微濾膜在碳化硅行業(yè)中的應用

1、<p>　　微濾膜在碳化硅行業(yè)中的應用</p><p>　　摘要：招金膜天將自己的微濾膜成功應用在碳化硅行業(yè)。 </p><p>　　隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高,廢水處理人多數(shù)只有負的經(jīng)濟效益,無疑這使許多企業(yè)無法承受額外的廢水處理費用,此外經(jīng)濟的發(fā)展也帶來了水資源的日趨短缺,客觀上要求廢水能夠循環(huán)再利用。在這樣的社會效益和經(jīng)濟效益最大化

2、的要求下,各種新型的、改良的高效的廢水處理技術(shù)應運而生,微濾技術(shù)就是其中引人注目的技術(shù)之一。本文綜述微濾技術(shù)在工業(yè)廢水----碳化硅生產(chǎn)行業(yè)的應用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：微濾 碳化硅 招金膜天 </p><p>　　中圖分類號：TQ343+.6文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　　1 微濾技術(shù)處理碳化硅生產(chǎn)廢水的基本原理及其影響因素 <

3、/p><p>　　1．1微濾的基本原理 </p><p>　　中空纖維微濾膜是利用高分子材料采用特殊工藝制成的不對稱半透膜。它呈中空毛細管狀，管壁密布微孔，微濾膜的孔徑大約在0.001-0.1微米范圍內(nèi)，截留分子量約在1000-500000道爾頓，它的分離機理主要是靠物理的篩分作用。微濾分離時是在對料液施加一定壓力后，高分子物質(zhì)、膠體物質(zhì)因膜表面及微孔的一次吸附，在孔內(nèi)被阻塞而截留及膜表面的機

4、械篩分作用等三種方式被微濾膜阻止，在壓力的作用下，原液在膜內(nèi)或膜外流動，其中的溶劑或小分子可以透過膜，經(jīng)收集而成為微濾液，而其中的大分子物質(zhì)以及膠體粒子、細菌等被截留在膜外，被循環(huán)流動的原液帶走而成為濃縮液，從而實現(xiàn)物質(zhì)的分離、濃縮。 </p><p>　　1．2微濾工作的影響因素 </p><p>　　微濾的操作壓力為0.1-0.6Mpa，溫度為0-45℃時，微濾的透過通量為1-120L

5、/m2?h，低于1Lm2?h時實用價值不大，微濾透過通量的影響因素如下。 </p><p>　?。?）料液流速提高料液流速雖然對減輕濃差極化、提高透過通量有利，但需要提高料液壓力，增加耗能。一般紊流體系中流速控制在1-3m/s。 </p><p>　　（2）操作壓力微濾膜透過通量與操作壓力的關(guān)系取決于膜和凝膠層的性質(zhì)。微濾過程為凝膠化模型，膜透過通量與壓力無關(guān)，這時的通量成為臨界透過通量。

6、實際操作壓力應在極限通量附近進行，此時的操作壓力約為<0.6Mpa。 </p><p>　?。?）溫度操作溫度主要取決于所處理的物料的化學、物理性質(zhì)。由于高溫可降低料液的黏度，增加傳質(zhì)效率，提高透過通量，因此應在允許的最高溫度下操作。 </p><p>　　（4）運行周期隨著微濾過程的進行，在膜表面逐漸形成凝膠層，使透過通量下降，當通量達到某一最低數(shù)值時，就需要進行沖洗，這段時間成為

7、運行周期。運行周期的變化與清洗情況有關(guān)。 </p><p>　　（5）進料濃度隨著微濾過程的進行。主題液流的濃度逐漸增加。此時黏度變大，使凝膠層厚度增加，從而影響透過通量。因此對主體液流應定出最高允許濃度。 </p><p>　　（6）料液的預處理為了提高膜的透過通量，保證微濾膜的正常穩(wěn)定運行，根據(jù)需要應對料液 進行預處理。 </p><p>　?。?）膜的清洗膜必

8、須進行定期沖洗，以保持一定的透過量，并能延長膜的使壽命。 </p><p>　　2微濾技術(shù)在碳化硅行業(yè)的應用 </p><p>　　招金膜天看重產(chǎn)品的銷售更看重微濾市場的持續(xù)有序發(fā)展，所以在提供高品質(zhì)的產(chǎn)品同時，積極拓展微濾膜的新領域新應用。2008年山東招金膜天有限責任公司與某碳化硅行業(yè)的領軍企業(yè)通過多年的合作與研發(fā)，采用熱致相法生產(chǎn)的高強度PP膜回收碳化硅生產(chǎn)廢水，實現(xiàn)了碳化硅的回收與

