Ceramika z węglika krzemumembranastosowany do oczyszczania wody pitnej zgodnie z wysokim standardem
Profil firmy
Zhejiang Jianmo Technology Co., Ltd. (JMFILTEC) to przedsiębiorstwo high-tech specjalizujące się w badaniach i rozwoju membran ceramicznych z węglika krzemu o wysokiej czystości, produkcji i zastosowaniu technologii separacji membran oraz projektowaniu inżynieryjnym. JMFILTEC zawsze podążał ścieżką innowacji technologicznych, firma współpracuje z Instytutem Ceramiki w Szanghaju, Chińską Akademią Nauk, Uniwersytetem w Tianjin i Uniwersytetem Zhejiang w celu opracowywania materiałów membranowych i technologii zastosowań, pomyślnie opracowała technologię przygotowania membran z węglika krzemu o wysokiej czystości, patent na wynalazek został zatwierdzony w 2014 r. Firma głównie produkuje i sprzedaje pierwszą generację rurowych membran SiC o małej średnicy, drugą generację gęstych wielokanałowych rurowych membran o dużej średnicy, płaską membranę arkuszową z węglika krzemu, innowacyjną kolumnową membranę z rdzeniem ceramicznym z węglika krzemu i membranę TUF z węglika krzemu.
Firma zbudowała pierwszą fazę linii produkcyjnej membran ceramicznych z węglika krzemu o mocy 50000 ㎡, druga faza linii produkcyjnej o mocy 200000 ㎡ została uruchomiona w styczniu 2022 r. Nasza membrana ceramiczna z węglika krzemu jest zaawansowana technologicznie, niezależnie innowowana, osiągnęła międzynarodowy poziom zaawansowania. Produkty mają wysoką przepustowość, długą żywotność, są odporne na korozję, łatwe do czyszczenia i hydrofilowe, zostały zastosowane w przemyśle tytoniowym, oczyszczaniu i ponownym wykorzystaniu ścieków przemysłowych, wstępnym oczyszczaniu metodą odwróconej osmozy, oczyszczaniu ścieków komunalnych oraz obszarach oczyszczania wód powierzchniowych/wód gruntowych. Dostarczamy membrany o wielkości porów 20 nm, 40 nm, 100 nm, 500 nm i 1000 nm, które są odpowiednie do różnych wymagań dotyczących separacji.
Informacje branżowe
Wdrożenie nowej normy stawia nowe wymagania w zakresie głębokiego uzdatniania wody pitnej. Wraz z przełomem w technologii filtracji i rosnącym zapotrzebowaniem ludzi na wysokiej jakości wodę pitną, skala i ilość domowych wodociągów wykorzystujących technologię ultrafiltracji oraz technologię podwójnej membrany (ultrafiltracja + nanofiltracja) również z roku na rok rosną.
Technologia stosowana
Membrana z węglika krzemu to bardzo czysty drobny proszek węglika krzemu powstający w wyniku technologii rekrystalizacji i spiekania, charakteryzujący się dużą przepustowością, odpornością na korozję, łatwością czyszczenia i długą żywotnością. Jest to produkt o wysokiej precyzji, zapewniający produkty separacji membranowej klasy mikrofiltracji i ultrafiltracji. Najwyższa dokładność filtracji może osiągnąć 20 nanometrów.

Cechy: wysoki strumień, strumień czystej wody 3000 LMH przy 25 stopniach
Struktura stopniowej apertury

Idealnie hydrofilowy, z kątem zwilżenia wodą wynoszącym zaledwie 10,3 stopnia

Proszek SiC nano nie kurczy się i nie przechodzi w fazę ciekłą w procesie rekrystalizacji spiekania, tworząc ostatecznie porowatą i połączoną strukturę szkieletu sieciowego o porowatości ponad 45%

Cechy membrany z węglika krzemu: łatwość czyszczenia

Porównanie punktów izoelektrycznych różnych materiałów

Efekt płukania wstecznego sprawdzono po zanieczyszczeniu powierzchni membrany zielonymi algami

