陶瓷膜过滤技术与设备
陶瓷膜技术与设备
陶瓷膜技术与设备
技术简介
在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质透过膜，大分子物质被膜截留而达到分离、纯化和浓缩的目的。
陶瓷膜超滤可以除去水中的微粒、胶粒、细菌及高分子有机物等。
主要技术优点
◇耐高温、耐腐蚀，耐有机溶剂
◇抗污堵能力强，维持较长时间的高通量
◇分离精度高，减轻后续处理难度
◇清洗再生方便，使用寿命长
◇有效成分收率高，产品品质好
◇工艺设计先进，结构紧凑，设备占地面积小
◇设备易损件少，维护简单，维修费用低
◇可实现全自动控制，劳动强度低
膜元件及组件
膜孔径：1.2 μm、0.8 μm、0.5 μm、0.2 μm、0.1 μm、50 nm、
10nm
膜材质：氧化锆、氧化铝、氧化钛
长度：200~1000mm
耐压强度：1.0 Mpa
适用pH值：0～14
适用温度：-10℃～150℃
膜组件形式： 1芯、7芯、19芯、37芯、61芯
膜组件壳体材质：SUS304、SUS316L、UPVC、FRPP
密封件材质：硅橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶
主要应用
◇酶制剂的澄清
◇抗生素的除杂、分离
◇果蔬汁的澄清
◇糖制品的分离、纯化
◇中药提取液的澄清、纯化
◇废水资源化
◇茶汁的澄清
◇酒类的澄清
◇色素的澄清
◇含油废水处理
◇纳米粉体洗涤纯化
◇乳制品除菌、浓缩
◇大豆蛋白浓缩
◇石油化工行业的应用
广东某生物工程公司短杆菌浓缩项目。
陶瓷膜过滤器工作原理
陶瓷膜过滤器工作原理
陶瓷膜过滤器工作原理类似于常见的微滤器，通过其微小的孔隙将溶液中的杂质、悬浮物和微生物等分离出来。
具体工作原理如下：
1. 孔隙筛选：陶瓷膜过滤器具有非常小的孔隙，通常在纳米级别。
当溶液通过过滤器时，孔隙会阻挡其中的大分子物质和悬浮物，只允许溶液中的溶质和水分子通过。
2. 压力差驱动：通常通过施加压力差来推动溶液通过陶瓷膜过滤器。
高压一侧的溶液会通过孔隙进入低压一侧，而杂质和悬浮物则被截留在高压一侧。
3. 筛选效果：根据孔隙大小的不同，陶瓷膜过滤器可以实现从悬浊液中去除微米甚至纳米级别的颗粒和微生物。
这使得它在许多领域中被广泛应用，如水处理、饮料生产、制药等等。
4. 清洗与维护：随着使用时间的增长，过滤器表面会积聚一定量的杂质，影响过滤效果。
因此，定期清洗和维护是保持陶瓷膜过滤器高效运行的重要步骤。
常见的清洗方法包括物理清洗（如用水或气体冲洗）和化学清洗（如使用酸碱溶液进行反应）等。
综上所述，陶瓷膜过滤器利用微小的孔隙将溶液中的杂质和悬浮物截留，实现了有效的分离和过滤作用。
通过施加压力差，溶液被迫通过过滤器，而不同大小的颗粒和微生物则被截留在
高压一侧。
通过定期清洗和维护，陶瓷膜过滤器能够长时间保持高效的过滤效果。
102平米陶瓷膜过滤系统技术方案要点
102平米陶瓷膜过滤系统技术方案要点陶瓷膜过滤系统技术方案要点，包括以下几个方面：1.系统设计：考虑到陶瓷膜过滤系统的使用需求和处理规模，选择合适的系统设计方案。
首先确定系统的处理能力和过滤效率，然后确定适当的陶瓷膜模块数量和配置方式，以及适当的回收和再利用设备（如反洗设备）等。
2.陶瓷膜选择：根据水质和处理要求选择合适的陶瓷膜，通常有微滤膜、超滤膜和纳滤膜可供选择。
关注陶瓷膜的孔径大小、膜面积、材料稳定性、分离效率和寿命等因素。
