セラミック平膜

製品紹介

• 高度に負に帯電した膜表面

  広い pH 範囲で優れた防汚特性を確保できます。{0}

• 

  アプリケーションシナリオ

   

  • 膜バイオリアクター
  • 海水淡水化前処理
  • 高水準の飲料水浄化-
  • 無機微粒子固体{0}}液体の分離
  • 汚泥濃度
  • 粉末活性炭と組み合わせたフルスケール二重効果ろ過（PFAS 除去）-

• 理想的な動作条件

  PACの添加量によりpHが6未満になると、セラミック平膜表面は-25～-30ミリボルトの負電荷を維持することができ、溶解した有機炭素や透明なエキソポリマー粒子が膜表面に付着しにくくなります。

炭化ケイ素膜は、高温耐性、耐酸性およびアルカリ性の耐食性、高い機械的強度、強力な汚染防止能力、高い分離精度などの優れた中核的特性を備えており、過酷な使用条件下での従来の有機膜やセラミック膜の用途制限を打ち破り、多くの重要な分野で大規模かつ高性能の分離用途を実現します。-以下では、その 6 つの中核となるアプリケーション分野について詳しく説明します。

1. 膜バイオリアクター (MBR)

膜生物反応装置は、膜分離技術と生物処理技術を深く融合させた下水処理の中核装置です。炭化ケイ素膜の導入により、MBRシステムの安定性と処理効率が大幅に向上しました。 MBR プロセスでは、炭化ケイ素膜が従来の沈降タンクに取って代わり、固液分離の重要な役割を果たします。{2}活性汚泥、微生物叢、高分子有機物を反応器内に効率的に保持し、反応器内の汚泥濃度を高く維持し、汚染物質に対する微生物の分解能力を大幅に高め、特に難治性有機汚染物質、アンモニア態窒素などの汚染物質の除去効率を大幅に向上させることができます。

有機膜と比較して、炭化ケイ素膜は汚染防止性能において特に顕著な利点を持っています。{0}}膜表面のスラッジの付着と膜細孔の閉塞を効果的に軽減し、膜モジュールの運転サイクルを大幅に延長し、逆洗の頻度と化学洗浄剤の投与量を削減し、システムの運用とメンテナンスのコストを削減します。同時に、その優れた機械的強度により、MBRシステムにおける通気障害や汚泥摩擦などの複雑な作業条件に適応することができ、膜フィラメントの破損や損傷などの問題が発生しにくいです。現在、このアプリケーションは都市下水の処理と再利用、工業用高濃度有機廃水処理 (印刷や染色、製薬、食品加工廃水など) やその他のシナリオで広く使用されています。-処理排水は地表水クラスIV基準以上に達し、水資源のリサイクルを実現します。

2. 海水淡水化前処理

海水淡水化は淡水資源不足を解決する重要な方法であり、前処理リンクの効果は、その後の逆浸透（RO）膜などの炉心分離装置の動作安定性と耐用年数に直接影響します。海水には、懸濁物質、コロイド粒子、藻類、微生物、可溶性有機物などの不純物が多量に含まれています。前処理が十分でないと、後続のRO膜の汚染や閉塞を引き起こしやすくなり、脱塩効率が大幅に低下し、運転保守コストが増加します。

正確なスクリーニング性能と強力な汚染防止能力により、炭化ケイ素膜は海水淡水化前処理に理想的な素材となっています。{0}前処理プロセスでは、海水は凝集および凝集を経て炭化ケイ素膜濾過システムに入ります。膜モジュールは、水中の懸濁物質、コロイド、藻類、およびほとんどの微生物を99%以上の除去率で効率的に保持することができ、これにより排水の濁度およびSDI（シルト密度指数）が大幅に低減され、後続のRO膜の流入水の水質が安定して基準を満たすことが保証されます。また、海水は塩分濃度が高く腐食性が強く、前処理工程では波の乱れや温度変動など複雑な作業条件にさらされる場合があります。炭化ケイ素膜は、耐塩害性、耐高温性、高い機械的強度などの特性により、海洋環境下でも長期間安定して動作することができ、膜モジュールの経年劣化や破損などの問題が発生しにくいです。現在、この技術は段階的に推進されており、沿岸地域の大規模海水淡水化プロジェクトに適用されており、その後の逆浸透膜淡水化リンクに信頼できる水質保証を提供し、海水淡水化システムの全体的な運用効率と経済性を向上させています。

3. 高水準の飲料水浄化-

住民の生活水準の向上と水質基準の継続的な改善に伴い、従来の飲料水の浄化プロセス（凝集、沈殿、濾過、消毒など）では、微量汚染物質や新たな汚染物質の除去要件を満たすことができなくなりました。炭化ケイ素膜は、その高精度の分離性能と安全で安定した材料特性により、高水準の飲料水浄化の分野において独自の利点を発揮します。-

