Produits à membrane tubulaire en carbure de silicium

La membrane en céramique de carbure de silicium est un produit de séparation par membrane de qualité microfiltration et ultrafiltration de haute précision fabriqué à partir de poudre fine de carbure de silicium de haute pureté grâce à la technologie de frittage par recristallisation.

Il présente un flux élevé, une résistance élevée à la corrosion, un nettoyage facile et une longue durée de vie.

Actuellement, la précision de filtration la plus élevée peut atteindre 20 nm. Il utilise des processus de conception et de fabrication uniques pour combiner des matériaux inertes en carbure de silicium et des matériaux non céramiques tamisés pour former une membrane intrinsèquement solide et durable. Cela garantit son service à long terme et sa durabilité dans des environnements difficiles.

Il utilise un coût d'investissement équivalent ou inférieur à celui des membranes d'ultrafiltration organiques pour créer des produits d'ultrafiltration inorganiques en carbure SIC qui sont plus fiables, plus faciles à utiliser et ont une durée de vie plus longue, tout en atteignant le coût total du cycle de vie le plus bas dans le service à long terme.

Les matériaux des membranes de séparation comprennent principalement des membranes organiques et des membranes inorganiques, parmi lesquelles les matériaux couramment utilisés dans les membranes organiques comprennent le polypropylène, le polytétrafluoroéthylène, le polyfluorure de vinylidène, etc. Les membranes organiques ont été développées et appliquées plus tôt, avec des tailles de pores plus fines, une précision de filtration plus élevée et des coûts relativement plus bas. Actuellement, leur perméabilité est bien supérieure à celle des membranes céramiques inorganiques.

Cependant, nous pensons que les membranes céramiques continueront à remplacer les membranes organiques traditionnelles dans la tendance future.

Les principales raisons sont les suivantes :

(1) Les membranes polymères sont sujettes à la corrosion et le coût de remplacement du matériau de la membrane représente jusqu'à 61 %.

Dans les environnements difficiles, la surface des matériaux membranaires polymères est sujette à la corrosion et à la contamination par le liquide du matériau, et est sujette à la déformation due aux chocs, ce qui entraîne une réduction des performances de séparation et la nécessité d'un remplacement fréquent. Selon une étude de 2023 du magazine Springer, le coût du remplacement du matériau membranaire représente jusqu'à 61 % du coût de fonctionnement de la membrane.

Les membranes céramiques surmontent les défauts des membranes organiques en termes de résistance aux hautes températures, de résistance aux acides et aux alcalis, de résistance aux solvants organiques, de résistance mécanique et conviennent aux applications de séparation par membrane dans divers environnements difficiles ou conditions complexes.

(2) La structure de la membrane céramique est supérieure, facile à nettoyer pendant le fonctionnement et offre une atténuation lente du débit.

Les composants de membranes en céramique inorganique sont généralement composés de plusieurs membranes monocanal ou monobloc multicanal, qui sont moins sujettes au blocage de la membrane par rapport aux membranes polymères organiques. Par conséquent, les membranes en céramique peuvent atteindre des taux de concentration plus élevés pendant la purification ou la concentration. La membrane en céramique a un taux de décroissance du débit lent et est facile à nettoyer avec une efficacité élevée et un faible coût. Il y a moins de substances accumulées dans les composants de la membrane.

(3) Convient aux environnements à basse température du nord.

Le flux des membranes organiques diminue considérablement à basse température, avec une diminution de 2/100 pour chaque degré Celsius de baisse de température. Les membranes céramiques ont une excellente résistance aux températures élevées et basses, ce qui les rend très perméables dans les régions nordiques.

