高水準の水道水浄化

シリコンカーバイドセラミック膜飲料水の高水準浄化に使用される

会社概要

浙江建墨科技有限公司（JMFILTEC）は、高純度シリコンカーバイドセラミック膜の研究開発、製造、膜分離技術の応用とエンジニアリング設計を専門とするハイテク企業です。 JMFILTECは一貫して技術革新の道を歩み、上海陶磁器研究所、中国科学院、天津大学、浙江大学と協力して膜材料と応用技術を開発し、高純度シリコンカーバイド膜の製造技術の開発に成功し、2014年に発明特許を取得しました。 同社は主に、第1世代の小径SiC管状膜、第2世代の高密度マルチチャネル大径管状膜、シリコンカーバイド平板膜、革新的なシリコンカーバイドセラミックコアカラム膜、シリコンカーバイドTUF膜を製造・販売しています。

当社は、第1期50000㎡のシリコンカーバイドセラミック膜生産ラインを建設し、第2期200000㎡の生産ラインは2022年1月に生産を開始しました。当社のシリコンカーバイドセラミック膜はハイテクで、自主的に革新し、国際先進レベルに達しています。製品は、高スループット、長寿命、耐腐食性、洗浄容易性、親水性を備えており、タバコ業界、産業廃水処理と再利用、逆浸透前処理、都市下水処理、地表水/地下水浄化分野に応用されています。当社は、さまざまな分離要件に適した、孔径20nm、40nm、100nm、500nm、1000nmの膜を提供しています。

業界情報

新基準の実施により、飲料水の深層処理に対する新たな要求が提示され、濾過技術の進歩と人々の高品質の飲料水に対する需要の高まりに伴い、国内の限外濾過技術水道施設と二重膜法（限外濾過＋ナノ濾過）技術水道施設の規模と量も年々増加しています。

応用技術

シリコンカーバイド膜は、再結晶焼結技術による高純度シリコンカーバイド微粉末で、高スループット、耐腐食性、洗浄のしやすさ、長寿命の高精度精密濾過および限外濾過グレードの膜分離製品で、最高の濾過精度は 20 ナノメートルに達します。

特徴: 高流量、純水流量 3000 LMH @ 25 度

階段状の開口部構造

理想的な親水性、水接触角はわずか10.3度

SiCナノパウダーは、再結晶焼結の過程で収縮や液相がなく、最終的に多孔性で相互接続されたネットワーク骨格構造を形成し、多孔度は45％以上です。

シリコンカーバイド膜の特性：洗浄が容易

異なる物質の等電点の比較

膜表面の緑藻汚染後に逆洗効果をテストした。

逆洗効果は鉄とマンガンの汚染後にテストされた。

1) シリコンカーバイドナノ粒子の等電点は pH 2.4 前後です。広い pH 範囲では、シリコンカーバイドナノ粒子の再結晶化によって作られた分離層とフィルター媒体との界面は負に帯電した環境を維持し、特殊な防汚および油遮断効果を形成します。上図に示すように、コロイド、浮遊物質、油滴などの物質は膜表面に付着しにくく、逆洗により膜表面のコロイド、浮遊物質、油滴などの物質を簡単に「剥がす」ことができます。

2) シリコンカーバイド膜の増加する勾配孔サイズ構造と高い多孔性（デッドポアが少なく、ろ過チャネルの接続性が良好）

3)シリコンカーバイド膜は耐腐食性に優れているため、膜層への化学的なダメージを心配することなく、高濃度の化学薬品を使用して洗浄・回復できるさまざまなオプションの洗浄液があります。

効率的な清掃

（化学薬品の節約と洗浄廃水の発生量の削減）

逆洗と同時に、物理的噴霧と底面曝気とを組み合わせて膜表面に蓄積した濾過ケーキ層を洗浄します。

化学洗浄は膜の表面に化学薬品を噴霧し、炭化ケイ素材料の超親水性特性を利用して薬剤の細孔に浸透し、頑固な汚染の洗浄プロセスを完了し、水生成側は薬剤汚染を保持しません。

T技術分析

従来の処理プロセスの第 1 世代 (GB5749-2006 標準、2022 年 4 月 1 日に実行が継続)

デメリット:

1、アンモニア性窒素や有機汚染物質、特に溶解性有機物を効果的に除去できない

2、藻類や藻類毒素を効果的に除去できず、臭い、味、内分泌かく乱物質を除去できない

3、塩素を添加して副産物を生成し、工場の水の変異を増加させる

4. 生産水は不安定で、パイプライン網に二次汚染を引き起こしている

シリコンカーバイドセラミック平板限外濾過システムは、砂ろ過器、オゾン接触酸化タンク、限外濾過システムを1つに統合できるため、土地面積を大幅に節約し、プロセスフローを短縮できます。粉末活性炭と組み合わせた動的二重効果濾過プロセスなど、より柔軟なプロセス設計を備えています。

第 2 世代の従来型 + 深層処理プロセス GB5749-2022 新標準 GB5749-2022

第三世代のショートプロセスシリコンカーバイド限外濾過前処理+中空糸ナノ濾過膜 GB5749-2022 新標準 GB5749-2022

はじめにfダイナミックメンブレン二重効果ろ過プロセス

動的膜二重効果ろ過プロセスとは、動的吸着と限外ろ過技術を組み合わせた高度なろ過技術を指します。

超微粉末活性炭を吸着層として、シリコンカーバイド平膜を吸着層の担体として使用し、吸着とろ過による完全な水浄化を実現します。

吸着ろ過プロセス全体により、水分子が吸着層、シリコンカーバイド平膜の膜層、支持層を通過して生産水側に到達する圧力が非常に低く、吸着層が常に緩い状態を維持することを保証できます。これにより、PFASなどの有害物質の効率的な吸着と高スループットろ過を両立できます。

ダイナミックメンブレン二重効果ろ過プロセスの最大の特徴は、各水分子とPFASなどの有害物質が最初に吸着とろ過のプロセスを経る必要があり、吸着ろ過チャネル全体が均一に分散され、ストロークが短いことです。

動的膜二重効果ろ過プロセスでは、水源のさまざまな汚染要因に基づいて、ろ過ケーキ層の充填剤としてさまざまな超微細粉末​​材料を選択できます。

現在、除去できることが検証されている汚染要因には、PFAS、溶存有機炭素（DOC）、揮発性有機化合物（VOC）、トリハロメタン（THM）、フミン酸、薬物残留物、臭気、味、色の除去などがあります。

事例ショー

処理経路：表面水→バッフル反応槽（二段反応、次亜塩素酸ナトリウム、凝集剤）→シリコンカーバイド平板限外濾過システム

160,000トン/日、飲料水プロジェクトのための地表水

プロセス経路：海水→バッフル反応タンク（二段反応、次亜塩素酸ナトリウムと凝集剤）→シリコンカーバイド平板限外濾過システム→海水淡水化逆浸透、安定した動作流量220LMH

28,800トン/日のサケ養殖水前処理プロジェクト

プロセス経路：凝集沈殿槽→シリコンカーバイドセラミックコアカラム膜→消毒→生産タンク

1日5,000トンの飲料水プロジェクト

プロセス経路：凝集沈殿槽→シリコンカーバイド平膜限外濾過システム→消毒→生産タンク

160,000トン/日、飲料水プロジェクトのための地表水