Màng sic uf có thể tái chế

 

 

1. Tổng quan về sản phẩm: Một bước đột phá công nghệ trong vật liệu màng vô cơ mới

Trong bối cảnh ô nhiễm nước toàn cầu ngày càng nghiêm trọng, màng gốm silicon cacbua (SiC), như một loại vật liệu màng vô cơ không oxide mới, đang trở thành hỗ trợ kỹ thuật cốt lõi trong lĩnh vực xử lý nước của chúng. vật liệu SiC 100%, tạo thành cấu trúc ba chiều với phân bố kích thước lỗ lỗ rỗng chính xác . Theo sự khác biệt về cấu trúc màng, nó chủ yếu được chia thành hai loại và lớp hỗ trợ . đều có độ chính xác lọc từ vi lọc (MF) đến siêu lọc (UF) (phạm vi kích thước lỗ rỗng 0 .

 

Sự ra đời của màng gốm sic đã lật đổ các giới hạn ứng dụng của vật liệu màng truyền thống {{0}} lõi kỹ thuật của chúng nằm trong cấu trúc mạng tinh thể sic được hình thành thông qua cường độ cao tự silicon cacbua nhưng cũng tạo ra màng với độ ổn định nhiệt tuyệt vời (kháng nhiệt độ cao 800 độ) và độ ổn định hóa học (dung nạp với axit mạnh và kiềm với pH 0 .14 và tất cả các dung môi hữu cơ) Công nghệ tách màng.

 

2. Ưu điểm cốt lõi: Lãnh đạo hiệu suất đa chiều và các rào cản kỹ thuật

(1) Ưu điểm hiệu suất vật chất

Sự ổn định hóa học đặc biệt: So với màng polymer (như PVDF, PAN) dễ bị phân hủy trong môi trường axit-bazơ mạnh, màng gốm sic có thể hoạt động ổn định trong môi trường cực đoan như axit hydrocoric, axit sunfuric action Xử lý nước thải có độ phân bổ cao cho luyện kim, ngành hóa chất, v.v ... .}

Đột phá trong sự ổn định nhiệt: Màng polymer thường chịu được nhiệt độ dưới 40 độ, màng gốm alumina và màng kim loại dưới 300 độ, trong khi màng gốm sic có thể hoạt động ổn định đến 800 độ Leachate, họ loại bỏ sự cần thiết phải làm mát tiền xử lý, trực tiếp giảm chi phí tiêu thụ năng lượng .

Sức mạnh cơ học và khả năng chống mài mòn: Tuổi thọ dịch vụ có thể đạt 5 năm8, 3 lần5 lần so với màng polymer thông thường .

 

(2) Ưu điểm hiệu suất phân tách

Các đặc tính thay đổi và chống mờ cao: Màng gốm sic có độ xốp mở 40%50%, với dòng nước tinh khiết đạt 3 nhiệt4 m³/(mét vuông · h), hơn 30 lần so với màng polymer (0 . Bề mặt ưa nước và offolophobic của chúng (liên hệ với góc<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.

Khả năng sàng chính xác: Bằng cách kiểm soát quá trình thiêu kết, sự phân bố kích thước lỗ rỗng của màng SIC được cô đặc cao (độ lệch nhỏ hơn hoặc bằng 5%), cho phép tách các chất chính xác với các kích thước hạt khác nhau . trong chế phẩm nước tinh khiết, chúng có hiệu quả. Độ đục nước được sản xuất là<0.1 NTU, meeting drinking water standards.

 

(3) lợi thế về quy trình và chi phí

Quá trình lọc dòng chảy hiệu quả và tiết kiệm năng lượng: Hệ thống tách màng SIC áp dụng nguyên tắc "lọc dòng chảy chéo", trong đó chất lỏng thức ăn chảy ở tốc độ cao (1 Ném3 m/s) bên trong ống màng . Bề mặt màng và giảm tần số làm sạch, giảm 30% lượng tiêu thụ năng lượng so với lọc ngõ cụt truyền thống .

Tích hợp hệ thống cao: So với các quá trình xử lý nước truyền thống (như lọc-symentation-symentation), hệ thống tách màng SIC làm giảm hơn 50% không gian sàn và có thể được thiết kế theo mô-đun để thích ứng với các nhu cầu xử lý nước quy mô khác nhau, đặc biệt phù hợp với các công viên công nghiệp với tài nguyên đất đai hạn chế hoặc kịch bản cung cấp nước khẩn cấp .}}}

 

Chỉ số hiệu suất	Màng gốm sic	Màng polymer	Màng gốm al₂o₃	Màng kim loại
Vật liệu hỗ trợ	SIC 100%	Polymer	Oxit	Hỗ trợ kim loại
Vật liệu lớp lọc màng	SIC 100%	Ps/pvc/pan, vv .	Oxit	Lớp phủ oxit
Độ cứng	Cao (MOHS 9.5)	Thấp	Cao	Cao
Áp lực hoạt động	1 thanh2	1 thanh2	3 thanh4 thanh	4 Thanh6
Thông lượng nước tinh khiết	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)
Điện trở nhiệt độ	800 độ (không khí)	<40℃	<300℃	<300℃

