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新疆生态环保产业协会

典型工程案例展示 | 耐磨损陶瓷膜过滤技术在零排放预处理环节的应用与示范

新疆生态环境保护产业协会 / 2026-06-01 / :120

为提升自治区生态环境保护产业技术水平和创新能力,加快生态环境保护先进成果的推广及应用,我会梳理汇总了部分案例和技术的介绍,陆续在官网和微信公众号进行公布。

 

技术简介

技术名称:耐磨损陶瓷膜过滤技术在零排放预处理环节的应用与示范

申报单位:三达膜环境技术股份有限公司

技术领域:水污染防治

适用范围:废水零排放中的高盐水除硬软化

技术原理:

陶瓷膜在软化系统中扮演的是“预处理”和“固液分离”的核心角色。其原理主要通过与以下两种工艺耦合实现:陶瓷膜+化学沉淀/结晶软化。

投加药剂:向原水中投加化学药剂,如:

△ 氢氧化钙(石灰):用于去除碳酸盐硬度。

Ca(HCO3)2+Ca(OH)2 → 2CaCO3↓+ 2H2O

△ 碳酸钠(纯碱):用于去除非碳酸盐硬度。
  CaSO4+ Na2CO3→ CaCO3↓+ Na2SO4

△ 其他:如氢氧化钠、磷酸钠等。

反应成核:水中的钙、镁离子与药剂反应生成不溶性的沉淀物,如碳酸钙(CaCO3)、氢氧化镁(Mg(OH)2)等微小的晶体颗粒。

陶瓷膜分离:

△ 反应后的水进入陶瓷膜单元。

△ 陶瓷膜的作用:将这些生成的微米或纳米级别的沉淀晶体颗粒完全截留。

△ 纯净的渗透液:穿过膜的是去除了硬度离子(已转化为沉淀被移除)的软化水。

△ 浓缩的截留液:包含高浓度的沉淀颗粒,一部分可回流至反应器作为晶种,促进结晶反应,另一部分作为废泥浆排出。

在高盐废水中,传统的化学沉淀效率低,通过与陶瓷膜固液分离的工艺进行耦合,可以大大提高沉淀效率。

工艺路线:

 

图 系统工艺流程图

 

应用行业:生物医药、煤化工、电力、冶金、印染、造纸等行业

应用效果:

1.出水水质好:陶瓷膜凭借其刚性纳米级孔道,能绝对保障出水浊度<0.1 NTU,极大保护后端反渗透等单元。

2.除硬效率提高:陶瓷膜凭借其突出的固液分离性能,大大提高高盐水除硬效率,出水硬度得到极大的改善。

3.高耐受性和清洗再生能力强:自主研发的高强度、耐磨损、无开裂缺陷的节约型陶瓷微滤膜,膜管使用寿命是常规陶瓷膜产品的4倍以上,寿命可达10年以上,极长的更换周期与高效的在线清洗能力,大大降低全生命周期成本。

技术特点:

1.极致出水水质与过程可靠性(创新性与先进性)

传统沉淀过滤出水水质波动大,易穿透;有机膜易污堵断丝。陶瓷膜凭借其刚性纳米级孔道,能绝对保障出水浊度<0.1NTU,远优于砂滤(~1 NTU),极大保护后端反渗透等单元,是实现零排放系统的可靠保障。

2.卓越的耐久性与极低生命周期成本(经济性)

有机膜寿命约2-5年,易化学降解、断丝;陶瓷膜物理化学稳定性极佳,耐酸碱、氧化、有机溶剂,寿命可达10年以上。虽初始投资较高,但其极长的更换周期与高效的在线清洗能力,使其全生命周期成本(LCC)显著低于有机膜。

3.高效的抗污染与清洗再生能力(先进性)

与传统砂滤的松散截留和有机膜的不可逆污染不同,陶瓷膜表面坚硬光滑,污染物不易附着。其可承受强酸、强碱乃至高温蒸汽的剧烈清洗,能100%恢复膜通量,解决了传统技术清洗不彻底、滤料更换麻烦的核心痛点。

4.高度集成与自动化(创新性)

将复杂的“反应-沉淀-澄清-过滤”多单元流程,高度集成于单一的膜分离设备中,大幅缩减占地面积70%以上。全过程可实现智能精准控制与无人值守,彻底改变了传统工艺依赖经验、操作繁琐的弊端。

综上,陶瓷膜除硬技术通过材料创新(无机陶瓷)与工艺创新(膜反应器),在水质、耐久、运维和集成度上实现了跨越,是水处理软化和预处理领域的升级技术。

 

典型应用案例

项目名称:伊犁川宁生物技术有限公司5000 m3/d循环排污水回用系统项目

规模及形式:处理规模5000 m3/d,2套超滤+1套ROl+l套陶瓷膜+1套R02+1套R03

达到的标准或性能要求:

出水达到合同约定的性能要求指标,出水达到合同约定的性能要求指标,并优于行业标准《循环冷却水用再生水水质》中水质要求(标准号:HGT 3923-2007)。

 

项目展示图:

图 循环排污水回用系统

图 陶瓷膜系统