Ανακυκλώσιμη μεμβράνη SIC UF

 

1. Επισκόπηση προϊόντος: μια τεχνολογική ανακάλυψη σε νέα υλικά ανόργανης μεμβράνης

Στο πλαίσιο της ολοένα και πιο σοβαρής παγκόσμιας ρύπανσης των υδάτων, οι κεραμικές μεμβράνες του πυριτίου (SIC), ως ένας νέος τύπος μη οξειδίου ανόργανου μεμβράνης, με την τεχνολογία του διαχωρισμού, του διαχωρισμού, του διαχωρισμού της τεχνολογίας, του στρώματος και του στρώματος του στρώματος, που αποτελείται από 100% υλικό SIC, σχηματίζοντας μια τρισδιάστατη δομή με ακριβή κατανομή μεγέθους πόρων . σύμφωνα με τις διαφορές στη δομή της μεμβράνης, είναι κυρίως χωρισμένο σε δύο κατηγορίες: οι σωληνοειδείς μεμβράνες και οι μεμβράνες επίπεδου φύλλου . σωληνοειδών μεμβρανών αποτελούνται από ένα στρώμα διαχωρισμού, το στρώμα του διαχωρισμού, το στρώμα του διαχωρισμού είναι το στρώμα διαχωρισμού. Το στρώμα και το στρώμα υποστήριξης . και οι δύο έχουν ακρίβεια φιλτραρίσματος που κυμαίνονται από μικροδιήθηση (MF) έως ultrafiltration (UF).

 

Η γέννηση των κεραμικών μεμβρανών SIC έχει υπογραμμίσει τους περιορισμούς της εφαρμογής των παραδοσιακών μεμβρανικών υλικών {0}} Ο τεχνικός τους πυρήνας και η υψηλή αντοχή του δικτύου SIC που σχηματίζεται μέσω της υψηλής θερμοκρασίας πυροσυσσωμάτω Το ίδιο το καρβίδιο του πυριτίου, αλλά επίσης προσφέρει τη μεμβράνη με εξαιρετική θερμική σταθερότητα (ανθεκτική σε υψηλή θερμοκρασία 800 βαθμών) και χημική σταθερότητα (ανεκτική σε ισχυρά οξέα και αλκάλια με ρΗ 0-14 και σε όλους τους οργανικούς διαλύτες) { Τεχνολογίες διαχωρισμού.

 

2. Βασικά πλεονεκτήματα: Πολυδιάστατη ηγεσία απόδοσης και τεχνικά εμπόδια

(1) Πλεονεκτήματα απόδοσης υλικού

Εξαιρετική χημική σταθερότητα: Σε σύγκριση με τις πολυμερές μεμβράνες (όπως το PVDF, PAN) που είναι επιρρεπείς σε αποικοδόμηση σε ισχυρά περιβάλλοντα οξέος-βάσης, οι κεραμικές μεμβράνες SIC μπορούν να λειτουργούν σταθερά σε ακραία μέσα, όπως τα συμπυκνωμένα υδροχλωρικά οξύ, το συμπυκνωμένο θειικό οξύ και το υδροξείδιο του νατρίου, ακόμη και αντιστέκονται σε εξαιρετικά διαβρωτικά συστήματα όπως το Aqua {1}, δίνει τα μοναδικά συμβόλαιο στο υψηλό επίπεδο. επεξεργασία λυμάτων για μεταλλουργία, χημική βιομηχανία κ.λπ. .

Επανάσταση στη θερμική σταθερότητα: Οι μεμβράνες πολυμερών αντέχουν τυπικά θερμοκρασίες κάτω από 40 μοίρες, κεραμικές μεμβράνες αλουμίνας και μεταλλικές μεμβράνες κάτω από 300 βαθμούς, ενώ οι μεμβράνες SIC μπορούν να λειτουργούν σταθερά έως και 800 βαθμούς σε επεξεργασία με αέρα και επεξεργασίες για επεξεργασία με υψηλό επίπεδο επεξεργασίας στραγγαλισμό χώρου υγειονομικής ταφής, εξαλείφουν την ανάγκη για την προεπεξεργασία ψύξης, μειώνοντας άμεσα το κόστος κατανάλωσης ενέργειας .

