غشای UF قابل بازیافت

 

1. بررسی اجمالی محصول: یک پیشرفت فناوری در مواد غشای معدنی جدید

در برابر پس زمینه آلودگی جهانی آب جهانی به طور فزاینده ای ، غشاهای سرامیکی سیلیکون کاربید (SIC) ، به عنوان نوع جدیدی از مواد غشای معدنی غیر اکسید ، به دلیل عملکرد عالی آنها به عنوان پشتیبانی فنی اصلی در زمینه عملکرد عالی خود تبدیل می شوند. متشکل از 100 ٪ مواد SIC ، تشکیل یک ساختار سه بعدی با توزیع دقیق اندازه منافذ. با توجه به تفاوت در ساختار غشای ، عمدتاً به دو دسته تقسیم می شود: غشاهای لوله ای و غشای ورق مسطح.} غشای لوله ای شامل یک لایه جداگانه ، لایه جدا شده ، لایه و لایه پشتیبانی . هر دو دارای دقت فیلتراسیون از میکروفیلتراسیون (MF) گرفته تا اولترافیلتراسیون (UF) (دامنه اندازه منافذ 0 {12} 01-10 میکرومتر) ، جدا کردن مواد جامد تعلیق ، کولائید ، باکتری ها و ارگانیک های ماکرومولکولار در مایعات است.

 

تولد غشاهای سرامیکی سیک ، محدودیت های کاربردی مواد غشایی سنتی را خراب کرده است {{0}}} هسته فنی آنها در ساختار شبکه کریستال SIC نه تنها از طریق پخت و پز با دما بالا که نه تنها به سختی مکتات (سختگیرانه Mohs 9 {9 {{{7 {7} 5} 5) و قدرت بالا (ص) کاربید سیلیکون خود بلکه غشایی را با ثبات حرارتی عالی (مقاوم در برابر دمای بالا 800 درجه) و پایداری شیمیایی (تحمل به اسیدهای قوی و قلیایی با pH 0-14 و تمام حلال های آلی).}}} این خواص باعث می شود که در تصفیه زباله های صنعت ، برداشت ناب از آب ، آماده سازی آب خالص ، آماده سازی آب و پاکسازی روغن ، تهیه کننده روغن ، تهیه کننده روغن و پاکسازی روغن ، فن آوری های جدایی غشای.

 

2. مزایای اصلی: رهبری عملکرد چند بعدی و موانع فنی

(1) مزایای عملکرد مواد

ثبات شیمیایی استثنایی: در مقایسه با غشاهای پلیمری (مانند PVDF ، PAN) که مستعد تخریب در محیط های اسید قوی هستند ، غشاهای سرامیکی سیک می توانند به طور پایدار در رسانه های شدید مانند اسید هیدروکلریک غلیظ ، اسید سولفوریک غلیظ و هیدروکسید سدیم ، در برابر سیستم های بسیار مناسب مانند Aqua Regia regia {{{{{{} inte در مقاومت در برابر محیط های شدید عمل کنند. درمان متالورژی ، صنعت شیمیایی و غیره.

دستیابی به موفقیت در ثبات حرارتی: غشاهای پلیمری به طور معمول در برابر دمای زیر 40 درجه ، غشاهای سرامیکی آلومینا و غشاهای فلزی زیر 300 درجه مقاومت می کنند ، در حالی که غشای سرامیکی SIC می توانند به طور پایدار تا 800 درجه در هوا. آنها در سناریوهایی مانند استریلیزاسیون بخار و با استفاده از روش های بالا} emperature themperation} intewater} intewater} intewater} intewater} intewater شسته شده ، آنها نیاز به پیش درمانی خنک کننده را از بین می برند ، و مستقیماً هزینه های مصرف انرژی را کاهش می دهند.

مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر سایش: لایه پشتیبانی و لایه جداسازی غشاهای سرامیکی SIC دارای قدرت پیوند بالایی ، مقاومت در برابر تمیز کردن و سایش . آنها می توانند در برابر فشار عملیاتی 1-2 نوار (پایین تر از 3-4 نوار برای غشاهای آلومینا و 2-6 برای غشاهای فلزی) مقاومت کنند ، و در معرض آسیب قرار می گیرند و در معرض شکستگی قرار می گیرند. عمر خدمات آنها می تواند به 5-8 سال ، 5-5 برابر غشای پلیمری معمولی برسد.

