摘  要：微米級(jí)高分子精密過(guò)濾是一種能作澄清過(guò)濾，也能作濾餅過(guò)濾，能卸干濾餅，過(guò)濾介質(zhì)能高效再生，耐化學(xué)性能極好，使用壽命很長(zhǎng)的新型過(guò)濾技術(shù)。本文主要介紹該技術(shù)的組成、特點(diǎn)及其在精細(xì)化工、水處理及環(huán)保領(lǐng)域的主要應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：精密過(guò)濾；濾餅過(guò)濾；澄清過(guò)濾

    微米級(jí)高分子精密微孔過(guò)濾技術(shù)是當(dāng)前唯一一種不僅能用于含固量少，也能用于含固量多，能排出干濾餅，能對(duì)過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)易的反吹再生，可長(zhǎng)期使用的新型精密過(guò)濾技術(shù)。從70年代末開(kāi)始在國(guó)內(nèi)各工業(yè)部門(mén)進(jìn)行開(kāi)發(fā)與推廣，已獲得廣泛應(yīng)用。1992年與1996年，國(guó)家科委將該技術(shù)選為“八五”與“九五”的國(guó)家級(jí)科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃項(xiàng)目。

1． 概況

微米級(jí)高分子精密微孔過(guò)濾技術(shù)由硬件與軟件組成

1.1 硬件  高分子精密微孔過(guò)濾機(jī)：內(nèi)裝高分子微孔過(guò)濾管；輔助裝置；主要是小型空壓機(jī)，儲(chǔ)氣罐與物料輸送泵等。

1.2 軟件  應(yīng)用技術(shù)包括被過(guò)濾物料過(guò)濾性能的測(cè)試；過(guò)濾面積的計(jì)算，微孔過(guò)濾管與精密微孔過(guò)濾機(jī)的型號(hào)與規(guī)格的選型，精密微孔過(guò)濾機(jī)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安裝與操作方法等。

    工業(yè)生產(chǎn)上要進(jìn)行精密過(guò)濾的物料非常多，性能差異很大，要求各不相同，所需應(yīng)用的高分子精密微孔過(guò)濾機(jī)必須有多種型號(hào)與規(guī)格。目前浙江省溫州市水處理器材廠生產(chǎn)的PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)按結(jié)構(gòu)不同，有PGR、PGK、PGF、PGH、PGD及PGW等多種型號(hào)，過(guò)濾面積規(guī)格更多，最大的有200m²，最小的為0.5m²。

    微孔過(guò)濾管按毛細(xì)平均孔徑分型號(hào)，微孔PE管從PE-1至PE-8有8種型號(hào)（微孔PA管從PA-4至PA-8有5種型號(hào)），每種型號(hào)按直徑與壁厚分有許多規(guī)格，最大為外徑120mm，最小為13mm，壁厚最大為30mm，最小為2.5mm，長(zhǎng)度最長(zhǎng)為1500mm。

2． 主要性能

2.1 過(guò)濾效率高：用于靜止液固精密過(guò)濾，最小可過(guò)濾0.5μm，對(duì)于氣固精密過(guò)濾，0.3

μm顆粒的過(guò)濾效率大于99%；

2.2 洗滌效率高：可對(duì)微孔過(guò)濾管外表面所形成的濾餅層進(jìn)行靜止洗滌，洗滌效率大于95%；

2.3 排濾餅簡(jiǎn)便：利用0.6Mpa壓縮氣體，對(duì)微孔過(guò)濾進(jìn)行快速反吹，就可很方便地將干濾餅從微孔管上吹下，通過(guò)氣缸打開(kāi)的大底蓋落到微孔過(guò)濾機(jī)外面；

2.4 再生效率高：用“氣—水混合流體”可對(duì)微孔過(guò)濾管進(jìn)行快速反吹再生，將堵塞在微孔管毛細(xì)孔內(nèi)的微粒大部分反吹出來(lái)，微孔管可長(zhǎng)期使用，再生操作很簡(jiǎn)便；

2.5 耐腐蝕性能好：微孔過(guò)濾管耐酸、堿、鹽及70℃以下大部分有機(jī)溶劑，微孔過(guò)濾機(jī)內(nèi)部可襯橡膠（也可內(nèi)襯四氟乙烯）。

2.6 維護(hù)檢修方便：PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，微孔過(guò)濾管比較輕，維護(hù)與檢修均較方便；

2.7 動(dòng)力消耗小：過(guò)濾壓差一般不超過(guò)0.3Mpa，動(dòng)力消耗較小。

2.8 占地面積少：大部分PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)為立式，每單位過(guò)濾面積所需的占地面積較小。

PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)如配以自控閥門(mén)與控制裝置，可以達(dá)到全自動(dòng)或半自動(dòng)操作。