Caractéristiques et avantages du produit

★Flux élevé, 3-10 fois par rapport aux membranes organiques ;

★Faible empreinte au sol, économie de terrain ;

★La consommation d'eau pour le lavage à contre-courant est réduite de plus de 50 % ;

★Tolérance chimique, capable de fonctionner dans un environnement pH 0-14, résistant aux acides et aux alcalis ;

★La durée de vie est 2-10 fois plus longue que celle des membranes organiques, coût de remplacement inférieur ;

★Permet un nettoyage chimique strict, une grande flexibilité dans le nettoyage et le flux est facile à récupérer après le nettoyage ;

★Les performances sont faciles à récupérer après la pollution et le blocage, éliminant ainsi le coût du remplacement de la membrane causé par des pannes inattendues ;

★ Faibles exigences de prétraitement du système, réduisant l’investissement total du système et les coûts d’exploitation ;

★Différences de pression plus élevées entre les membranes autorisées, donc le flux d'eau source à basse température augmente ;

★Aucun problème de membrane cassée et moins d’entretien requis.

Scénarios d'application

Lavage et concentration de la poudre nano

Séparation huile-eau (eau de réinjection des champs pétrolifères, régénération des déchets liquides dangereux)

Séparation des matériaux

Séparation solide-liquide à haute teneur en solides (eaux de mine, bouillon de fermentation biologique)

Séparation solide-liquide dans un environnement chimique agressif (purification acide, récupération de catalyseurs à base de nano-poudres)

floculation

1. Le rôle du bac de floculation

Le rôle du réservoir de floculation est le suivant : une fois le coagulant ajouté à l'eau brute, il est entièrement mélangé à la masse d'eau, la plupart des impuretés colloïdales présentes dans l'eau perdent leur stabilité et les particules colloïdales déstabilisées entrent en collision et se condensent les unes avec les autres dans le réservoir de floculation, et forment finalement des flocs qui peuvent être éliminés par précipitation.

2. Conditions de réaction

Le processus de croissance des flocons est un processus de contact et de collision de minuscules particules. La qualité de l'effet de floculation dépend des deux facteurs suivants : l'un est la capacité du complexe moléculaire élevé produit après l'hydrolyse du coagulant à former une liaison de pont d'adsorption, qui est déterminée par les propriétés du coagulant ; l'autre est la probabilité de collision de minuscules particules et la manière de les contrôler pour réaliser des collisions raisonnables et efficaces.

La discipline de l'ingénierie du traitement de l'eau estime que pour augmenter la probabilité de collision, il faut augmenter le gradient de vitesse. L'augmentation du gradient de vitesse doit augmenter la consommation d'énergie de la masse d'eau, c'est-à-dire augmenter le débit du réservoir de floculation.

D'une part, si les particules grossissent trop vite lors de la floculation, deux problèmes surviendront :

(1) Si les flocs grossissent trop vite, leur résistance sera affaiblie. S'ils subissent un fort cisaillement pendant le processus d'écoulement, les ponts d'adsorption seront coupés. Les ponts d'adsorption coupés sont difficiles à poursuivre, de sorte que le processus de floculation est également un processus à vitesse limitée. Au fur et à mesure que les flocs grossissent, le débit d'eau doit être réduit en continu pour rendre les flocs formés difficiles à briser.

(2) La croissance rapide de certains flocs entraînera une forte diminution de la surface spécifique des flocs dans l'eau. Certaines petites particules ayant des réactions imparfaites perdent les conditions de réaction. La probabilité que ces petites particules entrent en collision avec de grosses particules est fortement réduite et il est difficile de les faire repousser. Ces particules ne peuvent pas être retenues par le bassin de sédimentation et il est également difficile de les retenir par le bassin de filtration.

3. Exigences en matière de dosage

Au début de la réaction d'ajout de coagulants, il faut augmenter autant que possible les risques de contact entre l'agent et les eaux usées, et augmenter le taux d'agitation ou d'écoulement. En s'appuyant sur la collision entre le flux d'eau et les plaques pliées et sur les multiples tours du flux d'eau entre les plaques pliées pour augmenter la vitesse, les possibilités de collision des particules dans l'eau sont augmentées et les flocs sont condensés. Au stade ultérieur de la réaction, afin de réduire le gradient de vitesse, de meilleurs effets de floculation et de sédimentation peuvent être obtenus.