 

(2) مزایای عملکرد جدایی

شار بالا و خاصیت ضد فولینگ: غشای سرامیکی SIC دارای تخلخل باز 40 ٪ -50 ٪ ، با شار آب خالص به 3-4 m³/(m² · h) می رسد ، بیش از 30 برابر غشای پلیمری (0. 08-0.0.12 متر مربع/(متر مربع)). سطح آبگریز و اولئوفوبیک آنها (زاویه تماس<5°) enables efficient interception of oil droplets in oil-water separation while allowing water to pass through rapidly. For example, in oily wastewater treatment, the oil interception rate can reach over 99.9%, and an oil pollution layer is less likely to form.

توانایی الکلی دقیق: با کنترل فرآیند پخت و پز ، توزیع اندازه منافذ غشای SIC بسیار متمرکز است (انحراف کمتر از یا برابر با 5 ٪) ، امکان جداسازی دقیق مواد با اندازه ذرات مختلف .} در آماده سازی آب خالص ، آنها به طور مؤثر باکتری ها ، کلوچه ها ، و در حالی که می توانند به صورت واتل های معلق در بالای 0.}}} کدورت آب تولید شده است<0.1 NTU, meeting drinking water standards.

 

(3) فرایند و مزایای هزینه

تصفیه جریان متقابل کارآمد و صرفه جویی در مصرف انرژی: سیستم جداسازی غشای SIC اصل "فیلتراسیون متقاطع" را تصویب می کند ، جایی که مایع خوراک با سرعت بالا (1-3 متر بر ثانیه) در داخل لوله غشایی جریان می یابد .}}}}} intrbrate به طور عمودی از طریق لایه غشای غشایی عبور می کند ، در حالی که Macromolecular} 5 حفظ می شود. سطح و فرکانس تمیز کردن را کاهش می دهد و مصرف انرژی را 30 ٪ -50 ٪ در مقایسه با فیلتراسیون سنتی بن بست. کاهش می دهد

ادغام سیستم عالی: در مقایسه با فرآیندهای تصفیه آب سنتی (مانند تصفیه انعقاد-سم زدایی-ماسه) ، سیستم جداسازی غشای SIC فضای کف را بیش از 50 ٪ کاهش می دهد و می تواند به صورت مدولار برای تطبیق با نیازهای تصفیه آب در مقیاس مختلف طراحی شود ، به خصوص برای پارک های صنعتی با منابع زمین محدود یا سناریوهای آب اضطراری.}}}

 

شاخص های عملکرد	غشای سرامیکی	غشای پلیمری	غشای سرامیکی	غشای فلزی
مطالب پشتیبانی	100 ٪ sic	پلیمر	اکسید	پشتیبانی فلزی
ماده لایه تصفیه غشای	100 ٪ sic	ps/pvc/pan ، و غیره .	اکسید	پوشش اکسید
سختی	HIGH (MOHS 9.5)	کم	عالی	عالی
فشار عملیاتی	1-2 بار	1-2 بار	3-4 بار	4-6 بار
شار آب خالص	3–4 m³/(m²·h)	0.08–0.12 m³/(m²·h)	0.25–3 m³/(m²·h)	0.25–0.5 m³/(m²·h)
مقاومت دما	800 درجه (هوا)	<40℃	<300℃	<300℃

 

فرآیندهای آماده سازی {0}: شیوه های صنعتی شدن مسیرهای فنی متنوع

(1) روش بسته بندی ذرات (روش پخت و پز حالت جامد)

حاصل از فناوری آماده سازی سرامیک متخلخل ، این روش فرآیند اصلی برای تولید تجاری غشای سرامیکی سیک است . اصل اصلی آن دوپینگ ذرات کوچک SIC با ذرات بزرگ است و با استفاده از مشخصات پودری با دمای کم به دنبال پودر و پیوند بین ذرات بزرگ بین ذرات بزرگ}} {از طریق دمای بالا ، حفظ می شود و از طریق دمای بالا ، از طریق PORES PORES حفظ می شود. برای ساختن یک دوغاب با یک پراکندگی و متوسط ​​برای آسیاب توپ مخلوط شده است ، که با پوشش دادن به سطح پشتیبانی .}} رسانه در دوغاب با عمل مویرگی وارد پشتیبانی می شود و ذرات SIC جمع می شوند و یک لایه غشایی را تشکیل می دهند.

