Керамическая мембрана
Водоочистка
Керамическая мембранная установка
Техническая спецификация продукции
Модель: серия CM
1. Обзор продукции
Керамическая мембрана — это неорганическая разделительная мембрана, спечённая при высокой температуре из оксида алюминия (Al₂O₃), диоксида циркония (ZrO₂), диоксида титана (TiO₂) или карбида кремния (SiC). Установка на базе керамических мембранных элементов работает в тангенциальном (cross-flow) режиме и под давлением обеспечивает разделение твёрдой и жидкой фаз, удаление мутности и бактерий, а также фракционирование. Размер пор составляет 0.02–1.2 мкм, мутность фильтрата ≤0.1 NTU, удаление бактерий ≥99.99% (класс MF) и ≥99.999% (класс UF). Мембраны устойчиво работают при pH 0–14 и температуре 5–90 °C, в том числе в маслосодержащих, сильнокислых и сильнощелочных средах, где полимерные мембраны не применяются. Срок службы элементов — 5–10 лет, элементы многократно регенерируются химической мойкой.
Основные характеристики
- Неорганическая керамика: стойкость к pH 0–14, температуре, хлору и органическим растворителям
- Размер пор 0.02–1.2 мкм, стабильная точность разделения, отсутствие экстракции из материала мембраны
- Удаление бактерий ≥99.99% (MF) / ≥99.999% (UF)
- Мутность фильтрата ≤0.1 NTU
- Тангенциальная фильтрация: высокая удельная производительность, низкое загрязнение, допустима обратная промывка высокого давления
- Срок службы элементов 5–10 лет, полная регенерация химической мойкой CIP
2. Принцип работы
Тангенциальное разделение
Исходная среда движется по каналам мембраны со скоростью 1–5 м/с. Под действием давления 0.1–0.4 МПа вода и низкомолекулярные компоненты проходят через стенку мембраны, образуя фильтрат, а взвешенные вещества, коллоиды, бактерии и капли масла задерживаются и возвращаются с концентратом. Сдвиговое усилие высокоскоростного потока постоянно смывает загрязнения с поверхности мембраны, подавляя рост слоя отложений и сохраняя высокую производительность при длительной работе.
Обратная промывка и химическая мойка
Обратная промывка выполняется каждые 15–60 минут: фильтрат или сжатый воздух под давлением 0.4–0.6 МПа подаётся в обратном направлении и отрывает слой отложений. При повышении трансмембранного давления до заданного значения (обычно 0.15–0.25 МПа) проводится химическая мойка CIP: 1–2% NaOH удаляет органические и биологические загрязнения, 0.5–1% HNO₃ или лимонная кислота — неорганические отложения. Периодичность мойки — 1–4 недели, восстановление удельной производительности — ≥95%.
3. Классификация систем
По материалу мембраны
1. Керамическая мембрана из оксида алюминия (Al₂O₃)
2. Керамическая мембрана из диоксида циркония (ZrO₂)
3. Керамическая мембрана из диоксида титана (TiO₂)
4. Керамическая мембрана из карбида кремния (SiC)
По точности разделения
1. Керамическая микрофильтрация (MF, 0.1–1.2 мкм)
2. Керамическая ультрафильтрация (UF, 0.02–0.1 мкм)
3. Керамическая нанофильтрация (NF, отсечение по массе 200–1000 Da)
По конструктивному исполнению
1. Многоканальная трубчатая (19 каналов / 37 каналов)
2. Одноканальная трубчатая
3. Плоская (пластина)
4. Подробные технические параметры
Основные параметры
| Параметр | Спецификация |
|---|---|
| Модель | CM-5 / CM-20 / CM-100 |
| Производительность | 1–100 м³/ч |
| Размер пор | 0.02–1.2 мкм |
| Материал мембраны | Al₂O₃ / ZrO₂ / TiO₂ / SiC |
| Рабочее давление | 0.1–0.4 МПа |
| Давление обратной промывки | 0.4–0.6 МПа |
| Рабочая температура | 5–90 °C |
| Диапазон pH | 0–14 |
| Мутность фильтрата | ≤0.1 NTU |
| Удаление бактерий | ≥99.99% (MF) / ≥99.999% (UF) |
Параметры установок
| Модель | Производительность (м³/ч) | Площадь мембран (м²) | Давление (МПа) | Интервал промывки (мин) |
|---|---|---|---|---|
| CM-5 | 1–5 | 25 | 0.1–0.3 | 15–30 |
| CM-20 | 5–20 | 100 | 0.1–0.3 | 15–30 |
| CM-100 | 20–100 | 500 | 0.1–0.4 | 15–60 |
5. Выбор основных компонентов
Мембранные элементы
Многоканальные трубчатые керамические элементы: наружный диаметр 30–40 мм, внутренний диаметр канала 3–6 мм, площадь 0.2–0.6 м² на элемент в зависимости от числа каналов и длины. Размер пор выбирается по требуемой точности разделения, материал — по агрессивности среды и температуре. Доступны бренды TAMI/Novasep/Pall и китайские производители.
