摘要：高分子燒結(jié)微孔過濾技術(shù)是一種新型精密過濾技術(shù)，既可用于精密澄清過濾，也可用于精密濾餅過濾，本文簡單敘述該技術(shù)的主要性能與特色及其在工業(yè)生產(chǎn)用水與工業(yè)廢水處理上的主要用途。
關(guān)鍵詞：精密過濾   澄清過濾   濾餅過濾
   一、技術(shù)概況：
    本技術(shù)由硬件與軟件兩大部份組成。
    硬件由高分子燒結(jié)微孔管，精密微孔過濾機與輔助裝置等組成。軟件由產(chǎn)品質(zhì)量檢測技術(shù)，被過濾物料過濾參數(shù)測定技術(shù)，過濾速度或過濾面積計算方法，生產(chǎn)用精密微孔過濾機設(shè)計方法，輔助裝置設(shè)計與選用方法及生產(chǎn)現(xiàn)場裝置布置與管道設(shè)計方法等組成。
（一）硬件概況：
（1） 高分子燒結(jié)微孔管：目前廣泛推廣的是微孔PE與微孔PA兩種。這兩類是亞剛性過濾管，平均微孔孔徑有2～140微米，過濾管外徑有6～120毫米，壁厚有2～20毫米，長度有1000～1500毫米，耐溫為80℃（微孔PE）與120℃（微孔PA），過濾精度為0.4～0.5微米，表1給出不同微孔孔徑的微孔PA管（壁厚15毫米）過濾細菌的過濾效率測定數(shù)據(jù)。
表1  微孔PA管過濾水中細菌的過濾效率測定值

平均孔徑（μm）	過濾前細菌濃度（個/毫升）	過濾后細菌濃度（個/毫升）	過濾效率%
8 10.1 10.22 10.8 12.5 12.7 12.9 14.0 14.7 15.0 15.0 17.38 18.13 18.67 21.06 22.44 22.60 22.82	4700 4100 3633000 6800 6800 4100 4100 1950 5100 1950 470 2480 2480 2470 46000 46000 46000 46000	0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 1 54 27 32 37	100 100 99.9999 100 100 100 100 100 100 100 100 99.96 99.92 99.96 99.88 99.94 99.93 99.92

（2） 精密微孔過濾機：過濾機外殼材質(zhì)有不銹鋼，炭鋼或炭鋼內(nèi)襯防腐層（橡膠層或塑料層等）。
（3） 輔助裝置：主要有料液輸送裝置，氣體反吹排渣與氣體反吹再生裝置。對某些物料還有化學再生裝置，或絮凝裝置與助濾裝置等。
（二）軟件概況：
    軟件內(nèi)容相當多，限于篇幅，本文僅介紹工業(yè)水處理中使用高分子燒結(jié)微孔管時平均濾速的計算方法。
    高分子燒結(jié)微孔過濾管的主要過濾現(xiàn)象是大孔徑過濾小顆粒，過濾機理主要是吸附與架橋，過濾過程主要發(fā)生在過濾管的表層。過濾原則上有兩大類；一類是精密濾餅過濾，過濾結(jié)束，過濾面上形成一定厚度的濾餅層；另一類是精密澄清過濾，過濾結(jié)束時，過濾面上基本無濾餅層或只有極薄的濾餅層。
對精密濾餅過濾，在t時間內(nèi)，其平均濾速w按下式計算。
………………………………（1）
    對精密澄清過濾，在t時間內(nèi)，其平均濾速W按下式計算：
…………………………………………………………………（2）
上二式中：
W：水的平均濾速（m/h）
△P：過濾壓差                   （MPa）
Rm：微孔管的阻力（1/m）
α：形成的濾餅層平均比阻（1/m2）
c：原水中濾餅的體積濃度（m3/m3）
μ：清水的粘度（kg/m·s）
t：每一過濾周期的過濾時間（s）
a1b：與原水中懸浮液的粒度，濃度及堵塞狀況有關(guān)的常數(shù)。
以上諸數(shù)中，α、c、 a、b需小試驗專門測定，Rm應由微孔管制造廠提供，μ可根據(jù)水的溫度由有關(guān)水的手冊中查得。
二、主要特色：
（一）高分子燒結(jié)微孔管有如下特點：
1. 高分子燒結(jié)微孔管是有一定厚度的深層微孔體，毛細孔彎彎曲曲，截濾能力大，過濾效率高而穩(wěn)定，不管進水濁度如何波動，凡是大于0.5～1微米的微粒均可濾??；
2. 由于是亞剛性體，機械強度較高，可用壓縮空氣進行反吹排除微孔管表面的濾餅，卸渣操作簡便；
3. 可用壓縮空氣與水混合流對微孔管進行高效反吹再生，使用壽命長，反洗水量非常少；
4. 化學性能優(yōu)越，可耐各種酸（除了98%以上的濃硫酸與硝酸）、堿、鹽及大部份有機溶劑；
5. 無味、無毒、無異物脫落，適宜制藥、食品與衛(wèi)生等生產(chǎn)上使用；
6. 重量輕，再加工（車、铇、鋸、焊）性能好，安裝與維修比較輕便。
（二）精密微孔過濾機有如下特色：
1. 結(jié)構(gòu)比較簡單，安裝與維護比較簡便；
2. 對含渣量較多的微孔過濾，精密微孔過濾機底部均有氣缸操作的能迅速啟閉的直徑較大的排渣底蓋，排渣時不需繁重體力勞動；
3. 只需開啟閥門進行反吹操作，過濾機的再生及清洗操作簡單，時間很短，用水量很??；
4. 精密微孔過濾機基本是立式結(jié)構(gòu)，占地面積比較??；
5. 一般為低壓過濾，動力消耗較省，操作成本較低；
6. 易組裝成全自控或半自控操作。
三、應用實況：
（一）工業(yè)生產(chǎn)用水過濾：
精密微孔過濾已在許多企業(yè)用于制取濁度為1NTU的生產(chǎn)用水，其處理能力隨進水濁度而變化，可見表2。
表2  精密微孔過濾機過濾生產(chǎn)用水的濾速數(shù)據(jù)

