[发明专利]微、超滤膜的连续生产工艺及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种微、超滤膜的连续生产工艺及其设备。

背景技术

膜是具有选择性分离功能的材料。依据膜孔径的不同(或称为截留分子量)，可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。

膜分离技术目前已经广泛应用于各个工业领域，并已使海水淡化，烧碱生产，乳品加工等多种传统的生产面貌发生了根本性的变化。膜分离技术已经形成了一个相当规模的工业技术体系。美国官方文件曾说“目前没有一种技术，能像膜技术这么广泛地被应用”。世界著名的化工与膜专家，美国国家工程院院士，北美膜学会会长黎念之博士1994年应邀访问我国化工部及所属大学时说：“要想发展化工就必须发展膜技术”，他也非常赞同国际上流行的说法“谁掌握了膜技术，谁就掌握了化工的未来”。膜分离技术对国民经济的发展起到了十分重要的作用，具有十分广阔的发展前景。

微、超滤技术作为膜分离技术的重要分支，出现于上世纪末，随着反渗透膜及组件的应用，微、超滤技术得到了迅速发展，近年来，应用超滤技术的产品发展速度以12-30％增长率递增，具有极大的潜在市场。

微、超滤技术具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节能等特点，日本把微、超滤技术作为21世纪的重点基础技术进行研究和开发，欧美也把微、超滤技术作为节能技术重点，投入大量人力与物力。

近年来，微、超滤技术正向大处理量的应用领域发展，特别是污水处理行业的MBR工艺技术(Membrane Bio-reactor，膜生物反应器水处理技术是一种生物技术与膜技术相结合的高效生化水处理技术)，作为近年来新发展的高效处理污水技术。而超滤和微滤技术是其核心技术，占有一定费用比例，在不久未来将会有数十亿元市场。2011年中国已成为全世界应用MBR技术处理水量最大的国家。2011年5月，国家发展改革委发布了新修订的《产业结构调整指导目录(2011年本)》中特别指出，“在污水防治技术设备方面，新版目录中鼓励：20万吨/日城市污水处理成套装备(除磷脱氮)；污泥干燥焚烧技术装备(减渣量90％以上)；浸没式膜生物反应器(COD去除率90％以上)；陶瓷真空过滤机(真空度：0.09～0.098兆帕，孔隙：0.2微米～20微米)；中小城镇一体化污水处理成套技术装备；超生耦合法和生物膜法处理高浓度有机废水技术装备。”

一直以来，美、日、欧始终处于世界膜技术的前沿，主导世界膜技术发展的方向，基本上垄断了世界膜市场。他们的特点是研发实力强、产品品种多、系列化。目前我国的膜材料以进口产品为主，拥有自主知识产权的产品很少，80％以上为引进产品及技术，膜产业整体处于技术水平较低、研发实力较弱的阶段，与发达国家相比有较大的差距。

目前，国外无论是中空纤维膜还是平板膜的生产技术及设备都处于较高水平；国内微、超滤膜的生产设备大多为生产中空纤维膜的设备，生产技术及设备水平也有了长足的进展，但平板膜的生产由于研发及生产条件的制约，生产技术及设备基本停留在作坊的水平，平板膜与中空纤维膜相比较，在MBR应用领域具有较大优势。

平板微、超滤膜原生产工艺过程：膜液配制→膜液过滤→膜液脱泡→刮膜→漂洗→后处理→干燥→成品膜卷。

该过程实际可以分为两大部分：膜液准备过程和成膜过程。

膜液准备过程包括：膜液配制→膜液过滤→膜液脱泡；

成膜过程包括：刮膜→漂洗→后处理→干燥→成品膜卷。

膜液准备过程决定了膜的种类，成膜过程决定了膜的品质、生产规模、效率。

然而，目前国内所有其他生产平板膜的企业，包括我们过去的生产设备，上述所有工序都是分开的，每道工序都由人工操作相对应的专用设备完成，效率很低，特别是成膜过程。

刮膜：由人工抬布卷上刮膜机、调整刮膜机工作参数、倒膜液入刮刀槽、开动刮膜机、刮膜、刮膜结束后人工抬下已刮好的膜卷，完成刮膜过程。而且在刮膜机刮完一卷膜后，由于刮刀盒里粘附的膜液遇到空气中的水分会凝胶，因此在进行下一次刮膜前必须对刮刀盒、刮刀、鼓面进行彻底清洗，清除剩余膜液，之后在进行烘干才能进行下一次刮膜作业。

漂洗：由人工抬已刮好的膜卷上漂洗机、调整漂洗参数、开启漂洗水、开启漂洗机、漂洗、漂洗结束后人工抬下已漂洗好的膜卷、放置已漂洗好的膜卷在控水淋干架上淋干。

后处理：由人工抬已淋干的膜卷上后处理机、调整处理机参数、开启后处理机、浸甘油后处理、后处理结束后人工抬下已处理好的膜卷、放置已处理好的膜卷在控甘油淋干架上淋干。