飲料水の浄化プロセスでは、炭化ケイ素膜をコアろ過ユニットとして使用することで、原水中の懸濁物質、コロイド粒子、細菌、ウイルス、藻類などの病原性微生物や高分子有機物を効率的に保持でき、従来の砂ろ過プロセスをはるかに超える除去率を実現します。同時に、その優れた化学的安定性により、飲料水の精製プロセスにおける消毒剤（塩素、二酸化塩素など）に耐えることができ、材料の劣化や有害な汚染物質の放出がなく、排水水質の安全性が確保されます。微量汚染された水源（残留農薬、抗生物質、内分泌かく乱物質によって汚染された水源など）の場合、炭化ケイ素膜を吸着、高度な酸化、その他の技術と組み合わせることで、微量汚染物質の除去効果をさらに向上させ、排水が「飲料水水質基準」（GB）の高い基準要件を確実に満たすことができます。- 5749-2022)。現在、このアプリケーションは、高品質の飲料水の準備、地方の安全な飲料水プロジェクト、特別な場所（病院、高級コミュニティなど）での飲料水の浄化、およびその他のシナリオで使用されています。{7}}

4. 無機微粒子固体-液体の分離

無機微粒子の固液分離は、冶金、鉱業、化学産業、建材などの多くの産業分野で広く行われています。たとえば、冶金廃水処理における重金属粒子の分離、浮選鉱滓の固液分離、化学製造における触媒粒子の回収、建材産業におけるセメント クリンカー粒子の分別などです。-これらのシナリオにおける無機粒子は、多くの場合、高硬度、強い腐食性、不均一な粒度分布の特性を備えており、分離膜の機械的強度、耐食性、耐摩耗性に対して非常に高い要件が求められます。

炭化ケイ素膜は機械的強度が高いため、無機粒子の激しい摩擦や衝撃に耐えることができ、膜表面の傷や膜の細孔の閉塞が起こりにくいです。優れた耐酸性、耐アルカリ性、耐酸化腐食性は、冶金、化学工業、その他の分野（酸性鉱山水、アルカリ性化学廃水など）の強い腐食作業条件に適応します。特定の用途では、炭化ケイ素膜は無機粒子の粒径に応じて適切な膜孔径を選択し、粒子の効率的な遮断と回収を実現します。排水を浄化して汚染物質の排出を削減するだけでなく、触媒粒子やレアメタル粒子の回収など、資源のリサイクルも実現します。従来のろ過および沈降プロセスと比較して、炭化ケイ素膜分離技術は、高い分離効率、安定した分離効果、狭い床面積、高度な自動化という利点があり、工業生産の清浄度レベルと資源利用効率が大幅に向上します。

5. 汚泥濃度

汚泥濃度は、下水処理場の汚泥処理と廃棄における重要な事前設定です。{0}}その中心的な目的は、汚泥の含水量を減らし、汚泥の体積を減らし、その後の脱水、乾燥、焼却などの汚泥処理リンクのコストを削減することです。従来の汚泥濃縮プロセス（重力濃縮、空気浮選濃縮など）には、濃縮効率が低い、床面積が大きい、臭気ガスが発生しやすいなどの問題があり、大規模下水処理場の効率的な運転ニーズを満たすことが困難です。-

炭化ケイ素膜を汚泥濃縮分野に応用すると、膜分離技術により汚泥と水を効率よく分離することができ、汚泥の含水率を99%以上から95%以下に低減し、汚泥を大幅に減容することができます。その強力な汚染防止能力は、汚泥の高粘度および高汚染物質濃度の特性に効果的に対処し、膜表面での汚泥の付着および膜細孔の閉塞を軽減し、濃縮プロセスの安定した運転を保証します。同時に、その高温耐性により、汚泥嫌気性消化プロセスの中高温の作業条件に適応し、汚泥の同時濃縮と嫌気性消化を実現し、汚泥処理効率を向上させます。さらに、炭化ケイ素膜濃縮システムは高度な自動化を実現し、連続運転を実現し、手動介入を減らし、運転コストとメンテナンスコストを削減します。現在、この技術は都市下水処理場や産業下水処理場の汚泥処理システムに適用されており、汚泥処理・処分の効率化・経済性が大幅に向上し、汚泥処理過程における二次公害も軽減されています。

6. 粉末活性炭結合型フルスケール二重効果ろ過 (PFAS 除去)

ペル- およびポリフルオロアルキル物質 (PFAS) は、工業廃水、地表水、飲料水に広く存在し、人間の健康と生態環境に深刻な脅威をもたらす、新しい難分解性で生物蓄積性の汚染物質の一種です。 PFAS の除去には、現在、吸着、高度酸化、膜分離などの技術が一般的に使用されています。炭化ケイ素膜と粉末活性炭 (PAC) を組み合わせた大規模二重効果ろ過技術により、吸着と膜分離の相乗効果により、PFAS を効率的かつ安定的に除去できます。-

この技術システムでは、粉末活性炭はその大きな比表面積と強力な吸着性能により、水中のPFAS汚染物質を効率的に吸着できます。一方、炭化ケイ素膜は粉末活性炭、未吸着の PFAS、その他の不純物を保持するという重要な役割を担っており、「吸着遮断」という二重の相乗効果を形成します。{0}一方で、膜の遮断効果により、反応系内での粉末活性炭の滞留時間が延長され、PFAS の吸着効率が向上します。一方、粉末活性炭は膜表面の汚染物質を吸着し、膜汚染を軽減し、膜システムの動作安定性を向上させることができます。この技術は大規模な設計を採用しており、飲料水の浄化や産業廃水の高度な処理などの大規模な水処理シナリオのニーズに適応できます。- PFAS の除去率は 90% 以上に達し、運用コストは制御可能です。さらに、炭化ケイ素膜の化学的安定性により、排水水質の安全性に影響を与えることなくその後の消毒処理に耐えることができ、PFAS汚染の問題を解決するための信頼できる技術的ソリューションを提供します。