進水濁度（NTU）	≤3	≤5	≤10
過濾周期（小時）	48～72	24～48	≤24
平均濾速（m3/m2·h）	0.45～0.5	0.35～0.45	0.25～0.35

1. 國內(nèi)不少廠從濁度較低的湖水、河水或井水利用精密微孔過濾機制取1NTU左右的水，如原水濁度為5～10NTU，一臺精密微孔過濾機，每一小時可制取15～10m3水。微孔管可連續(xù)應用三年以上；
2. 上海某一制藥廠將蘇州河上游支流水利用四臺總過濾面積為150米2制取1NTU的生產(chǎn)用水；原河水的濁度為100～200NTU，先用Al2(SO4)3管道絮凝，經(jīng)簡易砂濾與苯乙烯微球等深層過濾，將濁度降至5～10NTU，然后用精密微孔過濾機作終端過濾，四臺過濾機，每1小時的出水量為60～70m3。
3. 國內(nèi)不少廠采用精密微孔過濾機過濾自來水，將原水濁度從3～5NTU降至1NTU，此水再進入電滲析，或離子交換，或反滲透作進一步凈化以制取高純水。如上海一化工廠將二臺精密微孔過濾機（總過濾面積為60米2）過濾自來水，每小時可過濾30～35m3水。水的濁度達到1NTU。已連續(xù)應用六年以上。（該廠原來使用繞線型蜂窩濾芯過濾自來水，效率不穩(wěn)定，又難以再生，水的濁度難以達到1NTU，影響后面的電滲析操作）。
（二）工業(yè)廢水處理：
1. 重金屬廢水過濾：從七十年代末至九十年代初的十多年時間，國內(nèi)曾有上千家企業(yè)采用本技術(shù)過濾含銅、鉻、鋅、鉛、鎳、鎘等重金屬廢水，被過濾物或是中性重金屬氧化物，重金屬粉末，或是酸性重金屬離子經(jīng)中和后的重金屬氫氧化物。處理規(guī)模從每天幾十米3至2400米3，原水重金屬離子濃度高達100～1500PPm。經(jīng)化學處理后，再經(jīng)精密微孔過濾，水中重金屬離子濃度一般不超過0.2PPm。
2. 含氟廢水過濾。
3. 煤礦礦井廢水過濾
4. 發(fā)電廠堆煤場廢水過濾。
四、結(jié)束語：
    高分子燒結(jié)微孔過濾技術(shù)是一種綜合性能較優(yōu)異的精密過濾技術(shù)，經(jīng)過二十五年的推廣及國內(nèi)各工業(yè)部門使用效果表明，這是一種適宜我國國情、價格與成本低，使用效果好的新過濾技術(shù)。在工業(yè)水處理領(lǐng)域，不管水量或小或大，不管生產(chǎn)用水或是循環(huán)水，或是廢水，不管化工、制藥、食品或是冶金，或是電力行業(yè)，該技術(shù)均能推廣，使其在這些行業(yè)的節(jié)水與節(jié)能的技改中發(fā)揮一定的作用。
微孔過濾機
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