Μηχανική αντοχή και αντίσταση φθοράς: Το στρώμα υποστήριξης και το στρώμα διαχωρισμού των κεραμικών μεμβρανών SIC έχουν υψηλή αντοχή συγκόλλησης, αντιστέκοντας το πλύσιμο και τη φθορά . μπορούν να αντέξουν τις λειτουργικές πιέσεις της 1-2 bar (χαμηλότερη από 3-4 bar για μεμβράνες αλουμίνας και 4-6 bar για μεταλλικές μεμβράνες) και είναι λιγότερο εγρήγορτο σε μεμβράνη} Η διάρκεια ζωής τους μπορεί να φτάσει τα 5-8 χρόνια, 3-5 φορές εκείνη των συνηθισμένων μεμβρανών πολυμερούς .

 

(2) Πλεονεκτήματα απόδοσης διαχωρισμού

Υψηλές ιδιότητες ροής και αντιρρημάτων: Οι κεραμικές μεμβράνες SIC έχουν ανοιχτό πορώδες 40%-50%, με καθαρή ροή νερού να φτάνει τα 3-4 m³/(m² · H), πάνω από 30 φορές από εκείνη των πολυμερών μεμβρανών (0 {{7} 08-0,12 m³/(m² · H)). Η υδρόφιλη και η ελαιοφοβική επιφάνεια τους (γωνία επαφής<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.

Ακριβής ικανότητα κοσκινίσματος: Με τον έλεγχο της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης, η κατανομή μεγέθους πόρων των μεμβρανών SIC είναι εξαιρετικά συγκεντρωμένη (απόκλιση μικρότερη ή ίση με 5%), επιτρέποντας τον ακριβή διαχωρισμό των ουσιών με διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων . σε καθαρό νερό παρασκευάσματος, παρεμποδίζουν αποτελεσματικά τα βακτήρια, τα κολλοειδή και τα αιωρούμενα στερεά πάνω από το 0 {3} 1 μμ. Η παραγόμενη θολερότητα του νερού είναι<0.1 NTU, meeting drinking water standards.

 

(3) Πλεονεκτήματα διαδικασίας και κόστους

Αποτελεσματική διήθηση διασταυρούμενης ροής: Το σύστημα διαχωρισμού μεμβράνης SIC υιοθετεί την αρχή της «διήθησης διασταυρούμενης ροής», όπου το υγρό τροφοδοσίας ρέει με υψηλή ταχύτητα (1-3 m/s) μέσα στον σωλήνα μεμβράνης {}}} ^ ^ ^ επιφάνεια και μειώνει τη συχνότητα καθαρισμού, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας κατά 30% -50% σε σύγκριση με την παραδοσιακή διήθηση αδιέξοδο .

Υψηλή ενσωμάτωση συστήματος: Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διεργασίες επεξεργασίας νερού (όπως η διήθηση-άμμου-άμμου-άμμου), το σύστημα διαχωρισμού μεμβράνης SIC μειώνει το χώρο του δαπέδου κατά περισσότερο από 50% και μπορεί να σχεδιαστεί αρθρωτά για να προσαρμοστεί σε ανάγκες επεξεργασίας νερού διαφορετικής κλίμακας, ειδικά κατάλληλα για βιομηχανικά πάρκα με περιορισμένους πόρους γης ή σενάρια έκτακτης ανάγκης ύδρευσης.}

 

