陶瓷膜在电力行业水处理中的应用

苏州科镭沃环保科技有限公司纳诺斯通陶瓷超滤膜在电力行业水处理中的应用目录STEP2有机超滤膜的挑战STEP3纳诺斯通陶瓷膜简介STEP4经济技术比对分析STEP1纳诺斯通公司简介STEP5陶瓷膜应用案例分析STEP6陶瓷膜应用展望公司历史1980-Rochem成立于德国-垃圾渗滤液等废水处理及船舶业反渗透海水淡化膜系统与技术供应商，提供ST与DTG产品1998-Sepro成立于美国，开发了卷式膜并成功将其引入食品饮料、电泳漆等特种分离行业。2004-陶瓷膜公司成立于德国-致力于高效高性能的陶瓷微滤超滤膜的研发生产和销售，应用于市政及工业领域2012-2014-Rochem,Sepro及德国陶瓷膜公司被先后被位于芝加哥的TrueNorth投资集团收购TrueNorth投资集团由财富排名美国前50的Walton、Cox和Turner三个家族联合掌控纳诺斯通定位：为工业/市政中水回用及水处理提供卓越的陶瓷超滤膜产品和方案。重要事件2015年4月，李克强总理接见了美国总统奥巴马派出的首个“对中贸易总统代表团”。纳诺斯通水务作为24家美国企业之一参团。国际水务情报2016全球年度创新公司国际水务情报2016全球年度创新公司公司全球分布有机膜生产2463ImpalaDr.Carlsbad,CA,92010UnitedStates•Waltham,Massachusetts,USA•Shanghai,China•LosAngeles,California,USA•Chicago,USA目录STEP2有机超滤膜的挑战STEP3纳诺斯通陶瓷膜简介STEP4经济技术比对分析STEP1纳诺斯通公司简介STEP5陶瓷膜应用案例分析STEP6陶瓷膜应用展望有机膜在水处理中面临的挑战水质复杂的情况（高浊度/高TDS/硬度/COD/油/微生物/浊度/二氧化硅/氨氮…）——水质波动大有机超滤膜污堵问题——产水量下降，清洗频繁有机膜在水处理中面临的挑战有机超滤膜断丝问题-产水水质下降，产水不合格，下游反渗透清洗频繁，苦不堪言，而且反渗透膜的更换成本巨大。有机膜在水处理中面临的挑战如何进一步降低故障率？（污堵、断丝等问题）如何进一步降低系统长生命周期的运营成本？（运行周期短）如何进一步节省占地空间？（有预处理，占地广）如何进一步提高水资源的回收率?（随着运行时间的延长，回收率逐渐下降）如何简化操作？（对运行操作要求高，化学清洗参数控制严）陶瓷膜——新一代超滤移动手机在中国的应用发展历史20年（1987—2007）膜产品和技术的应用发展历史90年代末至今—20年新一代超滤——陶瓷膜目录STEP2有机超滤膜的挑战STEP3纳诺斯通陶瓷膜简介STEP4经济技术比对分析STEP1纳诺斯通公司简介STEP5陶瓷膜应用案例分析STEP6陶瓷膜应用展望陶瓷膜的发展史传统陶瓷膜技术-单只膜膜面积较小-造价较高第一代陶瓷膜管式膜+较大的膜面积+造价降低-胚体易变形导致成品率低-后续加工导致成本增加第二代陶瓷膜整块式膜+膜面积增大+片块式结构-无需机械加工+片块式结构-高产能+制造成本最低第三代陶瓷膜分块式膜纳诺斯通陶瓷膜核心技术全球领先的纳米技术：纳米级陶瓷颗粒和颗粒涂层技术陶瓷膜组件设计的专利技术德国世界顶级的自动化生产线Ceramicextrudedsupport支撑层Membranecoating;过滤层;Intermediatelayer中间层NanoParticleCoatingProcess纳米颗粒镀层陶瓷膜的生产流程RawMaterialPreparation原材料准备Extrusion挤制加工DryingFurnace烘干SinteringOven烧结PottingandModuleAssembly膜块组装QualityAssuranceTest质量保证测试TechnologyTeam技术组检测陶瓷膜产品应用领域电力——补给水/废水回用/循环水回用/脱硫废水/零排放化工——纯水/废水回用/零排放电子——超纯水/半导体中水回用/废水处理/零排放煤化工——纯水/中水回用/零排放精炼厂——冷却塔循环水回用/废水回用/零排放市政——工业、生活废水处理/中水回用纳诺斯通陶瓷膜与有机超滤的比对中空纤维有机超滤膜纳诺斯通陶瓷膜纳诺斯通陶瓷膜与有机超滤的比对项目中空纤维有机超滤纳诺斯通陶瓷膜CM151材质PVDF、PESα型氧化铝（刚玉）亲水性一般极佳断丝断丝严重无断丝抗污染一般极佳回收率≤90%（常常需要MMF）＞92%（不需要MMF）使用寿命3年质保10年（运行能达15年以上）进水含油量＜1ppm达100ppm及以上进水悬浮物＜20NTU高于100NTU及以上材质性能不耐磨、不耐高温、易划伤、产水不稳定耐磨、耐温、耐划伤、产水极稳定化学耐受性化学清洗pH2-12抗氧化性有限25万至100万ppm.hrsNaClO@25℃化学清洗pH1-13抗氧化能力极强600万ppm.hrsNaClO@25℃纳诺斯通CM-151型陶瓷膜技术参数Connections:3-inchGroovedCoupling“A”OverallVesselHeight:74.4”1.89m“B”PorttoPortHeight:76.7”(1.95m)“C”Vesseldiameter:8.43”(0.21m)ABCPermeateCappedFeed/RejectFeed/Reject项目技术参数膜面积24.3m2重量空/满95/125kg膜壳材质玻璃钢，氟橡胶/乙丙橡胶密封热塑性端盖膜材质α—Al2O3α型氧化铝（刚玉）标称孔径0.03微米（30纳米）组件操作位置竖直操作过程pH范围2-12化学清洗pH范围1-13最高运行压力100psi/(7bar)过滤通量150-500l/m2/hr滤流量3-10m3/hr过滤方式内压式死端或错流反洗通量220-850l/m2/hr正冲1-3倍过滤流量，最大至错流量纳诺斯通CM-151型陶瓷膜外观型式纳诺斯通CM-151型陶瓷膜产品特点产品坚固耐用高度的亲水性能——更小的接触角意味着更好的亲水性、高通量和高抗污染能力。纳诺斯通CM-151型陶瓷膜产品特点22产品坚固耐用均匀的孔隙分布——意味着高抗污染能力和稳定运行能力，第三方权威检测数据。纳诺斯通CM-151型陶瓷膜产品特点产品坚固耐用直接在进水加入10mg/L的阳离子聚合物进行低pH值和高pH值CIP清洗后检查膜渗透性的恢复强大的污染物截留能力和极好的清洗可恢复性通过常规的碱洗、酸洗即可使得膜性能极好的恢复纳诺斯通CM-151型陶瓷膜产品特点超强的清洗恢复性300小时运行20个CIP周期2次10mg/l阳离子型聚合物测试CIP清洗:16个周期5mg/l臭氧和300mg/l次氯酸清洗4个周期300mg/l次氯酸+烧碱到PH12以及PH2酸清洗纳诺斯通CM-151型陶瓷膜产品特点工艺设计简单无需压缩空气清洗可选择死端过滤和错流循环过滤无需完整性测试装置——工业废水应用无特殊工艺要求——泵、阀、管道与仪表和有机膜超滤相似标准化模块化设计——工艺流程设计简单，和有机超滤膜十分类似预处理选择灵活多变——可根据实际情况单独设置澄清池或澄清池+介质过滤纳诺斯通CM-151型陶瓷膜产品特点纳诺斯通CM-151型陶瓷膜产品特点纳诺斯通CM-151型陶瓷膜产品特点纳诺斯通CM-151型陶瓷膜产品特点操作简便操作方式与有机超滤膜相同大部分应用采用底部进水程序自动控制AcidCEBWaterFeed进水SystemFeedPump(s)CM-131TMBackwashOut反洗出水Permeate产水BackwashIn反洗进水BackwashPump(s)反洗泵NaOCLCEBNaOHCEBV7V6V8V5V11HighPointVent/VacuumBreakValve高点排气口/真空阀CIPFeed清洗进水V1V2V3V4CIPReturn清洗回流V10CIPPermeate清洗产水V9V12Recycle/BleedOptional纳诺斯通CM-151型陶瓷膜产品特点产水持续稳定产水稳定无泄漏和穿透——在线率高水质浊度稳定在0.2或者0.1NTU以下，SDI小于3更好的保护后续反渗透——延长反渗透的运行时间，减少清洗频率目录STEP2有机超滤膜的挑战STEP3纳诺斯通陶瓷膜简介STEP4经济技术比对分析STEP1纳诺斯通公司简介STEP5陶瓷膜应用案例分析STEP6陶瓷膜应用展望经济技术比对分析1某电厂700t/h中水回用超滤系统(陶瓷膜VS压力式超滤)投资成本分析进水水量700t/h的系统混凝沉淀池+陶瓷超滤（产水644t/h）混凝沉淀池+多介质过滤+有机超滤（产水616t/h）预处理沉淀池投资成本(万RMB)291291多介质投资成本(万RMB)0362.8超滤机架成本(万RMB)21791140其他辅助系统成本（万RMB）1725系统总体投资成本预算(万RMB)24871818.8经济技术比对分析1某电厂700t/h中水回用超滤系统(陶瓷膜VS压力式超滤)生命周期成本比较年份36912陶瓷膜系统的投资成本（沉淀池+陶瓷超滤）（万RMB）2487248724872487陶瓷膜的更换成本（万RMB）0000陶瓷膜系统的电费（万RMB）105.6211.2315.7422.4陶瓷膜系统的药剂费用（万RMB）55110165220陶瓷膜系统（投资+超滤更换+电费+药剂）成本（万RMB）2647.628082967.73129.4有机膜系统的投资成本（沉淀池+多介质过滤+有机超滤）（万RMB）1818.818191818.81818.8有机膜的更换成本（万RMB）558111616742232有机膜系统电费（万RMB）139.7279.4419.1558.8有机膜系统的药剂费用（万RMB）82.5165247.5330有机膜系统（投资+超滤更换+电费+药剂）成本（万RMB）259933794159.44939.6陶瓷膜系统投资与运行节省（万RMB）-48.65711191.71810.2经济技术比对分析1某电厂700t/h中水回用超滤系统(陶瓷膜VS压力式超滤)占地面积比较项目单位陶瓷超滤膜有机超滤膜混凝沉淀池M2467485多介质过滤器M2400单套超滤装置(单套组件净占地面积，不含组架外操作空间）M219.722.7超滤装置总安装面积（含组架外操作空间）M266.0123.3总计（占地面积）M25331009陶瓷膜系统节省占地面积M2476采用陶瓷膜系统，有如下明显优势：大幅降低超滤系统的故障率，为后续反渗透正常运行提供更好的保障，大幅降低锅炉给水系统的运营风险；从长生命周期（12年）来看，陶瓷膜系统的直接成本能节省超过1800万的费用；节省476平米的占地，减少相关的厂房投资；能简化预处理，简化系统操作，减少人工值守；能提高水的回用率4%左右，每年节水超过24万吨，减少废水排放24万吨。经济技术比对分析2某电厂270t/h中水回用超滤系统(陶瓷膜VS浸没式超滤)投资成本分析项目单位浸没式超滤系统陶瓷膜系统膜组件总价值万元499707组架、阀门、在线仪表成本万元5246其他辅助系统成本(含膜池、风机、行车、CEB、CIP系统等)万元5226整体投资成本(含系统及膜池)万元603779经济技术比对分析2某电厂270t/h中水回用超滤系统(陶瓷膜VS浸没式超滤)生命周期成本比较年份369121518陶瓷膜系统的投资成本（万RMB）77977977977977977