Ceramic Tubular Membrane

5 types d'analyse des eaux usées industrielles et brève description du processus de traitement

1. Eaux usées contenant des métaux lourds

Les eaux usées contenant des métaux lourds proviennent principalement des eaux usées rejetées par les entreprises minières, de fonderie, d'électrolyse, de galvanoplastie, de pesticides, de médicaments, de peintures, de pigments et autres. Les types, les teneurs et les formes d'existence des métaux lourds dans les eaux usées varient selon les entreprises de production.

Les principes du traitement des eaux usées contenant des métaux lourds sont les suivants : le plus fondamental est de réformer le processus de production, de ne pas utiliser ou d'utiliser des métaux lourds moins toxiques ; le deuxième est d'adopter un flux de processus raisonnable, une gestion et un fonctionnement scientifiques, de réduire la quantité de métaux lourds utilisés et la quantité de pertes d'eaux usées, et de minimiser la quantité d'eaux usées rejetées. Les eaux usées contenant des métaux lourds doivent être traitées sur place sur le lieu de production et ne doivent pas être mélangées à d'autres eaux usées pour éviter de compliquer le traitement. Elles ne doivent pas être rejetées directement dans les égouts de la ville sans traitement pour éviter d'accroître la pollution par les métaux lourds.

Le traitement des eaux usées contenant des métaux lourds peut généralement être divisé en deux catégories : la première consiste à convertir les métaux lourds dissous dans les eaux usées en composés ou éléments métalliques insolubles et à les éliminer des eaux usées par précipitation et flottation. Les méthodes applicables comprennent la précipitation par neutralisation, la précipitation par sulfure, la séparation par flottation, la précipitation électrolytique (ou flottation), l'électrolyse à diaphragme, etc.

Deuxièmement, les métaux lourds présents dans les eaux usées sont concentrés et séparés sans modifier leur forme chimique. Les méthodes applicables comprennent l'osmose inverse, l'électrodialyse, l'évaporation et l'échange d'ions. Ces méthodes doivent être utilisées seules ou en combinaison en fonction de la qualité et du volume des eaux usées.

2. Eaux usées métallurgiques

Les principales caractéristiques des eaux usées métallurgiques sont un volume d'eau important, de nombreux types et une qualité d'eau complexe et variable. Selon la source et les caractéristiques des eaux usées, on distingue principalement les eaux de refroidissement, les eaux usées de décapage, les eaux usées de lavage (dépoussiérage, gaz de charbon ou gaz de combustion), les eaux usées de lavage des scories, les eaux usées de cokéfaction et les eaux usées condensées, séparées ou déversées par la production.

La tendance de développement du traitement des eaux usées métallurgiques est la suivante : développer et adopter de nouveaux procédés et technologies qui n'utilisent pas d'eau ou utilisent moins d'eau et sont sans pollution ou moins polluants, tels que la trempe à sec, le préchauffage du charbon à coke, la désulfuration directe et la décyanuration du gaz de cokerie, etc. ; développer des technologies d'utilisation complètes, telles que la récupération de substances utiles et d'énergie thermique à partir des eaux usées et des gaz résiduaires pour réduire les pertes de matériaux et de combustibles ; selon les différentes exigences de qualité de l'eau, l'équilibre global, l'utilisation en série et améliorer les mesures de stabilisation de la qualité de l'eau en même temps, et améliorer continuellement le taux de recyclage de l'eau ;

Développer de nouveaux procédés et technologies de traitement adaptés aux caractéristiques des eaux usées métallurgiques, comme l'utilisation de la méthode magnétique pour traiter les eaux usées de l'acier. Il présente les avantages d'une efficacité élevée, d'un faible encombrement et d'une utilisation et d'une gestion pratiques.