9、水的再利用。碳化硅又稱金鋼砂或耐火砂。分子式為SiC，其硬度介于剛玉和金剛石之間，機械強度高于剛玉，用于多晶硅，晶硅片切割、可作為磨料和其他某些工業(yè)材料使用。碳化硅的生產(chǎn)過程為：破碎→化學處理→水洗→漂洗。一般廠家在經(jīng)過水洗分層選級時均采用純凈水對其進行漂洗，大的碳化硅顆粒可經(jīng)過沉淀，而一些極小微粒在水中處于懸浮狀態(tài)，無法沉淀，廠家無法回收，只好排放，排放一是對大自然造成很大的危害，二是浪費碳化硅資源及水源。采用微濾裝置對碳化硅生產(chǎn)廢水

10、過濾后，水中的碳化硅被濃縮收集回收再利用，微濾淡水可以回收再利用，實現(xiàn)了零排放。經(jīng)濟效益顯著。 </p><p>　　3微濾在碳化硅生產(chǎn)廢水中的技術(shù)參數(shù) </p><p>　　我公司的PP材質(zhì)的微濾膜過濾用于碳化硅生產(chǎn)廢液，該項目碳化硅生產(chǎn)廢水是以對水中碳化硅回收為目的，廢水水質(zhì)情況：濁度＜1000NTU的碳化硅生產(chǎn)廢水。經(jīng)過膜天PP微濾膜裝置處理后，設備出水濁度保持低于30NTU。 &l

11、t;/p><p>　　采用外壓式低壓錯流方式運行。運行方式上采用大循環(huán)小通量的方式，系統(tǒng)采用90%的回收率。外壓式微濾膜組件的特點：膜絲外空間大，膜表面積較大，水通量較大，因而其在運行時納污量大、抗堵塞，對原水水質(zhì)要求低，適用水質(zhì)范圍較廣，故適合用于濁度大的廢水處理系統(tǒng)。 </p><p>　　PP膜的專用設備的工作流程為：工作→維護（逆洗→反沖洗→氣洗）→工作。當產(chǎn)水通量下降20%或者進水壓

12、力增大20%的時候，進行化學清洗維護。 </p><p>　　微濾膜的特點闡述：一是針對碳化硅硬度高，切割強等特點，采用了熱致相法生產(chǎn)的PP膜，該膜韌性強，耐拉伸強度高等特點，這是其他膜材質(zhì)無法替代的優(yōu)點。我公司在PP膜的生產(chǎn)過程中將膜絲直徑增大了約2mm，相對增加在膜管中膜絲之間的通道，不易堵塞。二是將膜絲過濾直徑定在0.2um左右，在工藝設備制作中，將碳化硅漂洗水先通過多級沉淀過濾：斜板過濾→板框壓濾機→50

13、um袋式過濾器，后經(jīng)過關(guān)鍵設備PP膜專用設備。 </p><p>　　PP膜組件，DN200，膜面積：25m2,膜絲：內(nèi)徑：1.3~1.5mm,外徑：1.8~2mm。 </p><p>　　河南某碳化硅系統(tǒng)，本次設置 3臺50m3/h微濾裝置，微濾裝置系統(tǒng)工藝： </p><p>　　微濾進水泵→微濾裝置→微濾產(chǎn)水箱→供水 </p><p>

14、<b>　　反洗水泵 </b></p><p>　　在設備運行方面，具體參數(shù)為： </p><p>　　●我們根據(jù)膜通量衰減情況，設備運行40分鐘左右進行自動反洗一次。 </p><p>　　●氣洗一分鐘，開啟反洗水泵，側(cè)排30秒，上下排1分鐘，最后正沖10秒，投入使用。 </p><p>　　●整個過程自動化程度高，可

15、以做到無人職守。 </p><p>　　●氣洗量：3~4m3/min，氣壓：0.5公斤 </p><p>　　●反洗強度：80-100L/m2、 </p><p><b>　　回收經(jīng)濟效益： </b></p><p>　　微濾的濃水（含細小碳化硅粉）回到碳化硅生產(chǎn)工藝中的多級沉淀池前端，每天的回收量為0.6噸，目前市場碳