一、基本原理
二、无机膜技术创新之路——Pall在陶瓷膜领域的探索
随着环境要求的提高，政策法规趋严，人们的生活标准不断提升，以及一些快速发展的行业的废水处理需求逐渐变大，水处理领域出现了一些亟待解决的新问题。对于这些问题，传统的技术和解决方案逐渐暴露出各种问题和不足，比如占地面积大，运行能耗高，处理效果无法达到预期的目的。于是在这样的背景下，环保企业开始致力于研究新的技术来解决这些问题。
近几年，膜产品尤其是有机膜产品，由于其投资相对较小，运行操作简单以及性能稳定的特点，得到了迅速的推广。但随着应用的进一步推广，在一些高难度领域，有机膜也遇到了新的挑战。其中较为明显的是断丝、膜污染和膜寿命问题。由于污水通常水质较为复杂，污染物浓度较高，长时间运行后膜截留的污染物易对膜本身造成污染，并且容易堵塞膜孔，造成膜处理效率降低、效果变差，需不定时停机清洗，影响水处理系统的稳定运行；另外，清洗污染所需药剂进一步提高运行成本，且产生清洗废水造成二次污染问题。由于现有水处理膜多数为有机材料制备而成，其寿命相对较短，反复清洗后易造成膜寿命衰减，从而进一步提高系统换膜成本，同时更换的旧膜易处理处置较难，易对环境造成二次污染。而传统的管式陶瓷膜虽然耐污染性较高，寿命较长，但由于其膜面积较低，填充密度低，投资和运行成本高，也不适合在水处理中大规模推广应用。
针对以上痛点，上海企科也在思考解决方法，传统的小直径陶瓷膜在物料过滤分离领域应用较为广泛，比如油水分离、食品饮料行业的发酵液分离、制药等领域，但由于其单支膜面积小，填充密度低，造成其初次投资成本高，运行能耗高，比较适用于一些高经济价值的物料。应用于水处理领域时，尽管其处理效果很优异，但由于其高成本和高能耗所以就不是很经济。这就需要，陶瓷膜技术要有所突破，使其更适用于水处理领域；上海企科于是将目光聚焦到陶瓷膜这一新的材料上来，选择了蜂窝状结构的大尺寸陶瓷膜。目前有两大系列产品：一个是工业系列产品，一个是饮用水系列产品。有效面积分为12.16㎡ 和24.63㎡，外壳材质有玻璃钢和UPVC类型。
Pall在陶瓷膜领域具有悠久的历史和丰富的产品线,Pall在陶瓷膜领域已有100多年的历史，目前在全球已经形成了三个陶瓷膜品牌的制造应用基地。
第 一个是 Schumasiv™产品系列，在德国的舒马赫，主要应用于油水分离领域；
第 二个是Membralox®产品系列，位于法国巴泽，主要应用于制药食品饮料行业；
第三个是CUFSep™产品系列，位于中国北京，是水处理领域的大直径陶瓷膜。
*大尺寸陶瓷膜可以从不同的维度解决上述提到的这些痛点问题:
1、材料特性上，无机陶瓷膜机械强度高，无断丝风险，耐磨性和抗冲击性好，长期运行产水水质稳定；
2、 化学稳定性好，耐酸碱，耐强氧化剂，耐高温，耐有机溶剂，耐清洗且洗后通量易恢复；
3、 亲水性高，单只组件产水量大，有效减低投资和运行成本；
4、 过滤精度高（50nm），可有效去除水中颗粒物、胶体、微生物、微量有机物等污染物质；
5、寿命长，全生命周期内综合投资成本低。
6、运行维护上，无机陶瓷膜抗污染性能好，耐进水波动，长期运行通量稳定清洗频率低；
*大直径蜂窝状一体式设计，水力分布均匀，运行效率高；
*2.5mm宽流道设计，提高了纳污能力和反洗效果；
* 支撑层孔隙率高，滤后和反洗通量高，提高了过滤和反洗效率。
*工艺应用上，系统预处理要求低，降低了系统总投资和运行成本；
 * 垂直安装简易，标准化和模块化设计，简化降低系统管路投资成本；
* 饮用水系列产品具备饮用水卫生安 全产品卫生许可批件，安 全可靠。
从以上几个维度来看，大尺寸蜂窝状结构的陶瓷膜产品逐渐运用到越来越多的水处理领域中，是一款能看到未来且效果非常好的产品和技术。
三、无机陶瓷膜在行业内的实际应用
有机膜技术被称为“21世纪很重要、被行业看好的水处理技术之一”，但是它在北方地区的水处理应用上存在一个问题：在相同压力下，有机膜在冬天通量会降低，一般来说，温度每降低1摄氏度，通量会降低2/100。孙文俊强调，相对有机膜来讲，无机陶瓷膜更加皮实，市场接受性好；其中无机陶瓷膜技术在国内外一些具有高挑战难度的领域就得到了很好的推广。
1、CUFSepTM 工业应用案例——蚌埠某科技公司玻璃基板研磨废水处理
1）工艺方案
2） 项目背景：该项目通过对研磨废水进行处理和回用，降低生产水使用量和废水排放量，满足环保的节水减排要求。
3） 项目挑战：该项目水质特殊，其中颗粒物浓度高且颗粒粒径较小（<10μm），难以通过沉降方法澄清去除，常规预处理效果难以达到反渗透进水要求，因而回用较为困难。
4）解决方案：采用CUFSep™ CUF陶瓷超滤组件系统1套，过滤面积为121㎡。原水为研磨废水，处理水量为300m³/d，超滤系统产水量12m³/h。
5）处理效果：系统投运后连续稳定运行，CUFSep™ CUF超滤组件稳定运行，平均运行通量100 LMH无显著衰减，产水水质较好，可完全去除颗粒物，产水浊度<0.1 NTU，满足后段反渗透系统进水和稳定运行要求，系统回收率>90/100，物理反洗周期30min。
2、CUFSepTM 饮用水应用案例——福建某农村饮用水项目
1）工艺方案
2） 项目背景：福建省南平市某乡镇对已有供水设施进行升级改造，以提高当地饮用水水质，改善饮用水口感，并解决灾害气候条件的供水水源问题，提高饮用水质量。
3） 项目挑战：该地地处山区，居民用水点较为分散，若采用集中式供水设施管线铺设难度大造价高，运行和维护不便，因此采用分布式供水设施以满足需求。
4）解决方案：采用CUFSep™ CUFD饮用水超滤组件3支，原水选用地表水（河水），处理水量为120m³/d。
5）处理效果：系统投运后连续稳定运行，CUFSep™ CUFD饮用水超滤组件运行通量200 LMH且无衰减，产水水质较好满足GB5749饮用水要求，产水实测浊度<0.1 NTU。通过远程的方式，可以了解项目系统运行情况和参数，对设备的日常运行维护提供了便利，可有效解决偏远地区设备的运行维护难题。
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