Efekt płukania wstecznego sprawdzono po zanieczyszczeniu żelazem i manganem
1) Punkt izoelektryczny nanocząstek węglika krzemu wynosi około pH 2,4. W szerokim zakresie pH interfejs między warstwą separacyjną utworzoną przez rekrystalizację nanocząstek węglika krzemu a medium filtrującym może utrzymywać środowisko o ładunku ujemnym, tworząc specjalny efekt przeciwporostowy i blokujący olej. Jak pokazano na powyższym rysunku, substancje takie jak koloidy, zawiesiny stałe i krople oleju nie są łatwo przyczepiane do powierzchni membrany, a płukanie wsteczne może łatwo „odkleić” substancje takie jak koloidy, zawiesiny stałe i krople oleju z powierzchni membrany;
2) Struktura o rosnącym gradiencie wielkości porów i wysoka porowatość membran z węglika krzemu (z mniejszą liczbą martwych porów i dobrą łącznością kanałów filtracyjnych)
3) Ze względu na doskonałą odporność na korozję membrany z węglika krzemu, istnieje możliwość zastosowania wielu opcjonalnych rozwiązań czyszczących, które mogą wykorzystywać środki chemiczne o wysokim stężeniu do czyszczenia i odzyskiwania, bez obawy o chemiczne uszkodzenie warstwy membrany.

Efektywne czyszczenie
(Oszczędzaj środki chemiczne i zmniejsz ilość ścieków powstających podczas czyszczenia)
Jednocześnie z płukaniem wstecznym następuje oczyszczenie warstwy ciasta filtracyjnego zgromadzonej na powierzchni membrany poprzez połączenie natryskiwania fizycznego z napowietrzaniem od dołu.
Podczas czyszczenia chemicznego środki chemiczne są rozpylane na powierzchni membrany, a superhydrofilowe właściwości węglika krzemu służą do penetracji porów środka, co pozwala na zakończenie procesu czyszczenia uporczywych zanieczyszczeń. Strona wytwarzająca wodę nie pozostawia zanieczyszczeń w postaci środka

|
Materiały membranowe |
Sic |
|
materiał uszczelniający |
Viton/EPDM/NBR |
|
Materiał do zbierania wody |
Tworzywo sztuczne PPS wzmocnione włóknem szklanym |
|
Efektywna powierzchnia filtracji pojedynczego elementu membranowego |
0.177㎡ |
|
Dokładność filtra |
0.1um |
|
Czysty strumień wody |
5000LMHbar@20 stopni |
|
Materiał składowy membrany |
Tworzywo sztuczne PPS wzmocnione włóknem szklanym |
|
materiał uszczelniający |
Viton/EPDM/NBR |
|
odstęp między membranami (regulowany) |
8 mm |
|
Maksymalna powierzchnia obciążenia membrany |
7,5 ㎡ (42-elementy membranowe) |
|
Maksymalna wydajność produkcji wody |
7,5 m³/godz. |
|
maksymalne ciśnienie robocze |
-0.7 bar |
|
Maksymalne ciśnienie płukania wstecznego |
1,2 bara |
|
temperatura pracy |
1~45 stopni |
|
ph |
1~14 |
Tanaliza techniczna
Pierwsza generacja konwencjonalnego procesu obróbki (standard GB5749-2006, realizacja kontynuowana 1 kwietnia 2022 r.)

Wady:
1. Nie można skutecznie usuwać azotu amonowego i zanieczyszczeń organicznych, zwłaszcza rozpuszczonej materii organicznej
2. Alg i toksyn z alg nie można skutecznie usunąć, nie można usunąć zapachu, smaku ani substancji zaburzających gospodarkę hormonalną
3. Dodaj chlor, aby wytworzyć produkty uboczne, tak aby zwiększyć mutację wody fabrycznej
4. Woda produkcyjna jest niestabilna i ma wtórne zanieczyszczenie w sieci rurociągów
Płaski system ultrafiltracji z węglika krzemu ceramicznego może zintegrować filtr piaskowy, zbiornik utleniania kontaktowego ozonem i system ultrafiltracji w jeden, co znacznie oszczędza powierzchnię i skraca przepływ procesu. Ma bardziej elastyczną konstrukcję procesu, taką jak dynamiczny proces filtracji o podwójnym efekcie połączony z węglem aktywowanym w proszku.
Druga generacja konwencjonalnego + głębokiego procesu obróbki GB5749-2022 nowy standard GB5749-2022

