7月22日,中信环境技术设计研究院彭赞国博士受邀做客全国工商联环境商会云讲堂,与行业专家学者深入交流“美能4G-TIPs中空纤维超滤膜产品更新迭代及应用”,详细介绍中信环境技术在膜制造工艺方面的优势,分享美能膜应用经典案例的成功经验。

▲中信环境技术在中国率先将先进的美能膜技术用于工业废水处理、大型市政供排水等领域,取得了跨时代的成就,推动了行业进步。

彭赞国博士拥有新加坡国立大学化学工程系博士学历,是新加坡环境与资源标准委员会水处理专家组成员。2018年10月加入中信环境技术,在设计研究院膜材料与应用研究所担任高级经理。此前曾在新加坡南洋理工大学、新加坡凯发、新加坡美联水务任职。

彭赞国博士具有多年膜技术相关的研究、开发及应用经验,主要技术专长是与水处理相关的膜技术,包括超滤UF,膜生物反应器MBR,反渗透RO等,在饮用水处理、市政污水及工业污水处理、海水淡化等方面的应用开发、工艺设计、过程调试及运营优化方面经验丰富。在国际杂志发表了多篇学术论文,拥有多项发明专利和实用新型专利。

01 选择PVDF主流膜材料

中信环境技术旗下的美能公司是全球极少数拥有微滤、超滤、纳滤和反渗透全系列膜产品研发和制造能力的膜材料制造商,美能自主研发的PVDF中空纤维膜丝经由英国知名的O 环保技术评估集团认定,综合性能排名全球前三。围绕污水综合治理、废水资源化等水处理技术对膜材料的需求,美能拥有150多项核心发明专利、实用新型专利技术、专有生产技术和产品设计等一系列知识产权,可提供超滤、微滤、纳滤及反渗透膜产品及膜系统集成,同时为世界知名企业提供ODM产品订制服务。在新加坡、美国和中国绵阳、南通、北京等地设立了世界先进的膜生产基地。

▲美能公司概况。

美能膜选择以PVDF为基础膜材料,生产UF和MBR膜,经过特殊的亲水化处理,让膜丝在保持PVDF优良特性(如耐温、耐氧化、耐光老化、耐酸碱、耐化学药品、耐污染等)的基础上,又增加了表面亲水性,使美能膜丝具有更高的通量和更好的抗污染性能。

02 同时掌握NIPs和TIPs PVDF制膜技术

美能在膜制造工艺上,既掌握了溶液相转移法(NIPS)为基础的PVDF中空纤维膜的生产工艺,同时也是屈指可数能够以热致相分离法(TIPS)大规模生产PVDF中空纤维膜丝的厂商之一。

▲美能掌握的湿法纺丝制膜工艺,成功生产出1G-NIPs和2G-NIPs中空纤维膜。

▲美能掌握的热法纺丝制膜工艺,成功生产出3G-TIPs和4G-TIPs中空纤维膜。

美能掌握的NIPS PVDF中空纤维均质膜生产方法,通过优化纺丝材料和改性材料混合的配方,所生产的膜丝,一步成型,无需拉伸成孔,无需改性,就已经具备了很好的亲水性能。美能的NIPs生产方法,实现了多喷头、高速度同时纺丝,这既提升了膜丝生产效率,同时高速纺丝时的拉伸力,又促使膜丝更容易形成海绵体过滤结构,减少指状体过滤结构缺陷,保障产水水质的稳定。在相同的条件下,TIPs PVDF有更长的寿命。

美能掌握的TIPS PVDF中空纤维均质膜热致相分离生产方法,作为膜生产方法的制高点,实现了多喷头,高速度纺丝。通过激光测距仪,精确调控各个喷头膜丝的直径,使得各个喷头出来的膜丝大小均匀,品质稳定。用TIPS法制得的中空纤维膜具有更好的机械强度、更好的耐碱性能和柔韧性,从而更加增强了PVDF超滤膜的使用寿命和易清洗性能。同时,用TIPS法生产中空纤维膜减少了制备过程中的影响因素,有益于提高产品质量和可靠性。对拓展其应用领域和提高使用效能提供了更大的空间,尤其适用于工业废水的处理。

▲工业废水MBR多采用耐污染、抗氧化、易清洗的美能3G-TIPS超滤膜。

03 膜产品种类丰富多样,性能优异

中信环境技术旗下的美能膜产品矩阵,包括微滤、超滤、纳滤和反渗透全系列膜产品。根据膜性能与膜结构的关系图,通过一系列的实验优化,从小试,中试,到大规模生产,美能可以稳定生产出不同特性,适用于不同场景的膜产品。这包括适用于市政污水处理的MBR膜产品,也包括适用于中水回用的压力式UF膜产品。既有NIPs膜丝,也有TIPs膜丝。NIPs膜丝包括0.04um通用型膜丝,也有0.02um更小孔径,更高强度的膜丝。TIPs膜丝包括强度在7-8MPa的第三代3G-TIPs膜丝,也有强度高达18-20MPa的第四代4G-TIPs膜丝。同时,为了进一步丰富膜产品种类,目前也在开发NIPs加强筋内衬膜。

▲美能膜产品系列齐全。

04 膜生产自动化,智慧化,绿色化

中信环境技术旗下的美能公司在绵阳的制造基地,目前正在开展进行膜生产新工厂建设。新建的绿色工厂在保证产品功能、质量以及制造过程中员工职业健康安全的前提下,引入生命周期思想,满足基础设施、管理体系、能源与资源投入、产品、环境排放、环境绩效的综合评价要求。根据绿色工厂建设的标准,按照“规范化、标准化、自动化”的要求,进一步提高生产效率,做好质量和成本的管控。

▲美能膜产品获ISO、CEPREI、NSF、LT2等重量级国际认证。

新建的膜生产工厂从软件及硬件两方面着手,全面提高中空纤维分离膜生产过程中的智能化、精准化、绿色化的管理与控制,提升中空纤维膜纺丝,膜片封装,膜柱封装过程中的自动化程度,为实现膜工厂的绿色生产、绿色制造,以及为公司未来的膜技术研发、膜产品生产制造奠定坚实的基础。

案例赏析

美能膜用于工业废水

美能膜用于市政污水

美能膜用于市政供水

中信环境技术旗下的美能膜及产品,被业界视为质量优异、技术领先的知名膜品牌。美能膜产品将继续秉承技术领先的理念,不断研发新一代膜及其产品,提升生产水平,努力生产出产水通量更高,产水品质更好,抗污染更强的膜产品,扩大应用范围,满足市场需求,继续保持世界领先地位。