摘   要：高分子精密微孔過濾機(jī)是一類過濾、排渣、再生與耐腐蝕等性能很優(yōu)異的的新型精密過濾機(jī)。本文敘述該類過濾機(jī)的主要特點(diǎn)，并系統(tǒng)介紹了在化工生產(chǎn)上的各種精密過濾，精密澄清過濾以及各種化工生產(chǎn)廢水等領(lǐng)域的主要應(yīng)用?！　?/span>

關(guān)鍵詞：精密過濾   高分子微孔過濾管   高分子精密微孔過濾技術(shù)   澄清過濾   濾餅過濾

在工業(yè)生產(chǎn)，尤其在化工生產(chǎn)，液固過濾是不可缺少的化工單元操作，在大多數(shù)化工生產(chǎn)過程中普遍應(yīng)用過濾這一分離技術(shù)。工業(yè)生產(chǎn)上已應(yīng)用的過濾裝置的種類很多，但是不管何種過濾機(jī)，作為過濾機(jī)的心臟的過濾介質(zhì)，絕大多數(shù)都采用柔性的濾布。濾布雖然來源豐富，價(jià)格不高，種類也很多，但有一致命傷，即對(duì)細(xì)小顆粒，尤其對(duì)小于 10 微米至 1 微米的微粒，過濾效率不高，穿漏現(xiàn)象普遍，以致產(chǎn)品質(zhì)量、收率與成本都受影響。此外，各種濾布的再生很困難，清洗很麻煩，使用壽命很短，消耗量非常大。如果能提高 10~1 微米這類細(xì)微粒的過濾效率，如果能明顯增加過濾介質(zhì)的使用壽命，那么就可提高現(xiàn)有企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

高分子精密微孔過濾機(jī)就是為解決 10~1 微米物料的高效過濾而開發(fā)的。該過濾機(jī)的心臟是高分子微孔燒結(jié)過濾管。這是一種新型的過濾介質(zhì)，具有一定的剛性，既可作精密澄清過濾用，也可作排干濾餅的精密濾餅過濾用，其各方面的過濾性能都比各種濾布好得多。

由高分子微孔燒結(jié)管可組裝成結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，能方便排除大量較干濾餅的一系列結(jié)構(gòu)不同的高分子精密微孔過濾機(jī)。這類過濾機(jī)用于不同領(lǐng)域，就需不同的輔助裝置與不同的應(yīng)用技術(shù)，這就形成高分子精密微孔過濾技術(shù)。

高分子精密微孔過濾技術(shù)精密微孔過濾機(jī)是我國(guó)獨(dú)立開發(fā)的新型過濾技術(shù)與裝置 ， 已在我國(guó)化工、制藥、食品、輕工等十多個(gè)工業(yè)部門及廢水處理領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

一． 精密微孔過濾機(jī)   主要特點(diǎn)：

1)  過濾效率高：一次就可濾住 1~0.5 微米左右微粒，濾液的澄明度比各種濾布高得多；

2)  微孔過濾管外表面所形成的濾餅可用 0.6Mpa 壓縮氣體快速反吹法卸除，操作簡(jiǎn)便；

3)  微孔過濾管可用簡(jiǎn)便“氣—液混合流”快速反吹法進(jìn)行有效再生，使用壽命比濾布類長(zhǎng)得多，再結(jié)合定時(shí)的化學(xué)再生，使用壽命可更長(zhǎng)；

4)  微孔過濾管耐酸、堿、鹽及 70 ℃以下大部分有機(jī)溶劑；

5)  由微孔過濾管組裝成的 PG 系列精密微孔過濾機(jī)的底部具有氣動(dòng)排渣大底蓋，大量較干的濾餅（干度達(dá) 40%~70% ）可方便地排到過濾機(jī)外面；

6)  精密微孔過濾機(jī)對(duì)濾餅的洗滌效率比板框壓濾機(jī)高的多；

7)  精密微孔機(jī)大多數(shù)為立式，占地面積較??；

8)  過濾壓力一般不超過 0.2~0.25Mpa ，動(dòng)力消耗較??；

9)  精密微孔過濾機(jī)易組裝成全自控操作。

高分子微孔過濾技術(shù)有以下主要缺點(diǎn)：

1)  高分子微孔燒結(jié)過濾管耐溫不高，目前普遍應(yīng)用的微孔 PE 管不超過 80 ℃，微孔 PA 管不超過 120 ℃ ，如用 PTFE 管可提供耐溫性，但成本高 。