3. Eaux usées acido-basiques

Les eaux usées acides proviennent principalement des aciéries, des usines chimiques, des usines de teinture, des usines de galvanoplastie et des mines, etc., qui contiennent diverses substances nocives ou des sels de métaux lourds. La fraction massique d'acide varie considérablement, avec un minimum inférieur à 1 % et un maximum supérieur à 10 %. Les eaux usées alcalines proviennent principalement des usines d'impression et de teinture, des usines de cuir, des usines de papier, des raffineries, etc. Certaines d'entre elles contiennent des alcalis organiques ou inorganiques.

La fraction massique d'alcali est supérieure à 5 % et inférieure à 1 %. En plus de l'acide et de l'alcali, les eaux usées acides et alcalines contiennent souvent des sels acides, des sels alcalins et d'autres substances inorganiques et organiques. Les eaux usées acides et alcalines sont hautement corrosives et doivent être correctement traitées avant de pouvoir être rejetées.

Le principe général du traitement des eaux usées acides et alcalines est le suivant : pour les eaux usées acides et alcalines à forte concentration, le recyclage doit être prioritaire. En fonction de la qualité de l'eau, du volume d'eau et des différentes exigences du procédé, l'usine ou la planification régionale doit être effectuée pour réutiliser autant que possible : s'il est difficile de réutiliser, ou si la concentration est faible et le volume d'eau est important, l'acide et l'alcali peuvent être récupérés par concentration.

Les eaux usées acides et alcalines à faible concentration, telles que l'eau de lavage du réservoir de décapage et l'eau de rinçage du réservoir de lavage alcalin, doivent être neutralisées.

Pour le traitement de neutralisation, le principe de traitement des déchets avec les déchets doit être considéré en premier lieu. Par exemple, les eaux usées acides et alcalines sont neutralisées entre elles, ou les eaux usées acides (scories) sont neutralisées avec des déchets alcalins et les eaux usées alcalines avec des déchets acides. Lorsque ces conditions ne sont pas remplies, un traitement neutralisant peut être utilisé.

4. Eaux usées de traitement du minerai

Les eaux usées de traitement du minerai se caractérisent par un volume d'eau important, une teneur élevée en matières en suspension et contiennent de nombreux types de substances nocives. Ses substances nocives sont des ions de métaux lourds et des agents de traitement du minerai. Les ions de métaux lourds comprennent le cuivre, le zinc, le plomb, le nickel, le baryum, le cadmium, l'arsenic et les éléments rares.

Les agents de flottation ajoutés au cours du processus de traitement du minerai sont les suivants : Collecteurs : tels que la médecine jaune (ROCSSMe), la médecine noire [(RO)₂PSSMe], médecine blanche [CS(NHC₆H₅)₂]; inhibiteurs, tels que le cyanure (KCN, NaCN), le verre soluble (Na₂SiO₃); agents moussants, tels que la térébenthine, le crésol (C₆H₄CH₃OH); agents actifs, tels que le sulfate de cuivre (CuSO₄), sels de métaux lourds ; agents de sulfuration, tels que le sulfure de sodium ; régulateurs de pulpe de minerai, tels que l'acide sulfurique, la chaux, etc.

Les eaux usées de traitement du minerai peuvent éliminer efficacement les matières en suspension dans les eaux usées grâce aux barrages à résidus, et la teneur en métaux lourds et en agents de flottation peut également être réduite. Si les exigences de rejet ne sont pas respectées, un traitement supplémentaire doit être effectué. Les méthodes de traitement courantes sont les suivantes : l'élimination des métaux lourds peut être effectuée par neutralisation à la chaux et adsorption de dolomite grillée ; l'élimination principale des agents de flottation peut être effectuée par adsorption de minerai et adsorption de charbon actif ; les eaux usées contenant du cyanure peuvent être traitées par oxydation chimique.

5. Eaux usées huileuses

Les eaux usées huileuses proviennent principalement des secteurs industriels tels que le pétrole, la pétrochimie, l'acier, la cokéfaction, les centrales à gaz et le traitement mécanique. La densité relative des polluants pétroliers dans les eaux usées est inférieure à 1, à l'exception du goudron lourd, dont la densité relative est supérieure à 1:1. Les substances pétrolières existent généralement sous trois états dans les eaux usées.