3.模块设计：考虑到操作和维护的便利性，选择适当的陶瓷膜模块设计。
常见的模块形式有管式、扁平式和螺旋式等。
关注模块的结构稳定性、容易清洗和更换膜片的性能特点。
同时，针对模块的设计可选择适当的包裹材料以优化水流分布和减少污垢积累。
4.操作控制：采用自动化控制系统监测和调控陶瓷膜过滤系统的运行状态。
通过传感器实时监测膜的压力、通量和污染程度，根据设定的阈值进行报警和处理措施，以保证系统的稳定运行。
此外，可设置反洗周期和清洗剂类型，自动实施反洗、自洗和设备安全停机等操作。
5.膜控制和维护：定期检查和维护陶瓷膜的状态，包括膜片的清洗、更换和修复。
定期进行膜污染检测，根据污染程度采取适当的清洗和维护方法。
此外，应建立膜模块的档案管理制度，记录膜的使用寿命、操作参数和维护记录等。
6.应急处理：根据可能出现的故障情况，设立应急处理措施和备件库存，以应对突发故障。
制定应急维修手册，明确故障诊断和处理的步骤。
在必要时可以建立远程监控和远程操作系统，实时监测和控制整个系统的运行状态。
7.操作培训：为系统操作人员提供全面的培训，使其熟悉陶瓷膜过滤系统的使用流程、操作规范、维护方法和安全注意事项。
加强技术培训和经验分享，使操作人员具备处理常见故障和优化系统运行的能力。
最后，陶瓷膜过滤系统技术方案的实施和改进需要不断的试验和实践。
在实际运行过程中，根据对系统性能的衡量和用户的反馈，对系统进行优化和改进。
陶瓷膜知识
陶瓷膜超滤膜技术与超滤膜设备1. 综述超滤膜是利用筛分原理进行分离，它对有机物截留分子量从10000～100000 Dalton可选，适用于大分子物质与小分子物质的分离、浓缩和纯化过程。
从膜分离装置发展过程来看，超滤装置是伴随着反渗透装置的开发而发展起来的。
超滤装置可代替传统的板框式、中空纤维式等超滤形式，从而高效、节能、环保的实现物料的过滤分离、纯化、浓缩。
2.超滤技术的应用早期的工业超滤应用于废水和污水处理。
三十多年来，随着超滤技术的发展，如今超滤技术已经涉及食品加工、乳品工业、饮料工业、医药工业、医疗、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。
3.超滤膜系统的优点＄超滤膜元件用知名公司产品，确保了客户得到目前世界上最优质的有机膜元件，从而确保高截留性能和高膜通量。
＄系统回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高效分离、纯化及高倍数浓缩。
＄处理过程无相变，对物料中组成成分无任何不良影响，且分离、纯化、浓缩过程中通过冷却系统始终使物料处于常温状态，特别适用于热敏性物质的处理，完全避免了高温对生物活性物质破坏这一弊端，有效保留原物料体系中的生物活性物质及营养成分。
＄系统能耗低，生产周期短，与传统工艺设备相比，设备运行费用低，能有效降低生产成本，提高企业经济效益。
＄系统工艺设计先进，集成化程度高，结构紧凑，占地面积少，操作与维护简便，工人劳动强度低。
＄系统制作材质采用卫生级不锈钢，全封闭管道式运行，现场清洁卫生，满足GMP或FDA生产规范要求。
＄控制系统可根据用户具体使用要求进行个性化设计，结合PLC先进的控制软件，现场在线集中监控重要工艺操作参数，避免人工误操作，多方位确保系统长期稳定运行。
