放市场SW30HR-380SW30HRLE-320SW30HRLE-400iSW30XLE-400iFlow std test cond.6,000 gpd6,000 gpd7,500 gpd9,000 gpdexp-12,50012,000 -12,500gpd9999.199.29

5、9.499.899.799.699.599.940005000600070008000900010000110001200013000Flow(gpd)Standard elementHigh productivity elementInternally staged elements2008 CDA 天津培训会: FILMTECSW30HR-80401996: FILMTECSW30-3801985: FILMTECSW30-80402003: FILMTEC2003: FILMTECSW30HR-32020011996 to1996: FILMTEC to 2005SW30HR-38019

6、91to19951986to19902004: FILMTECSW30XLE-400Developmentalelement2008 CDA 天津培训会8产品有效面积ft2（m2）最大 运行压力psi（bar）产水量gpd（m3/d）典型回收率 %硼脱除率%稳定脱盐率 %248488SW30-2514SW30-2521SW30-2540SW30-4021SW30-40406.5（0.6）13（1.2）29（2.8）33（3.1）80（7.4）800（55）800（55）800（55）800（55）800（55）150（0.6）300（1.1）700（2.6）800（3.0）1,950（7.4）

7、99.499.499.499.499.4SW30HRLE-4040 85（7.9） 1,200（83）1,600（6.1）9199.75FILMTEC 2.5 和4 英寸型海水淡化膜元件被注: 上述测试值是基于如下测试条件：32,000 ppm NaCl, 5 ppm 硼, 25C ,表中所示回收率条件下2008 CDA 天津培训会9产品有效面积ft2（m2）最大 运行 压力psig（bar）产水量gpd（m3/d）硼脱除率%稳定脱盐率%SW30HRLE-400SW30HRLE-400iSW30XLE-400i400（37）400（37）400（37）1,200（83）1,200（83）1,2

8、00（83）7,500（28）7,500（28）9,000（34）91918899.7599.7599.7FILMTEC 8英寸海水淡化膜元件备注: 上述测试值是基于如下测试条件：32,000 ppm NaCl, 5 ppm 硼, 25C ,pH 8, 8% 回收率2008 CDA 天津培训会10FILMTEC 8英寸海水膜元件命名方式FILMTEC FT30全芳香高交联度聚酰胺类膜海水有效膜面积，Ft2iLEC 端面自锁联接SW30HR LE 400i2008 CDA 天津培训会11SW30HRLE-400(SW30HRLE-400i) “HR LE”: 高脱盐率, 低能耗 2003商业化生

9、产 前所未有的创新，将高产水量和高脱盐率结合起来， 7,500 gpd & 99.75% 最高的硼脱除效果91.0% 最大的有效面积 400 sq. ft.2008 CDA 天津培训会12SW30XLE-400i “XLE”: 超低能耗 2004商业化生产 前所未有的创新，将高产水量和高脱盐率结合起来， 9,000 gpd & 99.70% 最高的硼脱除效果88.0% 最大的有效面积 400 sq. ft.2008 CDA 天津培训会13FILMTEC 海水淡化膜元件特点 “皮实”的膜 决无氧化处理的膜 化学耐受性最稳定 (pH的耐受范围) 自动，精确的卷膜工艺 有效膜面积准确

10、 更宽的进水流道 膜袋数更多，膜袋长度短 硼脱除率高，并可在 ROSA计算软件中得到准确估计 iLEC端面自锁联接技术在海水淡化中应用2008 CDA 天津培训会14最好的化学品最好的成最好的制膜工艺最好的卷膜技术膜配方FilmtecTM2008 CDA 天津培训会15 FILMTEC膜脱盐层厚，其产水量和脱盐率更稳定、更耐化学清洗。在同等性能条件下，脱盐层越厚，膜寿命更长。脱盐层既厚又均匀，寿命长稳定性好超薄脱盐层(约:2000埃)刚性支撑层(约:50m)支撑织物(约:110m)2008 CDA 天津培训会16那些膜元件出厂前经过氯化处理?MembraneBW 30SW 30HRXLECom