Huile flottante, la taille des gouttelettes d'huile est supérieure à 100 μm et elle est facile à séparer des eaux usées. Huile dispersée. La taille des gouttelettes d'huile est comprise entre 10 et 100 μm et elle flotte dans l'eau. Huile émulsionnée, la taille des gouttelettes d'huile est inférieure à 10 μm et il n'est pas facile de la séparer des eaux usées.

Étant donné que la concentration en pétrole dans les eaux usées rejetées par les différents secteurs industriels varie considérablement, par exemple dans les eaux usées produites lors du processus de raffinage du pétrole, la teneur en pétrole est d'environ 150-1000 mg/L, la teneur en goudron dans les eaux usées de cokéfaction est d'environ 500-800 mg/L et la teneur en goudron dans les eaux usées rejetées par les centrales à gaz peut atteindre 2000-3000 mg/L.

Par conséquent, le traitement des eaux usées huileuses doit d'abord utiliser le séparateur d'huile pour récupérer l'huile flottante ou l'huile lourde, avec une efficacité de traitement de 60 %-80%, et la teneur en huile dans l'effluent est d'environ 100-200 mg/L ; l'huile émulsifiée et l'huile dispersée dans les eaux usées sont plus difficiles à traiter, donc l'émulsification doit être évitée ou réduite.

Une méthode consiste à réduire l'émulsification de l'huile dans les eaux usées pendant le processus de production ; la seconde consiste à minimiser le nombre de fois que les eaux usées sont soulevées par la pompe pendant le processus de traitement pour éviter d'augmenter le degré d'émulsification. Les méthodes de traitement utilisent généralement la flottation et la désémulsification.

SiC Tubular Membrane

FAQ

Q : Pourquoi le flux de filtration diminue-t-il ?

A : Causes possibles :
- Obstruction de la surface de la membrane ou de l'intérieur des pores de la membrane.
- Entartrage ou encrassement de la surface de la membrane.
- Mauvaise qualité de l’eau d’alimentation, comme une turbidité élevée, des solides en suspension ou des bactéries.
Solutions:
- Ajuster les conditions de fonctionnement, comme l'augmentation de la pression transmembranaire ou le rétrolavage de la membrane.
- Utiliser des produits de nettoyage pour éliminer les salissures ou le tartre.
- Prétraiter l’eau d’alimentation pour réduire la charge sur la membrane.

Q : Comment traiter l’encrassement des membranes ?

A : Causes possibles :
- Accumulation de particules ou de matières organiques sur la surface de la membrane.
- Croissance de bactéries ou d'algues sur la membrane.
- Formation de tartre minéral sur la membrane.
Solutions:
- Utiliser des agents de nettoyage chimiques ou des méthodes de nettoyage physiques, telles que le lavage à contre-courant, le nettoyage à l’air ou le nettoyage par ultrasons.
- Mettre en œuvre des procédures régulières de nettoyage et d’entretien.
- Améliorer les processus de prétraitement, tels que la coagulation, la floculation ou la sédimentation.

Q : Pourquoi le lavage à contre-courant est-il inefficace ?

A : Causes possibles :
- Mauvaise procédure de lavage à contre-courant.
- Pression ou débit insuffisant pour le lavage à contre-courant.
- Obstruction des orifices ou des buses de lavage à contre-courant.
Solutions:
- Suivez les instructions du fabricant pour le lavage à contre-courant.
- Augmenter la pression ou le débit du lavage à contre-courant si nécessaire.
- Nettoyez régulièrement les orifices ou les buses de lavage à contre-courant.

JMtech-SICT-50-4.9-37-1500-H

Taper	dimension	numéro de canal	longueur (mm)	zone de filtrage (m2)	taille des pores (nm)	diagramme (partiel)
JMtech-SICT-50-4.9-37-1500-H		37	1500	1	40/100/500