Δείκτες απόδοσης	Μεμβράνη SIC	Μεμβράνη πολυμερούς	Κεραμική μεμβράνη al₂o₃	Μεταλλική μεμβράνη
Υλικό στήριξης	100% SIC	Πολυμερές	Οξείδιο	Μεταλλική στήριξη
Υλικό στρώματος διήθησης μεμβράνης	100% SIC	PS/PVC/PAN, κλπ. .	Οξείδιο	Επίστρωση οξειδίου
Σκληρότητα	Υψηλή (MOHS 9.5)	Χαμηλός	Ψηλά	Ψηλά
Πίεση λειτουργίας	1-2 μπαρ	1-2 μπαρ	3-4 bar	4-6 μπαρ
Καθαρή ροή νερού	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)
Αντίσταση θερμοκρασίας	800 βαθμοί (αέρα)	<40℃	<300℃	<300℃

 

3. Διαδικασίες προετοιμασίας: πρακτικές εκβιομηχάνισης διαφοροποιημένων τεχνικών διαδρομών

(1) Μέθοδος συσκευασίας σωματιδίων (μέθοδος πυροσυσσωμάτωσης στερεάς κατάστασης)

Που προέρχεται από την τεχνολογία πορώδους κεραμικής παρασκευής, αυτή η μέθοδος είναι η κύρια διαδικασία για την εμπορική παραγωγή κεραμικών μεμβρανών SIC . Η βασική της αρχή είναι η Doping μικρά σωματίδια σε τα μεγάλα σωματίδια και η μεταφορά των υψηλών θερμοκρασιών. Η σκόνη SIC αναμιγνύεται με ένα διασπορά και μέσο για την άλεση της σφαίρας για να κάνει ένα πολτό, το οποίο επικαλύπτεται στην επιφάνεια στήριξης με επικάλυψη . Το μέσο στο πολτό διεισδύει στην υποστήριξη με τριχοειδή δράση και τα σωματίδια SIC συσσωρεύονται για να σχηματίσουν ένα στρώμα μεμβράνης . Dremy .

 

Φόντα: Απλή λειτουργία, απαιτήσεις χαμηλού εξοπλισμού, ελεγχόμενο κόστος παραγωγής και καλή ισορροπία μεταξύ πορώδους και μηχανικής αντοχής της τελικής μεμβράνης .
Εφαρμογή: Περισσότερο από το 80% των κεραμικών μεμβρανών SIC στην αγορά παρασκευάζονται από αυτή τη διαδικασία, που χρησιμοποιούνται ευρέως σε προχωρημένα δημοτικά λυμάτων, βιομηχανική επαναχρησιμοποίηση λυμάτων και άλλα πεδία .

 

(2) Μέθοδος πυροσυσσωμάτωσης καρβοθερμικής μείωσης

Χρησιμοποιώντας πηγές πυριτίου (όπως Sio₂) και πηγές άνθρακα (όπως η φαινολική ρητίνη) ως πρώτες ύλες, είναι ομοιόμορφα αναμιγνύονται, επικαλύπτονται με την υποστήριξη και υποβάλλονται σε καρβοθερμική αντίδραση μείωσης (θερμοκρασία 1000-1300 βαθμού) σε ένα περιβάλλον αργού ή κενού για να δημιουργούν κρυστάλλους SIC και να σχηματίζουν ένα στρώμα μεμβράνης. αυτή η διαδικασία συχνά πρέπει να συνδυάζεται με το sol-gel-gelt με μεμβράνη {2}. Αλλά έχει προβλήματα όπως σκληρές συνθήκες σχηματισμού ταινιών, υψηλό ποσοστό ελαττωμάτων και χαμηλή απόδοση (<60%).

 

Φόντα: Ευρείες πηγές πρώτων υλών και χαμηλότερη θερμοκρασία αντίδρασης από τη μέθοδο συσκευασίας σωματιδίων . Εάν επιλυθεί το πρόβλημα σχηματισμού ελαττώματος, αναμένεται να ανταγωνιστεί τη μέθοδο συσκευασίας σωματιδίων στο πεδίο χαμηλού κόστους .
Περιορισμός: Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται κυρίως για εργαστηριακή έρευνα με λίγες βιομηχανικές εφαρμογές .