陶瓷膜过滤：超滤膜的孔径范围在：0.01μm—0.05μm；微滤膜的孔径范围在0.05μm——1.4μm陶瓷膜有点：机械强度大，耐磨性好孔径分布窄，分离精度高耐高温，适用于高温过滤过程使用寿命长，综合成本低，性价比高浓缩倍数高，降低水使用量，减少浓缩废水排放PH耐受范围宽，耐酸，耐碱，耐有机溶剂及强氧化剂性能好易清洗，可高温消毒，反向清洗GT膜其一是制造过程复杂，成本高，价格昂贵；其二是膜通量问题，只有克服膜污染并提高膜的过滤通量。
实验室陶瓷膜过滤设备技术方案
V101
φ快装蝶阀快装蝶阀
P102 增压泵
P101 供料泵
实验室陶瓷膜过滤设备技术方案
一．概述
杭州沃腾膜工程有限公司位于杭州市康桥工业园内，是一家专业从事流体过滤分离的高科技企业。
公司致力于运用先进膜分离工艺为客户提供工业流体分离纯化，膜分离技术咨询，膜工艺应用开发等相关技术服务及膜分离设备生产制造。
二．设计原则
1、 根据贵司提供的技术要求及杭州沃腾膜公司自主研发的膜技术进行膜系统工程设计；
2、 相关母液膜过滤、浓缩的工程数据及工程经验进行设计；
3、 处理规模是根据用户要求确定的；
4、 优化工艺，降低运行费用。
三．新工艺流程简单介绍
可根据实验需要换装不同孔径的各类陶瓷膜芯，用于料液的浓缩，分离，提纯，澄清，除菌等工艺实验，可广泛应用于固液分离、澄清过滤、除菌除杂、破乳除油等实验研究，微滤膜的过滤孔径范围在0.05μm 至1.4μm 之间，可根据料液的粘度、悬浮物含量的不同选择相应孔径的膜芯，以达到澄清、除杂、分离等目的。
四．系统配置清单
备注：设备质保一年（除耗材外），SS304L表示为SS304不锈钢材质
五．设备参数表
五．设备图片
类似设备照片：
本照片为现场拍摄，仅供参考，具体以实际设备为准。
本图片为WTM-CM-04，膜面积0.96平方米。
陶瓷膜过滤系统
陶瓷膜过滤系统
陶瓷膜过滤系统是一种利用陶瓷材料制成的膜片过滤技术。
它采用微孔陶瓷膜作为过滤介质，通过压力差驱动水或其
他溶液通过膜片，以分离和去除其中的固体颗粒、细菌、
病毒等杂质，从而实现液体的过滤和纯化。
陶瓷膜过滤系统具有以下特点：
1. 高效过滤：陶瓷膜的微孔结构可以有效拦截微小颗粒和
微生物，具有很高的过滤效率和流通量。
2. 高强度耐用：陶瓷材料具有抗压性和耐腐蚀性，能够承
受较高的压力和长期使用而不容易破损。
3. 长寿命：陶瓷膜的过滤性能稳定，不易发生堵塞和磨损，可以长时间稳定运行。
4. 易清洗维护：陶瓷膜表面光滑，结构均匀，易于清洗和
维护，可以反复使用。
5. 节能环保：陶瓷膜过滤系统不需要添加化学物质处理水源，不会产生化学废物，符合环保要求。
陶瓷膜过滤系统广泛应用于水处理、食品饮料、制药、化工等行业，可以用于纯水制备、废水处理、浓缩和分离等工艺过程中的液体过滤和固液分离。
陶瓷膜过滤器原理
陶瓷膜过滤器原理
陶瓷膜过滤器是一种利用陶瓷材料制成的微孔膜滤器，其过滤原理是根据膜表面微孔的大小和结构实现精确的分离作用。
陶瓷膜过滤器在工业领域广泛应用于液体和气体的分离、纯化和浓缩等工艺过程中。
陶瓷膜过滤器的工作原理主要分为两个步骤：预处理和分离。
首先是预处理阶段，将待过滤的流体通过预处理装置进行初步的净化处理，去除大颗粒杂质和悬浮物，并控制液体的温度和pH值等参数，以减小对膜的污染。
然后是分离阶段，将经过预处理的流体通过陶瓷膜过滤器。
陶瓷膜的微孔大小可以根据具体需求进行选择，通常可分为超滤、纳滤和微滤三个级别。
流体通过陶瓷膜时，相对较大的杂质被阻挡在膜外，而较小的溶液和溶质则通过微孔进入膜孔内部，从而实现了分离的目的。
