中水回用和（近）零排放项目专用特种卷式反渗透膜技术

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单位简介

美富特环保集团创立于1999年，秉承“洁净每一滴水”的美好愿景，始终专注于水污染防治和资源化利用的探索与创新。美富特膜环保科技做为美富特全资子公司，专注于特种膜技术产品的研发和生产，是目前国内唯一拥有反渗透、纳滤、超滤全系列特种膜研发生产能力的高新技术企业。现有研发工程师30余名，专业覆盖高分子材料学、化学、流体力学、机械等领域。从膜材料、膜组件、膜系统到膜应用，从微滤、超滤、纳滤到反渗透，针对不同的应用场景、水质条件，开展膜产品研发与创新。保障特种膜研发的系统性、专业性和高效性。目前，已研发出包括全球首款超高压反渗透膜片在内的近二十种新型高分子膜及膜材料，拥有膜技术相关专利80余项，其中发明专利40余项。

案例概述

渝东表面处理中心电镀零排项目，园区设有表面生产线100余条，包括镀锌、镀镍/钯镍、镀铜、镀锡/锡铜、镀铬、镀金、镀银等，其生产废水中含有大量重金属、酸碱、有机物、氰、络合物等污染物，毒性大、环境风险高。项目废水处理规模约为2900m³/d，出水指标优于《金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规范》（HB5472）B类，达回用标准。
系统使用美富特特种卷式反渗透膜1100支，其中高抗污染膜元件SPRO 380-41-LD34（600支，脱盐率99.6%），高TDS进水膜元件SPRO 365-83-34 （500支，脱盐率99.5%），膜系统总回收率99.6%，真正实现废水“零排放”。

技术原理

美富特特种卷式膜是污水处理专用膜，专门针对各类复杂污水处理进行研发，保留传统卷膜的主要功能和性能外，对膜片进行了特殊改性，并对流道进行了创新设计，大大提高了膜的抗污染性能，更适用于污水处理。
一、高抗污染：
1）更优异的亲水性：相较国际和国内知名品牌，料液与膜表面的接触角更小，亲水性更优，料液在膜表面形成水膜，污染物不易沉积。
2）更光滑的膜表面：粗糙度指数更低，膜表面更光滑，不易附着污染物。
3）更强的抗氯氧化性：相较国内外知名一线品牌，在同等使用条件下，特殊改性膜片耐氯氧化性能更强。在500ppm有效氯浸泡15小时，特种膜膜片脱盐率衰减最低，通量变化最低
4）更耐酸碱清洗：领先的聚酰胺层交联技术，特种膜膜片聚酰胺层具有高交联度，性能稳定，更耐化学清洗，清洗范围pH 1-13均可进行，轻松应对各种复杂污染，模拟三年酸碱化学药剂腐蚀对比实验，特种膜膜片脱盐率稳定保持在99%；模拟三年酸碱化学药剂腐蚀对比实验，特种膜膜片通量变化率较小；在持续运行1000h后，对膜片进行化学清洗，改性涂层依旧稳定的附于聚酰胺分离层表面。
5）更宽的流道更宽的流道（34mil）和低压差（34LD）进水格网，可使进水分布更均匀，从而减小压差，浓水端压力损失小，前后通量更加均衡，缩小流道内“死水”区域，从而避免污染物在浓水流道中沉积堵塞，降低膜清洗频率。
6）膜叶更短，数量更多（膜叶数量为26~27），在保证过滤面积的条件下，降低膜片的污染速率。
高通量：
精密的界面反应控制工艺与优异的亲水改性涂层技术，在同等使用条件下，特种膜膜片相较国内、国外知名品牌的不同产品类型，膜通量均较优。
高倍浓缩：
特殊结构设计的承压产水导布，采用复合配方定型材料编制而成，更加细密，目前最大可承压120bar不变形，保障高压下导流作用的同时不破坏膜片结构膜材料增加特殊的条件材料，膜基材更加致密机构更加稳定，最高可以承受160bar的超高压力。与国内、国际知名品牌在200bar高压下进行压密，然后以32000ppm的 NaCl溶液作为原料液，使几种膜片均在800 psi操作压力下运行，结果显示特种膜膜片的通量变化最小，脱盐率稳定，更耐高压。

适用范围

高难度回用水、高盐度回用水、垃圾渗滤液、零排放工艺、物料分离浓缩。

工艺流程及说明

GCD精密导布加工技术——增强胶粘剂的渗透效果，胶线粘结强度增加50%
膜片热熔焊接技术——实现膜材料的瞬时融化瞬时凝固，0.7秒加热到230℃，1秒冷却到室温，热量集中在5毫米膜片焊机部位，保证膜密封性能的同时不破坏膜片结构，即使常年在强氧化环境下，也不会因为老化而发生泄漏。
AI智能全自动卷膜装置——保护膜片不受损有前提下提升了有效膜面积5%。

主要技术参数

经济指标

膜片亲水改性通量大、能耗低，与同行产品比较设备投资成本和运行能耗分别节省20%和30%；
特殊的抗污染结构设计使得化学清洗频次降低，药品消耗量减少50%；
膜的使用寿命长达3年以上，换膜成本降低30%，
高倍浓缩使浓水减量化50%以上，后端蒸发投资和运行成本可以降低50%。综上，美富特反渗透膜技术应用在中水回用和（近）零排放项目中，可以为客户降低30%以上的废水处理成本。

工程示范及应用情况

新疆嘉润资源电厂废水处理零排放项目，1360t/d；
常盛制药特种膜中水回用零排放项目，8600t/d；
西北首个精细化工园区废水零排放项目，10000t/d；
西南首个电镀废水零排放及资源化项目，3000t/d；
矿井废水零排放及分盐资源化项目，5000t/d；

推广前景

反渗透技术是当今最先进、最节能、效率最高的分离技术，低成本实现污水的（近）零排放处理。

获奖情况

专利：
中心管专利编号2023300801283。
卷式膜元件中中心管和端盖的连接结构以及卷式膜元件专利编号2023203403210。
一种反渗透膜膜袋热封加工装置及方法专利编号2015102080749。
一种复合改性试剂及其制备方法专利2015109859621。