旭化成MicrozaUNA超滤膜及其在海水淡化领域的应用

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1、旭化成MicrozaUNA超滤膜及其在海水淡化领域的应用徐丽，金章茂，杨朋举，李艳松旭化成分离膜装置杭州有限公司，杭州，310018摘要：本文介绍了旭化成MicrozaUNA膜组件的特征及其在海水淡化领域的应用实例。希望读者通过此文能更了解旭化成产品的性能及适用领域。关键词：旭化成；热致相分离（TIPS）制膜方法；超滤1引言我国是水资源短缺的国家，特别是一些沿海城市的经济发展严重受制于淡水资源的缺乏。地球上的水资源总量，淡水占2.5%，海水占97.5%，因此如果能将海水加以淡化，将可有效缓解水资源短缺的危机。目前，海水淡化技术主要分为

2、蒸馏法和膜法，蒸馏法以多级闪蒸（MSF）为主，膜法以反渗透为主（SWRO），两者各占市场的45%左右。反渗透淡化技术是上世纪60年代发展起来的，近些年来，其制膜技术日趋成熟、并且相应的成本也在不断的降低，因此海水淡化反渗透（SWRO）膜法集成技术以其投资低、能耗省、建造周期短等优势已在海水淡化的领域中广泛应用。但海水中的盐度、硬度、总固溶物及其它杂质的含量均较高，易造成反渗透膜的结垢和污染等问题，要保证SWRO系统的稳定运行，就必须进行有效的预处理。超滤膜系统是近年来发展起来的一项高效的反渗透预处理工艺，它克服了反渗透传统预处理工艺出

3、水水质不稳定、胶体和溶解性有机物去除效果差、自动化程度低等诸多缺点和不足，在SWRO市场中独占鳌头。旭化成用于海水和苦咸水淡化的超滤膜产品主要为MicrozaUNA，它采用了特有的液-液热致相分离（L-LTIPS）制备技术，具有化学稳定性好、机械强度高、产水水质稳定等优良特征，目前在国内外也已有众多业绩，其中在国内的总处理量达276,800t/d。本篇文章主要介绍旭化成MicrozaUNA膜组件及其在国内海水淡化领域的应用实例。2旭化成Microza膜组件特征2.1PVDF膜丝的特长AB图1MicrozaPVDF膜表面照片采用特有热法

4、制膜技术制备的Microza膜丝不仅具有物理性能和化学稳定性强的优势，并且孔径分布也非常窄。图1为采用特有热法制膜技术的MicrozaPVDF中空纤维膜的表面照片，从A图可以看出旭化成Microza膜为均质网状构造，孔径分布均匀，开孔率高；B图则显示了MicrozaPVDF膜丝的强亲水性。旭化成采用L-L热致相分离法制备的MicrozaPVDF膜，具有物理强度高、耐药性强等优点。即使浸泡在5000ppmNaClO和4%NaOH混合溶液中40天以上，拉伸保持率仍为90%左右。如果以碱洗频率为半年一次、碱洗时间为8小时计算，那么膜丝正常使

5、用10年的药品浸泡时间相当于在5000ppmNaClO和1wt.%NaOH的混合溶液中浸泡7天；即使碱洗频率为一个月一次，膜丝正常使用10年的药品浸泡时间也仅相当于在5000ppmNaClO和1wt.%NaOH的混合溶液中浸泡40天，因此，采用特有热法制备的MicrozaPVDF膜丝至少拥有10年左右的耐药性，在不影响寿命的情况下，还可承受高浓度长时间的药洗过程，保证了膜通量的高恢复率。图2为MicrozaUNA-620A膜组件在美国圣弗兰西斯科自来水厂项目，该项目一期日处理量为330000m/d，于2000年1月正式运行，至2007

6、年仅有12根膜丝出现了破损，相应的断丝率为0.00009%/年，可见膜丝的强度和韧性是非常优异的。2000年1月投入使用的膜组件至今仍在稳定产水，即已使用了12年以上，这更是对Microza膜品质的验证。图2MicrozaUNA圣弗兰西斯科给水厂项目2.2UNA-620A膜组件性能参数UNA加压式膜组件，通常用于工业用水和海水淡化RO预处理、市政污水和工业废水三级处理及回用、饮用水生产等工艺中。不仅设计通量高、抗药性强、寿命长、产水水质稳定，而且安装和检测也很方便，其性能参数见表1。表1UNA-620A膜组件性能参数项目参数膜材料高维

7、网状结构PVDF过滤方式外压全量过滤或外压循环过滤公称孔径0.1μm膜组件长度2,338mm（膜长度约为2,000mm）膜组件直径φ165mm2有效膜面积50m膜柱外壳材质ABS最高操作温度40deg.C进水最高压力300kPa最高跨膜压差300kPa设计通量范围40-200LMH项目参数长期操作pH适用范围1-10短期药洗pH适用范围1-14膜组件重量（干重）30kg膜组件重量（湿重）60kg可承受余氯浓度5000ppm3旭化成MicrozaUNA膜组件在海水淡化领域的应用实例3.1浙江某海水淡化项目3该项目超滤处理规模为48000

8、m/d，流程如图3所示，原水为海水，经絮凝沉淀、盘式过滤器后，直接进入UNA-620A系统，超滤膜产水经两级RO处理后，产水作为锅炉补给水和生活用水。该项目于07年开始运行，图4为现场照片。该项目设计预处理添加3-5pp