 

3. Quy trình chuẩn bị: Thực hành công nghiệp hóa các tuyến kỹ thuật đa dạng

(1) Phương pháp đóng gói hạt (phương pháp thiêu kết trạng thái rắn)

Có nguồn gốc từ công nghệ chuẩn bị gốm xốp, phương pháp này là quá trình chính cho sản xuất thương mại của màng gốm sic được trộn với một chất phân tán và môi trường để phay bóng để tạo ra một bùn, được phủ trên bề mặt hỗ trợ bằng cách nhúng coating . môi trường trong bùn xâm nhập vào hỗ trợ bởi hành động mao mạch và các hạt sic tích lũy

 

Thuận lợi: Hoạt động đơn giản, yêu cầu thiết bị thấp, chi phí sản xuất có thể kiểm soát và cân bằng tốt giữa độ xốp và cường độ cơ học của màng hoàn thành .
Ứng dụng: Hơn 80% màng gốm SIC trên thị trường được chuẩn bị bởi quá trình này, được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải đô thị tiên tiến, tái sử dụng nước thải công nghiệp và các lĩnh vực khác .}

 

(2) Phương pháp thiêu kết giảm cacbitthermal

Sử dụng các nguồn silicon (như SiO₂) và các nguồn carbon (như nhựa phenolic) làm nguyên liệu thô, chúng được trộn đồng đều, được phủ lên sự hỗ trợ và chịu phản ứng giảm cacbother (nhiệt độ 1000. Nó có vấn đề như điều kiện hình thành phim khắc nghiệt, tỷ lệ khiếm khuyết cao và năng suất thấp (<60%).

 

Thuận lợi: Các nguồn nguyên liệu thô rộng và nhiệt độ phản ứng thấp hơn phương pháp đóng gói hạt . Nếu vấn đề khiếm khuyết hình thành được giải quyết, dự kiến ​​sẽ cạnh tranh với phương pháp đóng gói hạt trong trường chi phí thấp .}
Giới hạn: Hiện tại, nó chủ yếu được sử dụng cho nghiên cứu trong phòng thí nghiệm với một số ứng dụng công nghiệp .

 

(3) Phương pháp nhiệt phân polymer

Tiền chất gốm (như polycarbosilane) được hòa tan hoặc tan chảy, phủ trên hỗ trợ và được chuyển đổi thành gốm sic vô cơ thông qua nhiệt phân nhiệt độ cao ở khoảng 1000 độ. Nguyên liệu thô tiền đề giới hạn ứng dụng quy mô lớn của nó .

 

Thuận lợi: Tính đồng nhất của lớp màng tốt, phù hợp để chuẩn bị màng siêu lọc có độ chính xác cao, đặc biệt là trong các lĩnh vực cao cấp như chuẩn bị nước tinh khiết cấp điện tử .
Ứng dụng: Các ứng dụng thí điểm trong tiền xử lý nước cực kỳ cho ngành công nghiệp bán dẫn .

 

(4) lắng đọng hơi hóa học (CVD)

Các màng mỏng SIC được lắng đọng trên bề mặt hỗ trợ thông qua các phản ứng pha khí (chẳng hạn như phân hủy SIH₄ và CH₄ ở nhiệt độ cao) . Lớp màng thu được có mật độ cao, kích thước lỗ nhỏ (kích thước lỗ rỗng nhỏ (<0.01μm), but complex process, extremely high cost, and low flux.

 

Thuận lợi: Khả năng kiểm soát lớp màng mạnh, phù hợp để tách khí trong ngành công nghiệp bán dẫn hoặc tách pha lỏng cao .
Giới hạn: Hiện tại chủ yếu được áp dụng trong các lĩnh vực nghiên cứu khoa học cao cấp, chưa được thúc đẩy rộng rãi trong xử lý nước .}

 

4. Các trường ứng dụng: Bảo hiểm toàn cảnh từ xử lý công nghiệp đến chuẩn bị nước tinh khiết

(1) Chuẩn bị nước tinh khiết và nước cực kỳ

Ứng dụng cốt lõi của màng gốm sic trong nước tinh khiết nằm trong quá trình lọc chính xác cao và hiệu suất ổn định của chúng:

 

Điều trị nâng cao nước uống thành phố: As a secondary or tertiary advanced treatment process, SiC ultrafiltration membranes can effectively remove Escherichia coli (interception rate >99 . 99%), tảo, chất keo và chất hữu cơ trong nước. Kết hợp với sự hấp phụ carbon được kích hoạt, chất lượng nước được sản xuất vượt quáTiêu chuẩn chất lượng nước uống.<0.05NTU and organic matter removal rate >85% sau khi điều trị .