 

مزایا: عملکرد ساده ، نیازهای تجهیزات پایین ، هزینه های قابل کنترل و تعادل خوب بین تخلخل و استحکام مکانیکی غشای تمام شده {{0}
کاربرد: بیش از 80 ٪ از غشاهای سرامیکی SIC در بازار توسط این فرآیند تهیه شده است ، که به طور گسترده در تصفیه فاضلاب پیشرفته شهرداری ، استفاده مجدد از فاضلاب صنعتی و سایر زمینه ها {1}

 

(2) روش پخت و پز کربوترمال

با استفاده از منابع سیلیکون (مانند SiO₂) و منابع کربن (مانند رزین فنولیک) به عنوان مواد اولیه ، آنها به طور یکنواخت مخلوط می شوند ، روی پشتیبانی پوشش داده می شوند و در معرض واکنش کاهش کربوترمال (درجه حرارت 1000-1300 درجه) در یک آرگون یا محیط خلاء قرار می گیرند تا کریستال های سیکن تولید کنند و یک روش برای تشکیل یک لایه غشای را تشکیل دهند و این یک لایه غشاء را تشکیل می دهد. مشکلاتی مانند شرایط سخت شکل گیری فیلم ، سرعت زیاد و عملکرد کم (<60%).

 

مزایا: منابع اولیه مواد اولیه و دمای واکنش پایین تر از روش بسته بندی ذرات . اگر مشکل نقص تشکیل دهنده حل شده است ، انتظار می رود با روش بسته بندی ذرات در میدان کم هزینه . رقابت کند.
محدودیت: در حال حاضر ، بیشتر برای تحقیقات آزمایشگاهی با چند برنامه صنعتی . استفاده می شود

 

(3) روش پیرولیز پلیمری

پیش سازهای سرامیکی (مانند پلی کربوسیلین) حل شده یا ذوب شده ، روی پشتیبانی پوشش داده می شوند و از طریق پیرولیز با دمای بالا در حدود 1000 درجه .}}}} {این روش برای تهیه سرامیک های غیر اکسید در خارج از کشور ، با ضخامت 4}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} intry} intrys} intry}} مواد اولیه پیشرو برنامه در مقیاس بزرگ خود را محدود می کند .

 

مزایا: یکنواختی لایه غشای خوب ، مناسب برای تهیه غشاهای اولترافیلتراسیون با دقت بالا ، به ویژه در زمینه های سطح بالا مانند آماده سازی آب خالص با درجه الکترونیکی.
کاربرد: برنامه های کاربردی خلبان در پیش تصفیه آب فوق العاده برای صنعت نیمه هادی .

 

(4) رسوب بخار شیمیایی (CVD)

فیلم های نازک SIC از طریق واکنشهای فاز گاز (مانند تجزیه SIH₄ و ch₄ در دماهای بالا) روی سطح پشتیبانی قرار می گیرند).} لایه غشای به دست آمده دارای چگالی بالا و اندازه منافذ کوچک (اندازه منافذ کوچک (اندازه منافذ) است (<0.01μm), but complex process, extremely high cost, and low flux.