高分子精密微孔過(guò)濾機(jī)的主要不足是耐溫較低（微孔PE過(guò)濾管的最高使用溫度不超過(guò)80℃，微孔PA過(guò)濾管的最高使用溫度不超過(guò)120℃），此外濾餅干度不及皮膜擠壓的壓濾機(jī)或三足式離心機(jī)。

3． 在精細(xì)化工生產(chǎn)上的主要應(yīng)用

3.1 催化劑的精密過(guò)濾：在精細(xì)化工、制藥與石油化工等工業(yè)，無(wú)論催化劑生產(chǎn)工藝或催化劑應(yīng)用工藝，都必須對(duì)催化劑進(jìn)行過(guò)濾（有的還要洗滌），大多數(shù)催化劑為顆粒很細(xì)的貴重金屬，用一般過(guò)濾裝置，難以達(dá)到高效分離，而PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)可以做到100%分離，此外，排濾餅與微孔管再生等操作很簡(jiǎn)便。已大量用于各種催化劑的過(guò)濾，如鈀催化劑，某些石油催化劑及某些化肥催化劑等，也大規(guī)模用于某催化劑前體——?dú)溲趸X的過(guò)濾與洗滌。

3.2 微米級(jí)細(xì)顆粒產(chǎn)品的過(guò)濾與洗滌：PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)應(yīng)用于許多1μm左右的化工產(chǎn)品的過(guò)濾與洗滌，如硫化鋇、硫酸鋇、氧化鋁、TiO2等，硫酸鋇的精密微孔過(guò)濾機(jī)已在生產(chǎn)上連續(xù)成功應(yīng)用20年。

3.3 粉末活性炭與脫色液的精密過(guò)濾：在精細(xì)化工等生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常需用粉末活性炭進(jìn)行液體脫色，脫色后粉末活性炭成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要工序。粉末活性炭微粒最細(xì)只有1~2μm。用一般濾布或?yàn)V紙難以完全濾住。PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)可使1μm左右的炭微粒高效地濾出來(lái)，不易漏炭。已成功應(yīng)用于許多化工產(chǎn)品的粉末活性炭過(guò)濾，如J酸、依康酸等。

3.4 液體原料的精密過(guò)濾：許多精細(xì)化工產(chǎn)品的原料為液體，為保證化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)品的質(zhì)量，需對(duì)液體原料先進(jìn)行精密過(guò)濾。如制硫酸鋇的原料的氯化鋇與硫酸鈉，采用精密微孔過(guò)濾后，使硫酸鋇產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)還用于許多其它液體原料的過(guò)濾，如制氫氧化鋁的原料之一的硫酸鋁的精密過(guò)濾等。

3.5 液體產(chǎn)品的精密過(guò)濾：許多化工產(chǎn)品是液體，如酸、醇及各種溶液等。在產(chǎn)品出廠前需要進(jìn)行終端精密過(guò)濾，以提高產(chǎn)品的澄明度。PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)已用于許多液體產(chǎn)品的精密過(guò)濾。如山梨醇、聚丙烯酰胺等的產(chǎn)品精密終端過(guò)濾。

3.6結(jié)晶前液體的精密過(guò)濾：結(jié)晶前，如對(duì)液體進(jìn)行精密過(guò)濾，去除不溶性雜質(zhì)，提高了液體的澄明度，則結(jié)晶產(chǎn)品的純度就可明顯增加，PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)已用于許多此類物料的過(guò)濾，如雙氰胺等產(chǎn)品。

4．生產(chǎn)用水與生活用水的精密微孔過(guò)濾：

4.1 生產(chǎn)用水的精密微孔過(guò)濾：PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)已大量用于生產(chǎn)用水的精密過(guò)濾。如水源是較干凈的江湖水、水庫(kù)水、自來(lái)水或地下水，則直接利用精密微孔過(guò)濾機(jī)，使水的濁度降到1ppm左右。這種水可直接用于生產(chǎn)，或繼續(xù)通過(guò)電滲析器、離子交換器、微孔膜濾器、超濾膜濾器或反滲透器，作進(jìn)一步凈化。由于微孔管去除率高，又易于反吹再生，使用壽命長(zhǎng)，這類預(yù)過(guò)濾可大大延長(zhǎng)電滲析膜，離子交換樹(shù)脂，微孔膜，超濾膜及反滲透膜等介質(zhì)的使用壽命。如某一化學(xué)試劑廠制超純水，利用PG型作預(yù)過(guò)濾，每小時(shí)處理水量達(dá)30m³。