2)  濾餅的干度不及皮膜擠壓的板框壓濾機(jī)高。

二．   在化工生產(chǎn)上的主要應(yīng)用

一、催化劑的過濾與洗滌：

精密微孔過濾機(jī)已大量用于顆粒很細(xì)的催化劑原料的加氫氧化鋁的過濾與洗滌；已用于一些石油催化劑的過濾與洗滌；已用于鈀催化劑的過濾與其他一些貴重催化劑的過濾；現(xiàn)正開始用于化肥催化劑的過濾與洗滌。

二、微米與亞微米級(jí)超細(xì)顆粒產(chǎn)品的過濾與洗滌：

已成功用于一系列超細(xì)的化工產(chǎn)品的過濾與洗滌，如硫酸鋇、硫化鋇、氫氧化鉭、氫氧化鈮、四氧化三鐵、氫氧化鐵等等，取代原來以各種濾部或?yàn)V紙為過濾介質(zhì)的各種過濾機(jī)（如板框壓濾機(jī)管式或葉片式壓濾機(jī)等），過濾收率明顯提高。

三、粉末活性炭脫色液的精密過濾：

許多化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中需要用粉末活性炭脫色，脫色后的液體與粉末活性炭的過濾分離就成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要操作。粉末活性炭微粒最細(xì)只有 1~2 微米，穿透力很強(qiáng)，用一般濾布與濾紙難以完全濾住。目前大多數(shù)工廠仍用濾布過濾。微量漏炭現(xiàn)象很普遍，以致產(chǎn)品質(zhì)量非常不穩(wěn)定。精密微孔過濾機(jī)可使炭微粒全部濾住，使產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。已成功用于許多化工產(chǎn)品生產(chǎn)，如 J 酸、檸檬酸、依康酸等。

四、液體化工產(chǎn)品、液體原料與其他液體的精密過濾：

精密微孔過濾機(jī)已大量用于液體化工產(chǎn)品，液體原料與其他液體過濾。硫酸、鹽酸、磷液體氫氧化鈉（過濾結(jié)晶鹽等）、液體碳酸鈉、液體碳酸氫鈉、乙醇、甲醇、丙酮、水玻璃、硫酸鋁、氯仿、氨水、雙氰胺、丙烯洗胺、氯化鋇、聚合氯化鋁、粘膠化纖生產(chǎn)上的硫酸浴、晴綸化纖生產(chǎn)上的柳晴酸鈉液體的精密過濾，可去除這一系列液體中極細(xì)的固體微粒，提高了液體的澄明度，因而明顯提高了產(chǎn)品質(zhì)量與收率，減低成本。

五、水質(zhì)的精密過濾：

水是化工生產(chǎn)中應(yīng)用最多的液體原料之一，水的質(zhì)量是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。微孔過濾機(jī)已大量用于生產(chǎn)用水的精密過濾，可使水的濁度降到 1ppm 左右，或直接用于生產(chǎn)，或作電滲析膜、離子交換、超濾、反滲透等深度凈化裝置前的精密預(yù)過濾。由于高分子微孔管易于反吹再生，使用壽命長(zhǎng)，過濾效率高，就可以大大延長(zhǎng)電滲析、離子交換樹脂、超濾膜等介質(zhì)的壽命，使整個(gè)操作成本明顯下降。已成功用于許多工廠的生產(chǎn)用水的大規(guī)模精密過濾。

國(guó)內(nèi)的氯堿生產(chǎn)正逐漸用離子膜電解法取代汞電解法。使用離子膜電解法，對(duì)鹽水中的鈣鎂離子濃度去除率要求很高，一般砂濾與其它精密過濾技術(shù)難以滿足這一技術(shù)指標(biāo)。國(guó)內(nèi)許多廠均用進(jìn)口的 “炭素管 + α纖維素”這一過濾技術(shù)。炭素管的價(jià)格昂貴，應(yīng)用成本很高。精密微孔過濾機(jī)已成功取代炭素管過濾器，已在幾個(gè)大型氯堿廠連續(xù)應(yīng)用多年，使鈣鎂離子幾乎等于零，既保證水的質(zhì)量，又大量節(jié)省投資與運(yùn)行成本。

