旭化成-关于水处理行业超滤膜选择与应用的探讨

1、关于水处理行业超滤膜选择与应用的探讨,2013年12月2日旭化成分离膜装置（杭州）有限公司,2,如何选择超滤膜？,选择产品的考量要素： 1、材质 2、制备工艺 3、产品的特点 4、能解决怎样的问题 5、产品的综合性价比 6、是否已被市场广泛的认可,选择产品的考量要素：,材质,制备工艺,产品特点,解决的问题,综合性价比,市场认可度,如何选择超滤上下游考量要素,4,什么材质最适合做超滤膜？,5,超滤膜匹配度最好的材质-PVDF,高机械强度 高化学稳定性 （除碱外）,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 醋酸纤维素,金刚石和石墨的区别？,都是由碳元素构成的， 金刚石-高结晶状态 石 墨-无定型状态,7,超滤膜是怎么做成的呢？,有机MF/UF的代表性制膜工艺,非溶剂诱导相分离法,径迹蚀刻法,热诱导相分离法,拉伸开孔法,使聚合物溶液与非 溶剂接触，通过将 非溶剂扩散渗透到 聚合物溶液内来降 低溶解能力，诱导 相分离的方法。,特殊的潜在溶剂和 聚合物在高温条件 下溶解为均相溶液， 再通过降温诱使相 分离，并除去溶剂， 得到多孔膜。,熔融结晶高分子， 从混合槽内挤压出 来并冷却成形，而 后再进行拉伸使膜 片结晶堆开裂成孔。,将中性子线照射到 聚合体膜上，然后 采用药品蚀刻，中 性子线贯通后形成

3、 膜孔。,全球最先进的膜制备工艺 旭化成TIPS,旭化成TIPS法 一般TIPS法,非溶剂诱发相分离法：NIPS (Non-solvent Induced Phase Separation) 将聚合物用溶剂溶解成均一溶液，通过与非溶剂相接触促使发生相分离 热诱发相分离法：TIPS (Thermally Induced Phase Separation) 在高温下将聚合物和溶剂溶解成均一溶液，再通过降温诱导发生相分离,完全均一海绵体的孔状结构 (匀质膜) 由内到外都起到了过滤效果。,超滤膜 微观结构分析,典型均质对称结构超滤膜,11,旭化成超滤的产品特点是什么？,全球标杆超滤特点3高1强1长,过

4、滤通量高,使用寿命长,抗冲击性能强,化学稳定性高,物理强度高,UNA-620A,UHS-620A,高通量运行业绩之一（日本某饮用水项目）,项目名称 ： Kakitsubata 自来水厂 处理规模 : 40,200 m3/D 膜组件数 : UNA-620A160 支 运行始期：2008年4月,运行条件 净 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段膜系统） TMP ：60-70kPa / 最低水温 ：16 产水水质 ：0.001 NTU,膜破损检测仪器（在所有膜组件上都有安装）,配套设备 * 每支膜组件上

5、都设置了检测仪，通过利用物理清洗时的空气进行膜破断检测。 * 每套膜系统上都设置了颗粒计数器，可检测出数um的颗粒。 * 每套膜系统上都设置了精度为0.0001度的高感应浊度计，可随时进行检测。,处理规模：48,000 m3/d 原水种类：海水 膜组件型号：UNA-620A 运行时间：2007年10月,Flux:93-106LMH（设计通量） 过滤30min 反洗/气洗60sec 正冲30sec 预处理： 35 ppm NaClO EFM：一次/天，900ppm NaClO 一次/月，2% 柠檬酸 CIP：一次/半年,碱洗:5000ppmNaClO+2%NaOH 酸洗：2% 柠檬酸 膜回收率：

6、94%以上,运行4年间膜破损根数：13根 断丝率为0.0001% /年,低断丝率运行业绩之一（浙江某海淡项目）,国内部分项目断丝情况统计,导致膜断丝的原理,膜断丝原理,膜聚合物结构被破坏（物理、化学结构劣化） 聚合物分子量变小 膜的拉伸度下降 由于反洗及气洗的物理性冲击导致膜发生断丝,拉伸度下降率越小、膜越不易发生断丝 选择拉伸度强的膜就可减少断丝率 选择耐药性高的膜也可降低断丝率,高化学强度运行业绩之一（河北某焦化项目）,处理规模：4,560 m3/d 原水种类：焦化废水 膜组件型号：UNA-620A 运行时间：2009年10月,CIP (3) ： 碱洗:3000ppmNaClO+4wt.%