 

(3) Μέθοδος πυρόλυσης πολυμερούς

Οι κεραμικοί πρόδρομοι (όπως το πολυκαρβοσιλάνιο) διαλύονται ή λιωθούν, επικαλύπτονται με την υποστήριξη και μετατρέπονται σε ανόργανα κεραμικά SiC μέσω της πυρκαγιάς υψηλής θερμοκρασίας σε πάχος ελέγχου (5-20 βαθμοί). Το υψηλό κόστος των προδρόμων πρώτων υλών περιορίζει την εφαρμογή μεγάλης κλίμακας .

 

Φόντα: Η ομοιομορφία καλής μεμβράνης, κατάλληλη για την παρασκευή μεμβρανών υπερδιήθησης υψηλής ακρίβειας, ειδικά σε πεδία υψηλής ποιότητας, όπως το ηλεκτρονικό παρασκευάσματα καθαρού νερού .
Εφαρμογή: Πιλοτικές εφαρμογές σε εξαιρετικά έντονη προεπεξεργασία νερού για τη βιομηχανία ημιαγωγών .

 

(4) εναπόθεση χημικών ατμών (CVD)

Οι λεπτές μεμβράνες SIC εναποτίθενται στην επιφάνεια στήριξης μέσω αντιδράσεων αερίου φάσης (όπως η αποσύνθεση των SIH₄ και CH₄ σε υψηλές θερμοκρασίες) . Το ληφθέν στρώμα μεμβράνης έχει υψηλή πυκνότητα, μικρό μέγεθος πόρων (<0.01μm), but complex process, extremely high cost, and low flux.

 

Φόντα: Ελεγκτική δυνατότητα ελέγχου στρώματος ισχυρής μεμβράνης, κατάλληλη για διαχωρισμό αερίων στη βιομηχανία ημιαγωγών ή διαχωρισμό υγρής φάσης υψηλής καθαρότητας .
Περιορισμός: Επί του παρόντος εφαρμόζεται κυρίως σε πεδία επιστημονικών ερευνών υψηλής ποιότητας, που δεν έχουν ακόμη προωθηθεί ευρέως στην επεξεργασία νερού .

 

4. πεδία εφαρμογής: κάλυψη πλήρους σκηνής από βιομηχανική θεραπεία έως καθαρή παρασκευή νερού

(1) Καθαρό παρασκεύασμα νερού και εξαιρετικά υψηλού νερού

Η βασική εφαρμογή των κεραμικών μεμβρανών SIC σε καθαρό νερό έγκειται στην διήθηση υψηλής ακρίβειας και στη σταθερή απόδοση:

 

Προηγμένη θεραπεία του δημοτικού πόσιμου νερού: As a secondary or tertiary advanced treatment process, SiC ultrafiltration membranes can effectively remove Escherichia coli (interception rate >99 . 99%), φύκια, κολλοειδή και οργανική ύλη στο νερό. Σε συνδυασμό με την ενεργοποιημένη προσρόφηση άνθρακα, η παραγόμενη ποιότητα του νερού υπερβαίνει τοΠρότυπα για την ποιότητα πόσιμου νερού(GB 5749-2022), ειδικά κατάλληλες για περιοχές με κακή ποιότητα πηγής νερού . Για παράδειγμα, ένα εργοστάσιο νερού κατά μήκος του ποταμού Yangtze χρησιμοποιεί μια διαδικασία "SIC Membrane + Ozone-Biochar", επιτυγχάνοντας θολερότητα<0.05NTU and organic matter removal rate >85% μετά τη θεραπεία .

Βιομηχανική παραγωγή καθαρού νερού: Σε ηλεκτρονικά, δύναμη, φαρμακευτική και άλλες βιομηχανίες, οι μεμβράνες SIC μπορούν να χρησιμεύσουν ως μονάδα προεπεξεργασίας για την αντίστροφη όσμωση (RO), η παρακολούθηση των αιωρούμενων στερεών, των βακτηρίων και των κολλοειδών στο νερό για να αποτρέψει τη ρύπανση της μεμβράνης RO και να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του { 18 . 2mΩ · cm, ικανοποίηση των απαιτήσεων νερού για 12- ίντσες καθαρισμός πλακιδίων.

Έκτακτης ανάγκης ύδατος και αφαλάτωση θαλασσινού νερού: 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), μειώνοντας τον κίνδυνο ρύπανσης των μεταγενέστερων μεμβρανών RO .

 

(2) Προηγμένη επεξεργασία και επαναχρησιμοποίηση βιομηχανικών λυμάτων

Επεξεργασία λυμάτων βαρέων μετάλλων: 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%) . σε συνδυασμό με χημική βροχόπτωση, το απόβλητο πληροί το πρότυπο πρώτου επιπέδου τουΠεριεκτικό πρότυπο εκφόρτισης λυμάτων(GB 8978-1996) . Ένα ηλεκτρολυτικό εργοστάσιο χρησιμοποιεί μια διαδικασία "SIC μεμβράνης + ιόντων", επιτυγχάνοντας ένα ποσοστό επαναχρησιμοποίησης λυμάτων 70% και εξοικονόμηση 100, 000 τόνους νερού εδορικά.}}

Επεξεργασία οργανικών λυμάτων υψηλής συγκέντρωσης: Στην επεξεργασία των τροφίμων, στη ζυθοποιία και σε άλλες βιομηχανίες, οι μεμβράνες SIC μπορούν να διαχωρίσουν μακρομοριακά οργανικά όπως πρωτεΐνες και άμυλα σε λύματα, με ρυθμό απομάκρυνσης COD 60%-80%, φωτισμό του φορτίου για επακόλουθο βιοχημικό επεξεργασία . μια ζυθοποιία χρησιμοποιεί ένα "anaerobic + sic membrane ultrafiltration" withing "withing cod,<50mg/L, meeting direct discharge requirements.

 

(3) Διαχωρισμός πετρελαίου-νερού και ειδική μέση θεραπεία

Βιομηχανική επεξεργασία λυμάτων: 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% και περιεχόμενο πετρελαίου εκροής<5mg/L, meeting the petroleum category discharge standard in the Περιεκτικό πρότυπο εκφόρτισης λυμάτων. Ένας κοινός σταθμός πετρελαίου χρησιμοποιεί ένα σύστημα μεμβράνης SIC για να θεραπεύσει 5, 000 τόνους παραγόμενου νερού καθημερινά, με τις απαιτήσεις ανανέωσης της ποιότητας της ποιότητας νερού .

Διαχωρισμός οργανικού διαλύτη: Χρησιμοποιώντας την αντίσταση του διαλύτη των μεμβρανών SIC, ο διαχωρισμός διαλυτής ουσίας μπορεί να επιτευχθεί σε συστήματα οργανικών διαλυτών όπως η μεθανόλη, η αιθανόλη και η ακετόνη . για παράδειγμα, στη διαδικασία αποκατάστασης του διαλύτη της φαρμακευτικής βιομηχανίας, οι μεμβράνες SIC μπορούν να παρεμποδίσουν τα φαρμακευτικά ενδιάμεσα

 

(4) Καθαρισμός αερίου και άλλα αναδυόμενα πεδία

Η εφαρμογή των κεραμικών μεμβρανών της SIC στην απομάκρυνση της σκόνης αερίου επεκτείνεται . η αντοχή τους σε υψηλές θερμοκρασίες τους επιτρέπει να παρεμποδίζουν το PM2 . 5, οι ατμοί βαρέων μετάλλων και οι άλλοι ρύποι σε καυσίμων σε 300-600 βαθμούς, που δείχνουν την υπόσχεση σε ultra-low retrofit Πεδία όπως ο καθαρισμός του βιοαερίου και ο διαχωρισμός υδρογόνου, η υψηλή ροή και η σταθερότητα των μεμβρανών SIC αποδεικνύουν επίσης το δυναμικό.