六、化工廢水中回收化工產(chǎn)品的過濾：

目前國(guó)內(nèi)許多化工產(chǎn)品采用離心過濾機(jī)、真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、葉片式壓濾機(jī)、帶式過濾機(jī)等，由于均采用濾布為過濾介質(zhì)，過濾效率不高，許多微米與亞微米級(jí)的超細(xì)化工產(chǎn)品穿漏，成為廢水流走，不僅使大量財(cái)富損失，也嚴(yán)重污染環(huán)境。

精密微孔過濾機(jī)已成功用于一些化工產(chǎn)品與藥品的回收，如對(duì)硝基苯酚鈉、五氧化二釩、碳黑、醋酸鉛、硫酸錳及一些催化劑等某些企業(yè)準(zhǔn)備用于碳酸鈉、聚氯乙烯、聚苯乙烯等化工產(chǎn)品的回收。

七、化工廢水處理：

精密微孔過濾技術(shù)已用于許多化工廢水處理，除了前述的從排放廢水中回收化工產(chǎn)品外，還用于如下一些領(lǐng)域。

(1) 重金屬離子的廢水處理：

已成功用于電鍍廢水、線路板廢水、三鹽基硫酸鉛生產(chǎn)與草酸生產(chǎn)上含鉛離子廢水的處理，熒光粉生產(chǎn)上含鋅離子廢水處理，鐵礦山的含鐵離子、含鋁離子廢水處理，還用于不少化工生產(chǎn)上含銅離子、含鎘離子、含鉻離子、含鎳離子等廢水處理。上述這些離子廢水，國(guó)內(nèi)都采用中和沉淀法，使廢水 PH 達(dá)到中性 (PH=7 左右 ) ，重金屬離子形成重金屬氫氧化物極細(xì)微粒沉淀，不需投加絮凝劑與助濾劑，將中和后的廢水以通過泵進(jìn)入 PG 型精密微孔過濾機(jī)內(nèi)，濾出來的水，就達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)清澈透明。如含鎘廢水，排放要求不能超過 0.1ppm ，其它過濾裝置難以達(dá)到這一指標(biāo)，精密微孔過濾機(jī)一次過濾就滿足要求。

(2) 非金屬有害元素廢水的處理：

許多化工生產(chǎn)上常排出有害非金屬元素的廢水，如氟、硫與砷等，目前許多廠采用化學(xué)沉淀法，使這些可溶元素形成不溶性沉淀物，這些沉淀物一般很細(xì)，固液分離往往成為一個(gè)關(guān)鍵操作，如分離裝置不理想，就造成整個(gè)廢水處理工藝被否定。精密微孔過濾機(jī)可完全過濾住這些化學(xué)反應(yīng)后的極細(xì)沉淀物，已成功用于某一化工廠的含硫廢水與某一稀有元素生產(chǎn)廠的含氟廢水的處理。

(3) 酸性廢水處理：

許多化工廠排出含稀硫酸或稀磷酸廢水，由于酸濃度比較低，無法回收，現(xiàn)在許多廠采用石炭石中和法，使之產(chǎn)生不溶性 硫酸鈣與磷酸鈣 ，通過精密微孔過濾機(jī)，就可使廢水成為清澈透明可回用的水，從微孔過濾機(jī)低部可排出較干的硫酸鈣與磷酸鈣的固體濾餅，已成功處理這些廢水，應(yīng)用多年，效果明顯。

(4) 乳膠漆廢水的處理：

乳膠漆生產(chǎn)廢水比較復(fù)雜，難以很好解決，近年有些廠采用 “化學(xué)絮凝—沉淀—氣浮—過濾”方法，此技術(shù)路線復(fù)雜，操作麻煩，國(guó)內(nèi)已有幾家廠采用“電化學(xué)絮凝—微孔壓濾”，此方法設(shè)備較簡(jiǎn)單，操作方便，濾后的水質(zhì)清澈， COD 去除率大于 85% ，從精密微孔過濾機(jī)內(nèi)排出較干的濾餅，此技術(shù)已成功應(yīng)用多年。