4.2 生活用水的精密微孔過(guò)濾：江湖原水經(jīng)絮凝與砂濾制成自來(lái)水，由于各種原因，進(jìn)入用戶的自來(lái)水的濁度往往較高。采用PG型微孔過(guò)濾機(jī)繼續(xù)進(jìn)行復(fù)濾，可直接采用微孔精密過(guò)濾機(jī)制取低濁度的水，微孔精密過(guò)濾處理江湖水，其生產(chǎn)能力平均為0.4~0.5m³/m²h。由于微孔管可用壓縮空氣反吹再生，使用壽命一般可達(dá)二年以上。

5．在三廢處理上的應(yīng)用：

5.1 在廢水處理上的應(yīng)用：

5.1.1 重金屬?gòu)U水的處理：各種形態(tài)的重金屬?gòu)U水，如Ni+2、Pb+2、Cu+2、Cd+2、Zn+2、Cr+6、Cr+3等酸性重金屬離子廢水與MnSO4、CuO、PbSO4等重金屬離子化合物廢水，均可應(yīng)用PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)進(jìn)行有效處理。對(duì)酸性重金屬離子廢水需預(yù)先進(jìn)行中和處理，然后進(jìn)行精密微孔過(guò)濾（對(duì)需先還原后中和）。對(duì)中性重金屬氧化物廢水，一般只需進(jìn)行精密微孔過(guò)濾即可。這些處理技術(shù)已在國(guó)內(nèi)大規(guī)模推廣應(yīng)用，已連續(xù)應(yīng)用十年以上。

5.1.2 非金屬有害元素廢水的處理：對(duì)氟、硫等元素，先經(jīng)化學(xué)預(yù)處理，使之形成不溶性沉淀，然后采用PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)，一次過(guò)濾就可達(dá)到排放要求，已成功用于一些廠含氟與含硫等廢水的處理。

5.1.3 除塵洗滌廢水的處理：濕法除塵后，一些廠采用自然沉淀池，占地面積大，投資費(fèi)大，由于沉降分離不完全，回用水易堵塞噴頭；采用PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)，過(guò)濾效率高，水質(zhì)清澈透明，回用后不易堵塞噴頭。本方法不需很大的沉淀池，占地面積小，從PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)就可直接排出比較干的渣。本方法已用于一些廠的煙塵廢水的過(guò)濾。

5.1.4 化工生產(chǎn)流失產(chǎn)品的回收：許多化工生產(chǎn)的結(jié)晶或聚合物產(chǎn)品采用以濾布為過(guò)濾介質(zhì)的各種過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，許多微米與亞微米級(jí)的固體微粒會(huì)穿漏，無(wú)法回收，跟著廢水流走，不僅財(cái)富損失，也污染環(huán)境。PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)已用于回收化工產(chǎn)品，如TiO2、V2O5、碳黑等等。

5.1.5 其它化工廢水：PG型精密微孔過(guò)濾機(jī)還大量用于乳膠漆廢水，硫酸或磷酸廢水，顏料廢水等的過(guò)濾。

    除了廢水過(guò)濾外，微孔PE管還可用于曝氣法處理化工等廢水。微孔PE管是非常理想的氣體鼓泡器，氣泡細(xì)而均勻，溶解氧高，已用于石化生產(chǎn)上含油廢水的曝氣，處理后水中油濃度只要2~3ppm，COD也符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

5.2 氣流消聲處理：由于微孔PE管消聲效果極好，壓縮氣體從儲(chǔ)氣柜直接想大氣排放時(shí)，噪音可達(dá)100~120分貝，如果通過(guò)微孔PE管排放，一般只有20~30分貝。此技術(shù)已大量用于氣動(dòng)元件排氣時(shí)的消聲以及壓縮氣體向大氣排放時(shí)的消聲。

5.3 氣體除塵：微孔PE管除塵效率非常高，如0.3μm的微粒，過(guò)濾效率可超過(guò)99%，通氣速度可達(dá)4m³/m²h，壓差只有0.01Mpa左右，已成功用于一些化工生產(chǎn)上原料氣體的除塵與除油水的過(guò)濾，連續(xù)應(yīng)用十年多。只要?dú)怏w溫度不超過(guò)120℃，微孔PA管可用于這些熱氣體的除塵過(guò)濾。

6．結(jié)束語(yǔ)

    微米級(jí)高分子精密微孔過(guò)濾是一種先進(jìn)的液固與氣固的精密過(guò)濾技術(shù)，能過(guò)濾住1左右的細(xì)顆粒，能快速又簡(jiǎn)便地排除干濾餅，能方便地對(duì)微孔過(guò)濾管進(jìn)行再生，能長(zhǎng)期反復(fù)使用，精密微孔過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積較小，動(dòng)力消耗省，已在工業(yè)上獲得成功應(yīng)用，可廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工，水處理及三廢處理等領(lǐng)域。 
 

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