 

5. Τεχνική αρχή: Ο αποτελεσματικός μηχανισμός διαχωρισμού της διήθησης διασταυρούμενης ροής

 

 

6. Προοπτική αγοράς και τεχνικές προοπτικές

Με την πρόοδο του στόχου "διπλού άνθρακα" και την αναβάθμιση των αναγκών ανακύκλωσης των υδάτινων πόρων, η αγορά της κεραμικής μεμβράνης SIC αυξάνεται με ετήσια αγορά άνω των 20% ., εκτιμάται ότι η παγκόσμια αγορά κεραμικών μεμβρανών θα υπερβαίνει τα 5 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2025, με την Κίνα, ως η μεγαλύτερη αγορές νερού, η οποία αντιπροσωπεύει το 35% της ζήτησης. Τα σημεία συμφόρησης που περιορίζουν την εφαρμογή μεγάλης κλίμακας περιλαμβάνουν υψηλό κόστος παρασκευής (3-5 φορές αυτό των μεμβρανών πολυμερών), η μακροπρόθεσμη επιχειρησιακή σταθερότητα που θα επαληθευτεί σε σύνθετη ποιότητα των υδάτων και την ανάγκη για περαιτέρω βελτιστοποίηση της τεχνολογίας καθαρισμού μεμβράνης .}}}}}}

 

Η μελλοντική τεχνολογική ανάπτυξη θα επικεντρωθεί σε τρεις κατευθύνσεις:

 

Επανάσταση σε διαδικασίες προετοιμασίας χαμηλού κόστους: Με τη βελτιστοποίηση του τύπου βοήθειας πυροσυσσωμάτωσης της μεθόδου συσκευασίας σωματιδίων ή την υπέρβαση των ελαττωμάτων που σχηματίζουν μεμβράνη της μεθόδου μείωσης των καρβοθερμικών, το κόστος παραγωγής θα μειωθεί κατά περισσότερο από 30%, προωθώντας τη διάδοση της δημοτικής επεξεργασίας νερού.

Τροποποίηση επιφάνειας λειτουργικής μεμβράνης: Η τεχνολογία νανοσωματιδίων θα χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση της ιδιότητας κατά της αντοχής των μεμβρανών, όπως οι υδρόφιλες ομάδες μεταμόσχευσης για τη μείωση της προσρόφησης οργανικής ύλης ή της φόρτωσης φωτοκαταλυτικών υλικών για τον καθαρισμό μεμβράνης επιτόπιας μεμβράνης, που επεκτείνει τη διάρκεια ζωής .}}}}}}}}}

Ευφυής ενσωμάτωση συστήματος: Σε συνδυασμό με την τεχνολογία IoT, την παρακολούθηση της ρύπανσης μεμβράνης και τα συστήματα αυτόματου καθαρισμού θα αναπτυχθούν για την επίτευξη ευφυούς προσαρμογής των παραμέτρων λειτουργίας, μειώνοντας περαιτέρω το κόστος χειροκίνητης συντήρησης .

 

Ως "πράσινη τεχνολογία" στο πεδίο επεξεργασίας νερού, οι κεραμικές μεμβράνες SIC επαναπροσδιορίζουν τα πρότυπα επεξεργασίας νερού με την εξαιρετική απόδοση τους . από την επαναχρησιμοποίηση των βιομηχανικών λυμάτων για την υποστήριξη του πυρήνα για την επίλυση των υδάτινων πόρων. Δημιουργία ενός οικολογικού πολιτισμού "Καθαρών υδάτων και πλούσια βουνά ."

 

 

Δημοφιλείς Ετικέτες: Ανακυκλώσιμη μεμβράνη SIC UF, Κίνα ανακυκλώσιμες κατασκευαστές μεμβράνης SIC, προμηθευτές, εργοστάσιο