巴斯夫子公司瀅格®生產(chǎn)的Multibore®濾膜可提升水處理效果
凈水
濾膜可除去懸浮固體和有機(jī)物
毛細(xì)管
過濾纖維的布局可穩(wěn)定濾膜
優(yōu)化的塑料
過濾器更易清洗,可延長(zhǎng)濾膜使用壽命
海洋是地球上最大的儲(chǔ)水庫。海水的大規(guī)模淡化已經(jīng)有數(shù)十年的歷史。在非洲西部國(guó)家加納,一座現(xiàn)代化的海水淡化裝置每天可生產(chǎn)6萬立方米的淡水,足夠供50萬人飲用。在這里,巴斯夫子公司瀅格®生產(chǎn)的超濾膜發(fā)揮了重要作用:它們被用于海水的預(yù)處理環(huán)節(jié),以提高淡化效果,并保護(hù)下游濾鹽器不被污染。濾鹽器采用了反滲透工作原理——水以單個(gè)分子的形式穿透敏感膜。由于在這個(gè)過程中需要施加80巴(8000千帕)左右的壓力,因此,利用超濾技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理還有助于減少能源消耗。
海水在壓力作用下穿過Multibore®濾膜的微孔,沙、土、海藻甚至病原菌等雜質(zhì)則被擋在膜外。乍看之下,超濾膜很像一根根白色細(xì)管,但從橫截面來看,其內(nèi)部十分復(fù)雜:纖維中含有七根供原水流過的毛細(xì)管。毛細(xì)管壁上布滿毛細(xì)管壁上布滿直徑約20納米的小孔——其大小僅相當(dāng)于蛛絲的五百分之一。只有純水能夠穿透這些小孔進(jìn)入塑料纖維,并流到纖維之外,其它所有大于這一尺寸的顆粒都將被濾膜截留。
濾膜的生產(chǎn)需要豐富的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)?!疤魬?zhàn)在于如何在生產(chǎn)過程中制造如此之小的微孔,并使其在濾膜表面均勻分布?!碧匦圆牧涎芯繉?shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Nicole Janssen博士解釋道。她與團(tuán)隊(duì)一起,對(duì)濾膜纖維的效果和起始材料,巴斯夫聚醚砜塑料 Ultrason®E進(jìn)行了優(yōu)化?!拔覀兛梢跃_調(diào)整Ultrason® 解決方案和工藝,使濾膜具備可靠的過濾性能。
然而,要使纖維能夠可靠工作,不僅要確保微孔的尺寸和分布正確無誤,纖維還必須具有優(yōu)異的耐受性。來自于巴斯夫子公司瀅格的專家們通過蜂巢結(jié)構(gòu)解決了這一難題?!爸谓Y(jié)構(gòu)中七根毛細(xì)管使纖維處于一種力學(xué)穩(wěn)定的狀態(tài),因此具有良好的適應(yīng)力,”瀅格濾膜開發(fā)總監(jiān)Martin Heijnen說:“這有助于保護(hù)濾膜,防止產(chǎn)生可被細(xì)菌和病毒穿透的微小裂縫?!?/P>
過濾纖維橫截面:包含七根毛細(xì)管的蜂巢結(jié)構(gòu)能穩(wěn)定纖維,以防止產(chǎn)生可被病原體穿透的微小裂縫。
在泵送海水的過濾裝置中——例如加納的淡水凈化裝置——濾膜纖維被捆綁到一起,放入白色塑料圓筒中。兩端用環(huán)氧樹脂粘到外殼上。在運(yùn)行過程中,下表面被密封,這樣只有毛細(xì)管上方開口保持通暢。原水在0.5巴(50千帕)的壓力下被泵入,并只能通過纖維毛細(xì)管內(nèi)壁上的小孔流出,從而得到過濾后的凈水。
隨著時(shí)間的流逝,殘余物會(huì)在毛細(xì)管內(nèi)逐漸堆積,形成濾餅。為了確保水能夠穿透濾餅,就必須提高水壓。這不但會(huì)增加能耗,也可能對(duì)濾膜造成壓力。不過,微孔中的堵塞物或者糖和蛋白質(zhì)等粘性物質(zhì)可能無法沖出。它們只能通過化學(xué)方式加以清除(如使用氫氧化鈉、酸或次氯酸鹽),清理的間隔時(shí)間較長(zhǎng)。不過,氧化劑也可能對(duì)Ultrason® E 塑料造成損傷。材料專家Janssen和同事們希望改變這一情況。例如,她們正在研究如何提高毛細(xì)管過濾表面的親水性,換言之,使污染物更加難以沉淀下來。這樣可降低清洗難度,減少化學(xué)清洗步驟?!盀V膜清洗間隔和使用壽命也相應(yīng)延長(zhǎng)?!盝anssen補(bǔ)充道。這些改進(jìn)不僅對(duì)于海水預(yù)處理十分有用,對(duì)飲用水加工和污水處理也很重要。
超濾:現(xiàn)代飲用水處理的核心技術(shù)
在魯爾河畔坐落著一家現(xiàn)代化的水處理設(shè)施,它由河兩岸的Menden和Frondenberg市政公用事業(yè)部門共同運(yùn)營(yíng)。在多段式過濾工藝中,裝置每小時(shí)可將600立方米原水處理成優(yōu)質(zhì)飲用水。在進(jìn)行機(jī)械預(yù)過濾處理前,魯爾河水已經(jīng)濾去了沙石和底土。去除粗糙雜質(zhì)后,原水進(jìn)入巴斯夫子公司瀅格生產(chǎn)的超濾膜系統(tǒng)。
然后再經(jīng)過三道處理,以確保魯爾河飲用水的優(yōu)異品質(zhì):活性炭過濾器去除藥品殘留物等有機(jī)微量物質(zhì),平底脫氣裝置對(duì)水進(jìn)行脫酸,最后由紫外線燈進(jìn)行最后的消毒。其它很多城市的水處理裝置也采用了Multibore®濾膜作為核心材料,比如從水壩取水的歷史名城特里爾,以及將地表水作為飲用水源的瑞士文尼多夫。
巴斯夫水解決方案
濾膜材料知識(shí)是未來聚合物膜創(chuàng)新的關(guān)鍵成功因素。自2011年被巴斯夫收購(gòu)以來,瀅格公司利用巴斯夫在聚合物領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),積極拓展水處理這一高增長(zhǎng)領(lǐng)域,在世界各地推出了全面的巴斯夫水處理解決方案。巴斯夫?yàn)轱嬘盟臀鬯幚?、脫鹽、工業(yè)水處理提供了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的化學(xué)品。穩(wěn)定高效的產(chǎn)品,業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的生產(chǎn)設(shè)施,遍布世界各地供應(yīng)網(wǎng)絡(luò),使巴斯夫成為了水處理行 業(yè)可靠的合作伙伴。