同时，陶瓷膜过滤器还具有一定的选择性，可以通过调整操作参数来控制渗透通量和截留效果。
一般来说，渗透通量越高，截留效果越差，而截留效果越好，渗透通量则越低。
此外，陶瓷膜过滤器还具有耐高温、耐酸碱、机械强度高等特点，能够适应较为恶劣的工况环境，并可以进行反冲洗和清洗等维护工作，延长使用寿命和提高过滤效率。
综上所述，陶瓷膜过滤器利用微孔膜的特性实现精确的分离作
用，具有高效、耐用和可维护性强等优点，成为工业领域中重要的分离设备之一。
陶瓷膜过滤器设备说明书WTM-CM-01
陶瓷膜过滤器设备说明书WTMCM01一、产品概述WTMCM01陶瓷膜过滤器是一款高效、可靠的过滤设备，采用先进陶瓷膜技术，具有耐高温、耐腐蚀、抗污染等特点。
本产品适用于各种工业废水、生活污水、饮用水等水处理领域，能够有效去除水中的悬浮物、胶体、微生物等杂质，实现水质净化。
二、产品特点1. 高效过滤：采用独特的陶瓷膜材料，孔径均匀，过滤精度高，截污能力强。
2. 耐高温：可在高达150℃的环境下稳定运行，适应各种高温工况。
4. 抗污染：陶瓷膜表面光滑，不易粘附污染物，清洗方便，运行周期长。
5. 低碳环保：设备运行过程中无需添加化学药剂，无二次污染，符合环保要求。
6. 智能化控制：配置先进的PLC控制系统，实现设备自动化运行，降低人工成本。
三、技术参数1. 设备型号：WTMCM012. 膜材料：氧化锆、氧化铝、氧化钛等3. 膜孔径：0.1μm、0.2μm、0.4μm、0.8μm、1.0μm4. 设计流量：1m³/h、2m³/h、3m³/h、5m³/h、10m³/h5. 工作温度：20℃～150℃6. 耐压范围：0.1MPa～1.0MPa7. 电源要求：AC 220V/50Hz（可根据客户需求定制）四、安装与调试1. 设备安装前，请确保现场环境整洁，预留足够的空间和通道。
2. 按照设备布局图进行安装，确保各部件安装到位，连接紧密。
3. 连接电源、进水管道、排水管道及控制系统，确保线路无误。
4. 检查设备各部件是否正常，启动设备进行调试。
5. 调试过程中，观察设备运行情况，如有异常，请及时排查原因。
6. 调试合格后，设备方可投入正常运行。
五、操作与维护1. 设备启动前，请确保进水水质符合要求，避免对膜元件造成损害。
2. 设备运行过程中，定期检查进水压力、产水流量等参数，确保设备正常运行。
3. 定期清洗膜元件，防止污染物积累，影响过滤效果。
4. 每隔一定时间，对设备进行反冲洗，恢复膜元件通量。
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陶瓷膜过滤技术与设备
南京博滤工业设备有限公司
（膜分离事业部Membrane Separation Dept.）
摘要：本文通过归纳简单介绍了以陶瓷纳滤膜为代表的无机膜技术及其成套设备主要构成,仅用于提供给广大膜分离环保工程技术人员交流学习与探讨之用。
膜分离技术由于其具有分离效率高、能耗低、过程温和无相变、生产环境清洁等诸多优点，而越来越多的被应用于现代工业生产中物料富集（enrichment）、浓缩(concentration)、纯化(purification)等核心工艺处理过程。
根据膜的材料我们可分为有机膜和无机膜，按膜孔径又可分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)等。
随着工业技术的不断更新迭代，膜分离应用技术近年来也取得巨大进展，极大提升了社会生产力水平。