11、petitor ACompetitor BCompetitor CCompetitor CCompetitor DC73.574.274.875.970.673.669.274.175.2O16.215.315.011.014.713.517.014.011.0N10.410.510.213.410.611.812.611.012.3ClNDNDNDND3.650.980.90.871.1Actual% and carried out at FilmTec) from FILMTEC membranes and from 通过子光谱化学 showed that FILMTEC does not

12、 FILMTEC膜元件中 prior发现备注： ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) results (expressedin atomic 对FILMTEC的膜元件和其他几家膜元件生产商的膜元件进行原other companies分析法(ESCA)对比分析 ，发现 chlorinate membranes没有 toshipment. 氯元素，因此FILMTEC膜元件更耐酸碱清洗，寿命更长。17FILMTECTM膜元件型号BW30, BW30LE, TW30,TW30HP, LE, XLE, NF90最高温度45 pH范围1 -

13、10.5最高温度40 pH 范围1 - 12最高温度35 pH范围1 - 13SW30HR, SW30,SW30HR LE, SW30XLE1 - 10.51 - 121 - 13NF270, NF200SR903 - 103 - 102008 CDA 天津培训会1 - 111 - 111 - 121 - 12FILMTEC膜元件的清洗pH和温度范围Relative change permeate flow2008 CDA 天津培训会1802%citricacidpH 4,HClpH2.5,35C25CHClpH 2,35C HCl pH 1, HCl pH 1,35C清洗恢复效果较差清洗恢复

14、效果较好40C酸性清洗的pH范围酸洗pH值对去除碳酸钙垢的影响2.521.510.5Relative change permeate flow2008 CDA 天津培训会190102% STPP+0.8%NaEDTA35C5碱洗pH值对去除生物污染的影响2015清洗恢复效果较差清洗恢复效果较好pH 10 pH 11 pH 12碱性清洗的pH范围2008 CDA 天津培训会20陶氏FILMTEC反渗透膜卷制过程完全自动化，定位精确，膜袋长度减少，单支元件内装载膜袋数增加，抗污染能力强自动卷制 与手工卷制的差别自动卷膜手动卷膜2008 CDA 天津培训会21FILMTEC膜元件精确而均匀的膜叶片间

15、隔陶氏FILMTEC膜元件产水管上的膜叶片间隔精确而且均匀，这使我们能在产水管上粘接更多的膜叶片，单支膜元件内能够缠绕更多的膜片。2008 CDA 天津培训会22完全自动化，叶片定位准确，粘胶线均匀，保证获得最大有效膜面积 (导则中通量的考虑是基于有效可使用膜面积而非名义面积）2008 CDA 天津培训会23胶水带的对比陶氏FILMTEC膜的胶水带其它竞争对手的膜的胶水带2008 CDA 天津培训会24更短的膜叶更高的工作效率更低的污染速率膜叶片长膜叶数量少膜叶片短膜叶数量多* 全自动卷膜工艺使在相同膜外壳内卷更多的膜叶片成为可能，这大 大提高了膜元件的工作效率和降低元件的污染速率PERMEA

16、TE PRESSUREPERMEATE FLUX2008 CDA 天津培训会2505101520 25 303540455005101520 25 3035404550LEAF LENGTH 产水渗透通量在靠近产水管处最大,并沿膜片向外呈指数级递减. 对于平均产水渗透通量相同的膜元件, FILMTECTM膜具有以下的优点：产水渗透通量沿膜片分布更加均匀.降低靠近产水收集管的最大渗透通量降低膜片的污染速率.LEAF LENGTHFILMTECelementsOtherelementsAverageelement flux膜叶长度对渗透通量的影响Flux (gfd)Flux (gfd)2008 C