 

مزایا: کنترل لایه غشای قوی ، مناسب برای جداسازی گاز در صنعت نیمه هادی یا جداسازی فاز مایع با خلوص بالا {{2}
محدودیت: در حال حاضر به طور عمده در زمینه های تحقیقاتی علمی با کیفیت بالا اعمال می شود ، اما هنوز در تصفیه آب. ترویج نشده است

 

4. زمینه های کاربردی: پوشش تمام صحنه از تصفیه صنعتی تا آماده سازی آب خالص

(1) آب خالص و آماده سازی آب فوق العاده خالص

کاربرد اصلی غشاهای سرامیکی SIC در آب خالص در فیلتراسیون با دقت بالا و عملکرد پایدار آنها نهفته است:

 

درمان پیشرفته آب آشامیدنی شهرداری: As a secondary or tertiary advanced treatment process, SiC ultrafiltration membranes can effectively remove Escherichia coli (interception rate >99. 99 ٪) ، جلبک ها ، کلوئیدها و مواد آلی موجود در آب. همراه با جذب کربن فعال ، کیفیت آب تولید شده بیش ازاستانداردهای مربوط به کیفیت آب آشامیدنی(GB 5749-2022) ، به ویژه برای مناطقی که با کیفیت منبع آب ضعیف. مناسب است ، به عنوان مثال ، یک گیاه آب در امتداد رودخانه Yangtze از یک فرآیند "غشای SIC + ازن بیوچر" استفاده می کند و به کدورت می رسد<0.05NTU and organic matter removal rate >85 ٪ پس از درمان .

تولید آب خالص صنعتی: در الکترونیک ، قدرت ، دارویی و سایر صنایع ، غشاهای SIC می توانند به عنوان یک واحد پیش درمانی برای اسمز معکوس (RO) ، رهگیری مواد جامد معلق ، باکتری ها و کلوئیدها در آب برای جلوگیری از آلودگی غشای RO و گسترش عمر خدمات خود ،. یک FOCTORITORITION PROCESING ROAFILTRITORY MEMBRINE SIC فوق العاده استفاده کنند. 18 . 2mΩ · سانتی متر ، برآورده کردن نیازهای آب برای تمیز کردن ویفر12- اینچ.

تأمین آب اضطراری و آب شیرین کن آب دریا: The anti-fouling property of SiC membranes makes them outstanding in emergency disaster relief, directly treating surface water such as rivers and lakes to quickly provide drinking water. In seawater desalination pretreatment, compared with traditional sand filtration + security filters, the SiC membrane system can withstand high-turbidity seawater (turbidity >50NTU) ، کاهش خطر آلودگی غشاهای RO بعدی.

 

(2) تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب صنعتی

تصفیه فاضلاب فلزی سنگین: Using the corrosion resistance and sieving effect of SiC membranes, heavy metal ions such as copper, nickel, and cadmium in wastewater can be intercepted (interception rate >99 ٪) . همراه با بارش شیمیایی ، پساب با استاندارد سطح اول ازاستاندارد تخلیه فاضلاب جامع.

تصفیه فاضلاب ارگانیک با غلظت بالا: در فرآوری مواد غذایی ، دم کردن و سایر صنایع ، غشاهای SIC می توانند ارگانیک های ماکرومولکولی مانند پروتئین و نشاسته در فاضلاب را از هم جدا کنند ، با میزان حذف COD 60 ٪ -80 ٪ ، بارگذاری بار برای درمان بیوشیمیایی متعاقب. یک کبودی از یک کماندار Suplifil "Anaerobic Membrane" استفاده می کند.<50mg/L, meeting direct discharge requirements.

 

(3) جداسازی و آب روغن و درمان متوسط

تصفیه فاضلاب روغنی صنعتی: For oily wastewater (oil concentration 50–5000mg/L) in mechanical processing, petroleum 开采,and other industries, the hydrophilic and oleophobic properties of SiC ceramic membranes can efficiently separate floating oil, emulsified oil, and even dissolved oil, with an oil interception rate >99.9 ٪ و محتوای روغن پساب<5mg/L, meeting the petroleum category discharge standard in the استاندارد تخلیه فاضلاب جامع. یک ایستگاه مشترک میدان نفتی از یک سیستم غشای SIC برای درمان 5 ، 000 تن آب تولید شده روزانه استفاده می کند ، با استفاده از نیازهای مجدداً با کیفیت آب تصفیه شده .