7、NaOH Mar. 2011 酸洗：2wt.%柠檬酸+2wt.%HCl,CIP清洗条件：,CIP (1) ： 碱洗:3000ppmNaClO+2wt.%NaOH Sep. 2010 酸洗：2wt.%柠檬酸,CIP (2) ： 碱洗:3000ppmNaClO+2wt.%NaOH Mar. 2011 酸洗：2wt.%柠檬酸,注：2011年3月由于预处理系统出问题导致UF膜受到严重污染,旭化成超滤的清洗解决方案,一次碱洗以8小时计算、药物清洗频率: 半年1次10年上述图标中浸泡日数约与7天相当 一个月1次10年上述图标中浸泡日数约与40天相当,用旭化成TIPS法制备的MicrozaPVDF膜至少拥有

8、相当于10年以上的耐药性,化学稳定性 - Microza PVDF膜的耐碱性,膜丝的抗药性实验之一,Tensile elongation retention,Tensile elongation retention,Tensile elongation retention,0 hr,3 hr后,24 hr后,（从左至右） Microza A公司 B 公司,浸泡在5,000mg/l-NaClO 和1%-NaOH的混合溶液中,膜丝的抗药性实验之二,强抗冲击性运行业绩之一（山东某钢厂项目）,2011年1月中下旬水质波动期间，通过提高CIP清洗频率系统产水量仍可确保。水质恢复正常后，系统也恢复正常。

9、非正常运行CIP清洗频率：2天1次(5000ppmNaClO+2%NaOH 4h循环) -由于需水量大，业主未进行酸洗 正常运行CIP清洗频率：1月1次 碱洗：3000ppmNaClO+1%NaOH 6hr 酸洗：2%柠檬酸 2hr 至2011年4月,累计断丝3根, 运行4年的断丝率为0.00014%/年,2011年1月中下旬，原水水质发生剧烈波动，且带有强烈刺鼻味道。,原水：地表水 处理量：8400m3/d 膜型号：UNA-620A 运行时间：07年3月 阀门单元：3套,已稳定运行六年多,处理规模 : 30,000 m3/D（2000年1月运行） 42,000 m3/D（2006年增设） 支

10、 数: 300 支(2001年) 420 支(2006年) 膜组件型号: USV-6203 / UNA-620A (300支) / (120支),运行7年间膜破损根数：12根 断丝率：0.00009% /年,运行条件 Flux： 90.8LMH 过滤： 30min（全流量过滤运行） 反洗： 1.75min （添加次氯酸钠:10mg/L） 回收率：97.6% EFM： 1次/天30min（NaClO:25mg/L） 原水浊度：1-3N.T.U. 膜处理水浊度:0.04N.T.U.,长寿命运用业绩之一（San Patricio Waterworks ）,23,旭化成超滤能为我们带来什么？,解决客户

11、的实际问题,过滤通量高,使用寿命长,抗冲击性能强,化学稳定性高,物理强度高,节省初期投资,更换成本更低,解决不确定因素,膜恢复性能好,断丝率极低,25,怎么去评判超滤产品的性价比？,欧美通用评标方法: Net Present Value/Total Present Worth 即：保证同等功能基础上的微/超滤膜系统20年生命周期总成本 (同等功能？如：系统设备能使用20年、自动完整性检测、自动化学清洗） 20总成本 = 一次性投资 + 20年运行成本 如何计算？ 一次性投资= 土建+机电设备+安装调试 （1） 每年运行成本=能耗+化学药剂消耗+生产废水处理费用（2） 膜的更换成本=膜的更换价格

12、*膜数量*(20年/膜的担保年限-1)（3） 20年总成本=(1)+(2)*20+(3) （注：没有考虑银行利率）,最科学的评价方法-NPV,27,产品的市场认知度？,超滤市场的先驱领导者,材质-采用最适合制膜的PVDF材质,小结：,性价比-膜系统生命周期的总成本最佳,优势-为客户解决实际问题 节省初期投资、低断丝率、膜清洗恢复 能力强、对应各种不确定因素能力强,特点-3高1强1长 高通量、高强度、高耐药 抗冲击性能强、寿命长,工艺-采用独家最先进膜制备技术,市场认可度-全球有900余个业绩,旭化成完善的售前售后服务内容,售前,杭州技术部,技术交流,初步方案设计,中试试验,售后,指导安装调试,现场业主培训,现场指导化学清洗,现场指导完整性检测,现场定期回访,水质分析,膜丝解析,品质第一 客户至上,详细设计方案,详细设计方案交流,确认EM设计方案,现场问题的快速对应,旭化成超滤规格,32,Serving Earth and H