17、DA 天津培训会26以上数据建立在NF-270膜片和产水流道的基础上3530252015105001020304050Distance From Tube (inches)3530252015105001020304050Distance From Tube (inches)48-inch (122 cm) 膜叶平均渗透通量（Flux）: 20 gfd (34 lmh)28-inch (71 cm) 膜叶平均渗透通量（Flux）: 20 gfd (34 lmh)膜叶长度对膜片渗透通量的影响的实验Rejection2008 CDA 天津培训会2765.0%60.0%55.0%50.0%67891

18、01112SW30HR-LE-400BW30-400BW30LE-440FILMTEC膜元件具有高硼脱除率并可在 ROSA计算软件中得到准确估计100.0%95.0%90.0%85.0%80.0%75.0%70.0%pH value被注：数据建立在SWRO和BWRO标准测试条件下2008 CDA 天津培训会28iLEC 端面自锁连接技术在海水淡化中应用2008 CDA 天津培训会29为什么在海水淡化中采用iLEC 端面自锁连接技术?1. 数十年的中心管连接技术，存在很大的局限性。2. 无论膜或膜元件的表现如何，产水品质较低并且操作成本较高。2008 CDA 天津培训会30传统的中心管连接技术的

19、局限性O型圈的泄漏导致产水品质下降：1.2.在安装和日常维护过程中，由于挤压和滑动极易损坏O型圈，导致泄漏在使用过程中， O型圈本身的老化，导致泄漏较高的操作成本：1.2.有限的截流面积增加了产水的阻力产水压降增大，能耗增加2008 CDA 天津培训会31我们FILMTEC的解决方法FILMTEC的膜元件加上iLEC端面自锁连接技术1.2.消除了O型圈泄漏问题，提高了产水的品质降低了产水的背压，节省能源传统的中心管连接技术iLEC 端面自锁连接技术2008 CDA 天津培训会321. 消除了泄漏问题，提高了产水品质 iLEC的轴向旋转密封代替了传统的中心管的两个滑动密封，消除了安装和日常维护过

20、程中,由于挤压和滑动而导致O型圈损坏的可能。2008 CDA 天津培训会331. 消除了泄漏问题，提高了产水品质 采用了iLEC的海水淡化膜元件安装在同一压力容器后，所有的膜元件呈一整体，消除了系统在的启动和关闭过程中,由于挤压和滑动而导致膜元件之间的O型圈损坏的可能。2008 CDA 天津培训会34滑动密封滑动密封传统连接传统连接固定密封iLEC 连接iLEC 端面自锁连接技术2. 降低了产水背压(产水阻力)，节省能源 截面通量不受影响，大大减少了产水背压 (产水阻力)浓水产 水浓水浓水产 水浓水平均产水背压Backpressure (psi)Backpressure (bar)系统6 支装

21、3586420141210810121416Average Flux (gfd)2008 CDA 天津培训会0.0传统的 BW 中心管连接新型的自锁连接2. 降低了产水背压(产水阻力) i LEC端面自锁连接技术降低了产水背压 (产水阻力)，每公斤的背压都需要增加相应数值的进水压力。传统的 SW 中心管连接1.00.88 支系统装的的Savings ($ over 5 years)8 支 系统6 支2008 CDA 天津培训会36403020100706050810121416Average Flux (gfd)传统的 BW 中心管连接新型的自锁连接传统的 SW 中心管连接系

22、统装的装的2. 降低了产水背压(产水阻力) ，节省能源iLEC端面自锁连接技术节省了费用. 假设$0.07/kwh，5年平均每支膜元件因产水背压节省的成本大约如下所示：2008 CDA 天津培训会37更多的好处1). 高强度构造设计确保经久耐用2008 CDA 天津培训会38更多的好处2). 更简易的装卸工作节省时间减少人工2008 CDA 天津培训会39更多的好处3). 即时反馈标记可以每次清楚地让您从视、听角度来感觉到其已经完全吻合并成功的密封了“卡塔”声连接记号2008 CDA 天津培训会40更多的好处4). 隐藏了密封表面保护其在操作和日常维护中不受损坏5). 兼容性同时允许采用传统的

