旭化成超滤膜特征及其在钢铁和焦化废水处理方面的应用_徐丽

72INDUSTRIALWATERTREATMENT工业水处理水工业市场2011年第11期一、引言随着工业化的进展，水资源匮乏和污染问题日益突出，社会经济的快速发展受到了严重的影响。钢铁行业消耗和排放的水量非常大，因此也受到了很大的限制。如果能有效地回收利用排放废水，不仅可节约水资源，减少废水排放，还可降低企业成本。传统的处理方法一直是采用“混凝→澄清→过滤→冷却”工艺，不进行除盐处理，易造成设备腐蚀、结垢。反渗透技术是一种高精度的膜分离过程，虽然可达到除盐效果，但极易被污染，要保证稳定运行，必须进行有效的预处理。超滤膜系统就是近年来发展起来的一项高效反渗透预处理工艺，相比较其他传统的方法，超滤膜系统具有产水水质更好更稳定、自动化程度更高、占地面积更小的优势，这些特点使膜法深度处理工艺在钢铁行业中的优势逐渐突出，市场占有率也逐年递增。在世界水资源短缺、水源严重污染的情况下，旭化成集团凭借雄厚的实力和丰富的经验，积极研发用于水处理事业的环保产品，为创造更好的地球环境而不懈努力。旭化成率先开拓了Microza网状结构聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜的生产及其在水处理行业的应用，目前该产品在美国净水市场的占有率已超过70%。Microza膜产品采用了特有旭化成超滤膜特征及其在钢铁和焦化废水处理方面的应用文/徐丽金章茂塚原隆史（旭化成分离膜装置杭州有限公司浙江杭州310018）摘要：本文介绍了旭化成MicrozaUNA/UHS膜组件的特征及其在钢铁和焦化废水处理方面的应用实例。望通过此文能更了解旭化成产品的性能及适用领域。关键词：旭化成热致相分离（TIPS）制膜方法MicrozaUNA/UHS应用73水工业市场2011年第11期的液液热致相分离（L-LTIPS）制备技术，具有化学稳定性好、机械强度高、产水水质稳定的优良特征。本文主要介绍旭化成MicrozaUNA/UHS膜组件的特征及其在钢铁和焦化废水处理方面的应用实例。二、旭化成Microza膜组件的特征1、PVDF膜丝的优势采用特有热法制膜技术制备的Microza膜丝，不仅具有物理性能和化学稳定性强的优势，并且孔径分布也非常窄。图1为采用特有热法制膜技术的MicrozaPVDF中空纤维膜的表面照片，从A图可以看出旭化成Microza膜为均质网状构造，孔径分布均匀，开孔率高；B图则显示了MicrozaPVDF膜丝的强亲水性。旭化成采用热法制备的MicrozaPVDF膜，具有物理强度高、耐药性强等优点。即使浸泡在5000ppmNaClO和4%NaOH混合溶液中40天以上，拉伸保持率仍为90%左右。如果以碱洗频率为半年一次、碱洗时间为8小时计算，那么膜丝正常使用10年的药品浸泡时间相当于在5000ppmNaClO和1wt.%NaOH的混合溶液中浸泡7天；即使碱洗频率为一个月一次，膜丝正常使用10年的药品浸泡时间也仅相当于在5000ppmNaClO和1wt.%NaOH的混合溶液中浸泡40天。因此，采用特有热法制备的图1MicrozaPVDF膜表面照片图2MicrozaUNA圣弗兰西斯科给水厂项目AB项目参数膜材料高维网状结构聚偏氟乙烯（PVDF）膜丝制备方法液液热致相分离法过滤方式外压式公称孔径0.1μm膜组件长度2338mm（膜长度约为2,000mm）膜组件直径φ165mm有效膜面积50m2膜柱外壳材质ABS最高操作温度40deg.C进水最高压力300kPa最高跨膜压差300kPa设计通量范围40-200LMH长期操作pH适用范围1-10短期药洗pH适用范围1-14膜组件重量（干重）30kg膜组件重量（湿重）60kg可承受余氯浓度5000ppm表1UNA-620A膜组件性能参数项目参数膜材料高维网状结构聚偏氟乙烯（PVDF）膜丝制备方法液液热致相分离法过滤方式外压抽吸式过滤公称孔径0.08μm膜组件长度2164mm（膜长度约为2,000mm）膜组件直径φ167mm有效膜面积50m2最高操作温度40deg.C最高运行压力-80kPa膜通量范围40-160LMH长期操作pH适用范围1-10短期操作pH适用范围1-14膜组件重量21kg可承受余氯浓度5000ppm表2UHS-620A膜组件性能参数74INDUSTRIALWATERTREATMENT工业水处理水工业市场2011年第11期MicrozaPVDF膜丝至少拥有10年左右的耐药性。在不影响寿命的情况下，还可承受高浓度长时间的药洗过程，保证了膜通量的高恢复率。图2为MicrozaUNA-620A膜组件在美国圣弗兰西斯科自来水厂的项目。该项目一期采用了300支膜组件，日处理量为30000m3/d，于2000年1月开始正式运行，至2007年，这300支膜组件仅有12根膜丝出现了破损，相应的断丝率为0.00009%/年，可见膜丝的强度和韧性是非常优