جدایی حلال ارگانیک: با استفاده از مقاومت حلال غشاهای SIC ، جداسازی املاح می تواند در سیستم های حلال آلی مانند متانول ، اتانول و استون. به عنوان مثال ، به عنوان مثال در فرآیند بازیابی حلال صنعت دارویی ، غشای SIC می تواند از نظر دارویی 1 را از بین ببرد ، در حالی که اجازه می دهد تا از تولیدات استفاده کند ، تولیدات را در اختیار شما قرار دهد و باعث می شود که از تولیدات دارویی استفاده کنند.

 

(4) تصفیه گاز و سایر مزارع در حال ظهور

استفاده از غشاهای سرامیکی SIC در حذف گرد و غبار گاز در حال گسترش است . مقاومت در برابر دمای بالا آنها را قادر می سازد تا PM2. 5 ، بخارات فلزی سنگین ، و سایر آلاینده های موجود در گازهای دودکش را در 300-600 درجه رهگیری کنند ، نشان دهنده نوید در Deparations Ultra-Low infort}} {{stood {stood {stood {stood {stood {steel reduely {stood {stood {stood {stood {stoods تصفیه بیوگاز و جداسازی هیدروژن ، شار زیاد و پایداری غشاهای SIC نیز پتانسیل را نشان می دهد.

 

5. اصل فنی: مکانیسم جداسازی کارآمد فیلتراسیون جریان متقابل

 

 

6. چشم انداز بازار و چشم انداز فنی

با پیشرفت هدف "کربن دوتایی" و به روزرسانی نیازهای بازیافت منابع آب ، بازار غشای سرامیکی SIC با نرخ سالانه بیش از 20 ٪ در حال رشد است. تخمین زده می شود که اندازه بازار غشای سرامیکی SIC جهانی از 5 میلیارد دلار ، با چین ، به عنوان بیشترین تقاضا} بیش از 55 دلار ، بیش از 5 میلیارد دلار خواهد بود. تنگناهای محدود کننده کاربرد در مقیاس بزرگ آن شامل هزینه های آماده سازی بالا (3-5 برابر غشای پلیمری) ، پایداری عملیاتی طولانی مدت است که در کیفیت پیچیده آب تأیید می شود و نیاز به بهینه سازی بیشتر فناوری تمیز کردن رسوب غشای.}}}}}}}}}}}}}}}

 

توسعه تکنولوژیکی آینده به سه جهت متمرکز خواهد شد:

 

دستیابی به موفقیت در فرآیندهای آماده سازی کم هزینه: با بهینه سازی فرمول کمکهای پخت و پز روش بسته بندی ذرات یا غلبه بر نقص فیلم سازی روش کاهش کربوترمال ، هزینه های تولید با بیش از 30 ٪ کاهش می یابد و باعث محبوبیت در تصفیه آب شهرداری می شود {2 {}}

اصلاح سطح غشای عملکردی: از فناوری نانوذرات برای تقویت خاصیت ضد فولینگ غشاها استفاده می شود ، مانند پیوند گروههای آبگریز برای کاهش جذب مواد آلی یا بارگیری مواد فوتوکاتالیستی برای تمیز کردن غشای در بخش ، افزایش عمر خدمات.}

ادغام سیستم هوشمند: همراه با فناوری IoT ، نظارت بر رسوب غشای آنلاین و سیستم های تمیز کردن اتوماتیک برای دستیابی به تنظیم هوشمندانه پارامترهای عملیاتی توسعه داده می شود ، و بیشتر هزینه های نگهداری دستی را کاهش می دهد .

 

به عنوان یک "فناوری سبز" در زمینه تصفیه آب ، غشاهای سرامیکی SIC در حال تعریف مجدد استانداردهای تصفیه آب با عملکرد عالی خود هستند .} از استفاده مجدد از فاضلاب صنعتی تا تهیه آب فوق العاده با درجه بندی الکترونیکی ، مرزهای کاربردی آنها همچنان گسترش می یابد. برای ساختن یک تمدن زیست محیطی "آبهای روشن و کوههای سرسبز."

 

 

تگ های محبوب: غشای UF SIC قابل بازیافت ، تولید کنندگان غشای UF قابل بازیافت چین ، تأمین کنندگان ، کارخانه