23、中心管连接方式来连接隐藏了密封表面兼容性2008 CDA 天津培训会41更多的好处6). 不会影响产水测试管的插入可以更方便的进行传导率的探测7). 无润滑油操作更确保产水的品质更方便探测无润滑油操作2008 CDA 天津培训会42iLEC端面自锁连接件的好处iLEC 端面自锁连接件的设计可以减少泄漏的同时，也降低了在玻璃钢外壳连接末端的流动限制传统的连接件依然可以使用2008 CDA 天津培训会43FILMTEC海水淡化膜在中国的案例海水水源敞口取水敞口取水敞口取水敞口取水敞口取水敞口取水敞口取水海滩井敞口取水,X-Flow UF敞口取水Omexell UF敞口取水,Zenon UF敞口取水

24、,Zenon UF工厂位置山东长岛浙江嵊泗山东威海辽宁大连台湾澎湖山东威海辽宁大连河北山东青岛河北唐山浙江玉环浙江乐清河北营口国家中国中国中国中国中国台湾中国中国中国中国中国中国中国中国用户名长岛嵊泗岛华能威海电厂华能大连电厂荣成大连石化沧泾化学青岛电厂大唐王滩电厂华能玉环电厂浙能乐清电厂华能营口电厂应用市政市政电力电力市政市政工业工业电力电力电力电力电力产水量m3/d1,0001,0002,5002,5007,0002X5,0005,6005,0002,8008,00011,50010,8009,600膜元件SW30HR-380SW30HR-380SW30HRLE-400i,BW30-400

25、/34iSW30HRLE-400,BW30-400SW30HR-380,SW30HR-320SW30HR-380SW30HR-380XLE-440SW30-380SW30HRLE-400iSW30HRLE-400i,BW30-400SW30HRLE-400SW30HRLE-400iBW30-400iSW30HRLE-400安装时间20001999200020012001200320032003200520052006200720072008 CDA 天津培训会44Q&A陶氏化学水处理产品事业部http:/http:/2008 CDA 天津培训会45Back Up Slides2008

26、CDA 天津培训会46世界上最大的膜法海水淡化厂-以色列Ashkelon海水淡化厂介绍备注：产水能力达到 320,000m3/天, 此工厂生产了大约以色列13% 的家庭居民用水量，或等于以色列整个国家总用水量的56%。 是世界上制水成本最低的海水淡化厂之一.2008 CDA 天津培训会47项目建造者售水价格项目成本项目占地面积吨水最大耗电量进水温度进水含盐量产水含盐量脱盐率硼去除率IDE集团, Veolia水务集团Dankner-Ellem建设集团0.527美金/吨2.12亿美金75,000平方米(300米 x 250米)小于4千瓦时16C - 32C (反渗透部分)40,750ppm小于40

27、ppm99.9%大于92%以色列 Ashkelon 330,000 吨/天海水淡化项目：2008 CDA 天津培训会48Ashkelon海水淡化厂工艺流程图2008 CDA 天津培训会49Ashkelon海水淡化厂取水管6根直径1.6米，长500米的聚乙烯管从距海岸3千米远的地方取水Pipelife Norway has during the autumn 2003 produced and delivered 3000 m PE pipes in dimension OD 1600 mm SDR26 PE80 in 500 mlengths for the Ashkelon Desalina

28、tion Plant Proejct in Israel. The pipes shall be installed in the Mediterranean coastal city of Ashkelon andbe used as intake pipes for the so far largest desalination plant to be constructed, the 100 million cubic meter per year Ashkelon plant, builtby OTID Desalination Partnership.2008 CDA 天津培训会50Ashkelon海水淡化