关键词：陶瓷纳滤技术，陶瓷纳滤膜，陶瓷膜技术，陶瓷膜设备，膜分离技术，无机陶瓷膜，陶瓷膜应用，陶瓷膜过滤，陶瓷膜分离，陶瓷膜过滤设备，陶瓷纳滤膜，陶瓷膜植物提取，陶瓷膜催化剂回收，陶瓷膜分离技术。
1 膜的定义
膜可以被视为两相之间的一个界面、具有选择透过性功能的薄层凝聚物质，它能够以特定的形式来限制和传递两侧流体中各物质的迁移过程。
膜本身可以是一种均匀单相或两相以上凝聚物质所构成的复合体，其厚度大都以数微米至0.5mm之间不等。
膜必须具有一定的透过性，否则就不能称之为膜。
我们可以认为理想化的膜应当结合了膜层薄、机械强度高、孔径小、耐高温、耐化学腐蚀等诸多优点，但很遗憾，在实际中，材料属性决定，该一系列理想化指标存在相互制约性矛盾，所以世界上并不存在绝对“完美”的膜，而应该结合具体工艺工况，通过对物料反复试验对比，确定采用何种最适合膜孔径，以及采取何种预处理，有时还需结合其它化学或物理辅助工艺等，这样最终优化、设计出一套最适合该工况的膜分离系统。
这对膜厂商的理论专业性、应用经验、工匠精神，以及严谨态度都提出了极高的要求。
0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100μm
图1.1 膜分离实用范围过滤谱图
2 什么是陶瓷膜
2.1陶瓷膜是采用高纯度α-Al2O3在高温条件下烧制而成，具有筛分过滤作用的多孔固体连续介质。
南京博滤工业无机陶瓷膜呈不对称结构，由三层组成：支撑层、过渡层和分离层。
支撑层由较大颗粒烧结而成，大约数毫米厚，作为膜的载体，主要用于保证膜的机械强度；分离层处于膜管表面，一般厚度较薄（微米级），孔径较小，分布较窄，主要是起过滤分离作用；而在膜分离层和支撑层之间，通常可以包含一层或多层结构的过渡层。
2.1南京博滤工业无机陶瓷膜孔径与截留分子量关系参考表
按陶瓷膜孔径可分为中孔膜（2nm ＜孔径＜50nm ）、微孔膜（孔径＜2nm ），以及大孔径膜（≥50nm ）。
其中大孔径膜的制备技术门槛相对较低。
Bolindustry 主要致力于中、微孔膜的产品研究以及在多领域中的推广与应用。
3 陶瓷膜设备的组成
陶瓷膜设备与有机膜设备一样，它是以泵压力为推动力，依靠膜的选择性将液体中的组分进行筛选分离。
一套完整的陶瓷膜分离设备由陶瓷膜元件、陶瓷膜组件、配套装置、控制系统组成。
3.1 膜组件
用于装填陶瓷膜元件的耐压壳体，我们称之为膜组件。
Bolindustry 陶瓷膜组件主要由不锈钢承压外壳、密封圈组成。
根据具体工艺需求，南京博滤工业通过设计不同规格的膜组件，
孔径 长度mm
通道 截留分子量 水通量
L/m ²•h
ˉ¹ 工艺应用 2nm 1020 19/37/61 1000Da 40-60 精细化除杂、浓缩 5nm 1020
19/37/61
10000Da 70-100 精细化除杂、浓缩 10nm 1020/1200 19/37/61 40000Da 110 精细化除杂 12nm 1020/1200 19 60000Da 130-150 精细化除杂
20nm 1020/1200 19/37/61 30KD 170-200 精细化预除杂、深除杂 35nm 1020/1200 19/37/61 — 250-350 精细化除杂 50nm
1020/1200
19/37/61 — 600-800 预除杂 200nm 1020/1200
19/37/61
—
1000
预除杂
