内蒙古科泰隆达环保科技有限公司:高精度大通量中空纤维超滤膜制造技术

广告位

(1)技术原理 中空纤维超滤膜技术是当前水处理领域的先进技术,是以超滤膜作为过滤介质,超滤膜是一种具有选择性透过能力的流体分离材料,膜壁密布微孔,孔隙大小约0.01~0.1微米,原…

(1)技术原理

中空纤维超滤膜技术是当前水处理领域的先进技术,是以超滤膜作为过滤介质,超滤膜是一种具有选择性透过能力的流体分离材料,膜壁密布微孔,孔隙大小约0.01~0.1微米,原水在一定压力下流过膜表面时,水和小分子溶质可以透过膜壁,而原水中尺寸较大的溶质分子被截留,从而实现对原水的净化。

(2)解决的关键问题

现有的中空纤维超滤膜制备技术未能有效解决成孔控制机制的难题,导致膜通量小、过滤精度低,膜分离装置运行能耗高、清洗效果差。长期以来,高精度、大通量都是分离膜制备过程中无法兼顾的一道难题。

本成果通过创新突破,开发出了一种基于溶液相转移纺丝工艺以及多孔纺丝技术的中空纤维超滤膜制备方法,研制出了具有超低运行压力、高过滤精度、高膜通量的中空纤维超滤膜。同时,针对目前中空纤维超滤膜组件采用传统的整体式封装方法存在的污染物不易清洗,而且膜丝损坏无法更换的问题,开发出了一种中空纤维膜丝分束式封装技术,有效延长了中空纤维超滤膜组件的使用寿命。

(3)完成主要过程

本成果的开发过程主要分为超滤膜丝的制备及超滤膜组件的封装两大部分:

① 超滤膜丝的制备

采用基于溶液相转移纺丝工艺以及多孔纺丝技术的中空纤维超滤膜制备工艺,通过精确调控微相分离过程中的亲水聚合物链的分散与表面迁移,制得了孔径分布均匀的中空纤维超滤膜丝,并通过工艺优化,进一步减小了超滤膜孔径,提高了单位面积膜的孔隙率,使其在较低操作压力下,能够获得较高的过滤精度和较大的水通量。

② 超滤膜组件的封装

针对目前中空纤维超滤膜组件采用传统的整体式封装方法存在的污染物不易清洗,而且膜丝损坏无法更换的问题,我们对封装技术进行了改进。开发出了一种中空纤维膜丝分束式封装技术,使得超滤膜组件中的膜丝分布更加均匀,膜通量进一步提高,同时实现了超滤膜丝的离线清洗、局部更换,有效延长了产品的使用寿命。

(4)技术转化

本成果已由内蒙古科泰隆达环保科技有限公司于2018年实施了转化,转化为产品。

(5)推广情况

该成果已在内蒙古、北京等20多个饮用水深度净化、污水提标改造及中水深度净化回用工程中进行了推广应用。例如,在饮用水深度净化领域,已用于内蒙古自治区苏尼特左旗、苏尼特右旗、正镶白旗、阿巴嘎旗、二连浩特市、东乌珠穆沁旗、商都、固阳等数十个旗县水厂的水质改善项目,提高了饮用水水质,使居民免除高氟水、苦咸水等带来的危害,有效抑制了饮水不安全疾病,特别是地方性疾病的发生,提高了人民群众的健康水平。

在中水回用领域,已应用于锡林浩特市、苏尼特左旗、阿巴嘎旗、正镶白旗、太仆寺旗、镶黄旗等地的大型市政项目,产水不仅可用于城市绿化、道路清扫、景观河道,还可满足当地热电厂、石材厂等工业企业的循环冷却水、锅炉补给水等工业用水要求,有效减少了对新鲜水资源的取用量,大大提高了水资源的循环利用率。

(6)效益

本成果已于2018年在各类水处理工程中推广应用,产生了良好的经济效益,成果转化产品——中空纤维超滤膜组件年均销售收入1000万元,截止2021年7月,产品销售收入总计3470万元,为企业创造利润1475万元,上交税金575万元。

此外,本成果在中水深度净化回用项目中的应用,可为工业企业提供高品质再生水,可为工业用水用户节约用水成本2元/吨。仅以锡林浩特二电厂为例,每日需新鲜水补给量1.5万吨,通过使用中水,锡林浩特二电厂每年可节约用水资金1000余万元。目前,采用本成果的中水项目每天可产出再生水6万吨,全部用于各类工业企业和市政行业,为这些用水大户节约资金4000余万元。

除了可观的经济效益,本成果产生的社会效益更加突出。在我区水资源污染和短缺并存的情况下,该成果在居民安全饮水工程中的成功应用,有效解决了50余万居民的饮水安全问题,免除了高氟水、苦咸水等给人们带来的健康危害,提高了人民的健康水平。同时,在再生水回用方面,解决了我区支柱产业——煤化工、钢铁、电力、矿产等工业用水大户的取水难题,以及污水排放问题,提高了水资源的循环利用率,减轻了环境污染,有利于促进当地传统产业升级,向绿色、环境友好型发展。

同时,本成果的推广应用也有利于提升我区水处理膜行业的技术水平,推动超滤膜净化技术在更多行业规模化应用,对企业技术创新能力增强及产品市场优化升级具有良好的推动作用。

(7)经费来源

本成果的技术开发共投入经费200万元,全部由内蒙古科泰隆达环保科技有限公司自筹解决。

为您推荐