Циркуляционный насос
Центробежный насос из нержавеющей стали SUS304/SUS316L/дуплекс 2205 с частотным регулированием; обеспечивает скорость потока 1–5 м/с, напор покрывает трансмембранное давление и потери в трубопроводе.
Система обратной промывки
Промывочный насос и промывочный бак (или ресивер сжатого воздуха), давление 0.4–0.6 МПа, расход промывки в 2–3 раза выше расхода фильтрата.
Система химической мойки CIP
Бак CIP с подогревом и дозировочными насосами для подачи NaOH, HNO₃/лимонной кислоты и NaClO; автоматическое переключение между щелочной, кислотной и окислительной мойкой.
Система управления
Автоматическое управление на базе ПЛК с сенсорной панелью HMI, автоматическое переключение режимов фильтрации, обратной промывки и CIP; контроль трансмембранного давления, расхода, температуры и pH в реальном времени, сигнализация при превышении давления и архивирование данных.
6. Типичные области применения
Маслосодержащие сточные воды
Эмульсии, смазочно-охлаждающие жидкости, эмульсии прокатных станов — разделение и концентрирование
Глубокая очистка промышленных стоков
Стоки гальваники, фильтрат полигонов ТБО, стоки углехимии и красильного производства — разделение фаз и повторное использование воды
Пищевая промышленность и напитки
Осветление, холодная стерилизация и концентрирование соков, чая, вина и соусов, частично заменяя фильтрацию и пастеризацию
Фармацевтика и биотехнология
Отделение биомассы из культуральной жидкости, осветление экстрактов растительного сырья, концентрирование и обессоливание ферментных препаратов
Химия и новые материалы
Регенерация катализаторов, промывка нанопорошков, выделение твёрдых частиц из кислых и щелочных сред
7. Стандарты проектирования и сертификация
Оборудование проектируется и изготавливается в соответствии со следующими стандартами и требованиями:
1. GB/T 20103-2006 Мембранное разделение — терминология
2. GB/T 32360-2015 Мембранные модули ультрафильтрации (справочно для испытаний модулей)
3. GB 5749-2022 Санитарные нормы качества питьевой воды (для питьевого применения)
4. ISO 9001/14001 системы менеджмента качества и экологии
5. Сертификат CE для рынка ЕС; по запросу предоставляются материалы NSF/ANSI 61 для деталей, контактирующих с питьевой водой
8. Доступные конфигурации
| Опция | Подробности |
|---|---|
| Производительность | 1–100 м³/ч |
| Материал мембраны | Al₂O₃ / ZrO₂ / TiO₂ / SiC |
| Размер пор | 0.02 / 0.05 / 0.1 / 0.2 / 0.5 / 1.0 / 1.2 мкм |
| Тип элемента | многоканальный 19/37, одноканальный, плоский |
| Режим работы | тангенциальный / частичный сброс концентрата |
| Управление | ручное/полуавтоматическое/автоматическое ПЛК |
| Мойка CIP | щелочная/кислотная/окислительная в комбинации |
9. Условия гарантии
| Состояние | Гарантия | Объём |
|---|---|---|
| Новое оборудование | 12 месяцев | Мембранные элементы, насосы, система управления |
| Керамические элементы | 12 месяцев | Бесплатная замена при несоответствии производительности или точности разделения; не распространяется на нарушения эксплуатации (сухой ход, механические удары, превышение температуры и давления) |
10. Упаковка и поставка
| Позиция | Упаковка |
|---|---|
| Основной блок | Антикоррозийная обработка, плёночное упаковывание, крепление в деревянной обрешётке |
| Мембранные элементы | Индивидуальная ударопрочная упаковка с пенопластовыми вкладышами |
Срок изготовления нового оборудования: 30–60 рабочих дней.
11. Информация для запроса цены
Для подготовки точного коммерческого предложения просим предоставить следующую информацию:
Среда и требуемая производительность (м³/ч)
Состав исходной воды (взвешенные вещества/содержание масел/ХПК/гранулометрия)
Требуемое качество фильтрата или кратность концентрирования
Температура среды и диапазон pH
Агрессивные компоненты (кислоты, щёлочи, растворители, хлориды)
Режим работы (периодический/непрерывный)
Предпочтения по системе управления
Местное напряжение и частота
Предпочтения по состоянию оборудования: новое/восстановленное
Условия поставки и порт назначения