(5) 染料或顏料生產(chǎn)廢水的處理：

一些染料或顏料廠由于產(chǎn)品粒度非常細(xì)，而生產(chǎn)上的過濾機(jī)采用板框壓濾機(jī)，使許多產(chǎn)品成為廢水流失。由于這些廢水顏色很深，造成環(huán)境嚴(yán)重污染。將這些微粒極細(xì)的廢水加絮凝劑 ( 如微粒小于 0.5 微米 ) 或不加絮凝劑（大于 1 微米），然后直接用精密微孔過濾機(jī)進(jìn)行過濾，過濾出來水如自來水，可立即排放，或回用。在微孔過濾內(nèi)可排出較干濾餅，另不需污你脫水設(shè)備。此技術(shù)已在一些廠成功應(yīng)用。

(6) 除塵洗滌廢水的過濾：

許多化工廠的氣體除塵采用濕法除塵，用水或其它液體噴淋法，洗滌去除廢氣中大量懸浮的飛塵，有的還吸收廢氣中其它有害組分。洗滌下來的水需要廢水處理后方可復(fù)用。有的將水中某些有害成分采用化學(xué)沉淀法，使之沉淀出來，然后同懸浮飛塵一起被分離：有的先將懸浮飛塵過濾掉，然后將廢水作其它處理。不管哪一種處理方法，固液分離是不可缺少的，目前許多廠采用龐大的自然沉淀池，占地面積大，許多細(xì)小顆粒來不及沉淀，以致水復(fù)用后易引起噴淋器堵塞。此外還另需污泥脫水設(shè)備。而采用精密微孔過濾機(jī)?？蓪?/span> 1 微米以上微粒全部濾掉，水質(zhì)透明，又得較干的濾餅，已成功用于硫酸廠的濕法含塵廢水的過濾，也用于一些化工廠的鍋爐的煙塵廢水的過濾。

(7) 含油廢水的處理：

高分子微孔過濾管是一高效的氣體鼓泡器，國(guó)外已大量用于城市生活廢水與有機(jī)廢水的鼓泡暴氣處理，由于氣泡細(xì)而均勻，溶解氧較高，去除 COD 效果顯著，微孔管又不怕堵，機(jī)械強(qiáng)度較好，使用壽命長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)一大型化工廠已用于大規(guī)模含油廢水處理。每小時(shí)處理 500m3 ，原水先將油刮去后，水中仍有幾十 ppm 油，通過高分子微孔過濾管暴氣處理后，水中剩下 2-3ppm ， COD 與油含量均符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

( 八 ) 其它用途：

許多化工生產(chǎn)需要進(jìn)行如下一系列操作，如離子交換、電滲析、超濾、鈉濾、反滲透、蒸發(fā)、精餾萃取等等。為了提高這些操作的效率與產(chǎn)品質(zhì)量，在操作之前，必須對(duì)濾液進(jìn)行精密過濾。但是目前工業(yè)生產(chǎn)上常用的精密預(yù)過濾技術(shù)不是過濾效率不穩(wěn)定，就是過濾介質(zhì)難再生，壽命短。精密微孔過濾機(jī)沒有這些缺點(diǎn)，過濾效率高，再生方便，壽命長(zhǎng)，操作簡(jiǎn)單，已成功用作上述操作前的精密過濾，如作一些染料產(chǎn)品的超濾前的精密預(yù)過濾。

( 三 ) 結(jié)束語

高分子微孔過濾管與高分子精密微孔過濾機(jī)是一種先進(jìn)的新型精密過濾技術(shù)，能高效過濾住細(xì)至 1 微米左右的微粒，能快速又簡(jiǎn)便地卸除微孔管表面所形成的濾餅，能方便的對(duì)被堵塞的微孔管進(jìn)行再生，能長(zhǎng)期反復(fù)使用，因此在化工生產(chǎn)上具有廣泛用途，能解決目前現(xiàn)有的過濾裝置難以解決的生產(chǎn)上的過濾問題。

微孔過濾機(jī)

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如何選擇過濾設(shè)備 —工況調(diào)查表

常見流體的粘度；

常見顆粒物的大小及設(shè)備選型參考；

常見流體化學(xué)適應(yīng)性表；

選擇過濾精度時(shí)微米和目數(shù)的關(guān)系；

常見管道尺寸對(duì)照表；

如何挑選合適的過濾袋 - 過濾芯 ；

過濾機(jī)理和形式 ；

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