3.2配套装置
Bolindustry陶瓷膜系统配套装置主要包括设备支架、内部管道系统、控制阀、泵、罐组、仪表。
需要注意的是，有些溶剂车间，南京博滤工业还会根据业主运行管理要求，为特殊场合陶瓷膜设备配备防爆设施。
3.3控制系统
南京博滤工业陶瓷膜成套设备其控制系统主要是采用可编程过程控制系统，辅以部分就地指示仪表，实现对陶瓷膜设备运行过程的自动化运行控制，包括了对膜系统以及与膜系统直接相关的进料、清洗、排渣等一系列泵阀操作控制。
应当设置有原料罐的液位、温度的检测及控制；各清洗罐的液位、温度的检测及控制；膜主机的滤液流量的检测及控制；膜主机的浓缩液液流量的检测及控制；循环泵运行频率的检测及控制；膜主机的组件进出口压力、温度的检测及控制等。
90kW及以上电动机采用软启动或变频器。
3.4流程例举
Bolindustry单级部分循环连续操作方式
5 陶瓷膜应用常用术语含义
5.1膜污染
是指各种导致膜过滤性能下降的现象。
常见有膜孔堵塞，浓差极化，微生物吸附，化学沉淀。
5.2膜通量
一定压力与温度下，单位时间内、单位膜面积透过的量。
通量（L/m2•h-1）=渗透液V（L）/（膜面积m2*过滤时间h）
Bolindustry相同进料条件下对5nm/10nm膜通量进行对比研究
5.3膜面流速
指通道内流体流通速度。
一般而言，流速越大，膜面抗污染能力越强，越有利于稳定通量。
但流速越大，同时也意味着能耗越高。
计算公式：膜面流速v=系统循环量V（m3/h）/膜单孔道截面积m2*孔道数）
一般设置为4-6m/s范围，Bolindustry将据具体物流体系和运行工况而定。
5.4推动力
推动力是膜过滤过程的动力来源，一般来讲，推动力越大，膜通量越大。
同时能耗也会越高。
∆P=（膜进口压力p1+膜出口压力p2）/2-渗透测压力p3
一般渗透侧压力为大气压（表压），取0
5.5收率
以目标组分从渗透液收集为例，渗透液体积V1，渗透液中目标产物浓度c1，总的物料体V2 总料液中目标产物浓度C2
收率定义为：y=V1*c1/V2*c2
5.6截留率
指定组分通过膜过滤后剩下的含量：
如甲方以目标组分从渗透液收集，则若截留率＞30%，一般技术上不予考虑，
5.7切割分子量
对某一尺寸颗粒的截留率＞90%或95%时，该尺寸颗粒的相对分子量就是切割分子量。
5.8选择性
选择性越高，技术经济性越好。
在具体物料体系中目标组分纯度越高，意味着选择性越好。
5.9透析
膜过滤过程中，随着过程的进行，浓缩液浓度不断升高，固含量也在升高，Bolindustry 为使其继续满足膜进料要求，提高膜装置收率，需将浓缩液进行适当透析。
但使用透析的过程中，提高了产品收率的同时，也增加了浓缩液及渗透液的量，对后续工艺生产产生影响。
所以是否使用透析以及使用度，都应结合陶瓷膜设备运行条件与产线后段工艺来综合评定。
5.10固含量
分湿固含量和干固含量，一般考虑湿固含量。
湿固含量是指液体经离心分离后，测其质量（或
体积）占原液的量。
陶瓷膜装置的进料指标要求，一般是需低于10%。
5.11疏水性与亲水性
陶瓷膜本身为亲水疏油，但也可通过表面改性后变为疏水性膜。
5.12死体积
对于膜装置来讲，其运行起来有一个最小料液量，所以死体积也就是最小循环量。
5.13浓缩倍数
浓缩倍数是考察膜过滤性能的一个重要经济指标，浓缩倍数越高，经济性越好。
计算公式：总加料量/过滤结束时的浓液量。
南京博滤工业设备有限公司【膜分离事业部】 。