Trzecia generacja krótkiego procesu ultrafiltracji węglika krzemu + membrana nanofiltracyjna z pustymi włóknami GB5749-2022 nowy standard GB5749-2022

WprowadzeniefProces filtracji z podwójną membraną dynamiczną

Proces filtracji z podwójną membraną dynamiczną odnosi się do zaawansowanej technologii filtracji, która łączy dynamiczną adsorpcję z technologią ultrafiltracji.
Wykorzystując ultradrobny proszek węgla aktywnego jako warstwę adsorpcyjną i płaską membranę z węglika krzemu jako nośnik warstwy adsorpcyjnej, osiągnięto pełne oczyszczenie wody przez adsorpcję, a następnie filtrację.
Ze względu na cały proces filtracji adsorpcyjnej, ciśnienie napędzające cząsteczki wody, aby przeszły przez warstwę adsorpcyjną, warstwę membranową płaskiej membrany z węglika krzemu i warstwę nośną, aby dotrzeć do strony wody produkcyjnej, jest bardzo niskie, co może zapewnić, że warstwa adsorpcyjna zawsze utrzymuje luźny stan. Może to zrównoważyć skuteczną adsorpcję szkodliwych substancji, takich jak PFAS, zapewniając jednocześnie filtrację o wysokiej przepustowości.
Największą zaletą dynamicznego procesu filtracji membranowej o podwójnym działaniu jest to, że każda cząsteczka wody i szkodliwe substancje, takie jak PFAS, muszą najpierw przejść przez proces adsorpcji i filtracji, a cały kanał filtracji adsorpcyjnej jest równomiernie rozłożony i ma krótki skok.
Proces filtracji z wykorzystaniem dynamicznej membrany o podwójnym działaniu umożliwia wybór różnych ultradrobnych materiałów proszkowych jako wypełniaczy warstwy ciasta filtracyjnego, w zależności od różnych czynników zanieczyszczenia źródła wody.
Obecnie do sprawdzonych czynników zanieczyszczeń, które można usunąć, zalicza się: PFAS, rozpuszczony węgiel organiczny (DOC), lotne związki organiczne (LZO), trihalometany (THM), kwasy huminowe, pozostałości leków, usuwanie zapachu, smaku i koloru.
Przypadki pokazują

Droga procesu: Droga procesu: Woda powierzchniowa → Zbiornik reakcyjny z przegrodami (reakcja dwuetapowa, podchloryn sodu i flokulant) → Płaski arkuszowy system ultrafiltracji z węglika krzemu
160,000 ton/dzień, woda powierzchniowa do produkcji wody pitnej

Droga procesu: woda morska → zbiornik reakcyjny z przegrodami (reakcja dwuetapowa, podchloryn sodu i flokulant) → płaski system ultrafiltracji z węglika krzemu → odwrócona osmoza odsalania wody morskiej, stabilny strumień roboczy 220LMH
Projekt wstępnego oczyszczania wody w akwakulturze łososia o wydajności 28 800 ton/dzień


Trasa procesu: zbiornik sedymentacji flokulacyjnej → kolumna membranowa z rdzeniem ceramicznym z węglika krzemu → dezynfekcja → zbiornik produkcyjny
Projekt 5,000 ton wody pitnej dziennie

Trasa procesu: zbiornik sedymentacji flokulacyjnej → system ultrafiltracji z płaską membraną z węglika krzemu → dezynfekcja → zbiornik produkcyjny
160,000 ton/dzień, woda powierzchniowa do produkcji wody pitnej