Sản xuất nước tinh khiết công nghiệp: Trong điện tử, năng lượng, dược phẩm và các ngành công nghiệp khác, màng SIC có thể đóng vai trò là đơn vị tiền xử lý cho bệnh thẩm thấu ngược (RO), chặn các chất rắn lơ lửng, vi khuẩn và chất keo của 18 . 2mΩ · cm, đáp ứng các yêu cầu về nước cho 12- inch wafer làm sạch wafer.

Cung cấp nước khẩn cấp và khử mặn nước biển: 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), giảm nguy cơ ô nhiễm của màng RO tiếp theo .

 

(2) Điều trị nâng cao và tái sử dụng nước thải công nghiệp

Xử lý nước thải kim loại nặng: 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%) . kết hợp với kết tủa hóa học, nước thải đáp ứng tiêu chuẩn cấp độ đầu tiên củaTiêu chuẩn xả nước thải toàn diện.

Xử lý nước thải hữu cơ có nồng độ cao: Trong chế biến thực phẩm, sản xuất bia và các ngành công nghiệp khác, màng SIC có thể tách biệt các chất hữu cơ phân tử như protein và tinh bột trong nước thải, với tỷ lệ loại bỏ COD là 60 %80%, làm sáng tải cho quá trình sinh hóa tiếp theo .<50mg/L, meeting direct discharge requirements.

 

(3) Tách nước-nước và điều trị trung bình đặc biệt

Xử lý nước thải công nghiệp: 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% và hàm lượng dầu nước thải<5mg/L, meeting the petroleum category discharge standard in the Tiêu chuẩn xả nước thải toàn diện{{0} ara

Tách dung môi hữu cơ: Sử dụng điện trở dung môi của màng SIC, có thể phân tách chất tan trong các hệ dung môi hữu cơ như metanol, ethanol và acetone . Ví dụ, trong quá trình phục hồi dung môi của ngành công nghiệp dược phẩm

 

(4) Tinh chế khí và các lĩnh vực mới nổi khác

Việc áp dụng màng gốm sic trong loại bỏ bụi khí đang mở rộng . điện trở nhiệt độ cao của chúng cho phép chúng chặn PM2 . Khi tinh chế khí sinh học và tách hydro, sự thay đổi và ổn định cao của màng SIC cũng chứng minh tiềm năng.

 

5. Nguyên tắc kỹ thuật: Cơ chế phân tách hiệu quả của lọc dòng chảy chéo

 

 

6. Triển vọng thị trường và triển vọng kỹ thuật

Với sự tiến bộ của mục tiêu "kép carbon" và nâng cấp nhu cầu tái chế tài nguyên nước, thị trường màng gốm SIC đang tăng với tốc độ hàng năm trên 20% . Các tắc nghẽn hạn chế ứng dụng quy mô lớn của nó bao gồm chi phí chuẩn bị cao (3 lần5 so với màng polymer), độ ổn định hoạt động lâu dài để được xác minh về chất lượng nước phức tạp và nhu cầu tối ưu hóa hơn nữa công nghệ làm sạch màng tế bào .}

 

Phát triển công nghệ trong tương lai sẽ tập trung vào ba hướng:

 

Đột phá trong các quy trình chuẩn bị chi phí thấp: Bằng cách tối ưu hóa công thức hỗ trợ thiêu kết của phương pháp đóng gói hạt hoặc khắc phục các khiếm khuyết hình thành màng của phương pháp giảm nhiệt, chi phí sản xuất sẽ giảm hơn 30%, thúc đẩy phổ biến trong xử lý nước thành phố .

Sửa đổi bề mặt màng chức năng: Công nghệ Nanocoating sẽ được sử dụng để tăng cường tính chất chống đông của màng, chẳng hạn như ghép các nhóm ưa nước để giảm hấp phụ chất hữu cơ hoặc tải vật liệu quang xúc tác để làm sạch màng tại chỗ, kéo dài tuổi thọ .

Tích hợp hệ thống thông minh: Kết hợp với công nghệ IoT, hệ thống giám sát ô nhiễm và làm sạch màng trực tuyến sẽ được phát triển để đạt được điều chỉnh thông minh các thông số vận hành, giảm chi phí bảo trì thủ công hơn .}}}}}}}}}}

 

Là một "công nghệ xanh" trong lĩnh vực xử lý nước, các màng gốm sic đang xác định lại các tiêu chuẩn xử lý nước với hiệu suất tuyệt vời của chúng . từ tái sử dụng nước thải công nghiệp sang việc chuẩn bị nước cực đại cấp, việc hỗ trợ cho việc giảm giá. Một nền văn minh sinh thái của "vùng nước trong vắt và những ngọn núi tươi tốt ."

 

 

Chú phổ biến: Màng SIC UF có thể tái chế, Nhà sản xuất màng, nhà cung cấp, nhà sản xuất SIC UF có thể tái chế Trung Quốc