アルミナセラミック膜、産業排水処理と水再利用でシェア拡大

ファウリング、洗浄コスト、再利用要件が排水処理の経済性を再形成する中、産業オペレーターはポリマー膜をアルミナセラミック膜システムに置き換えています。

アルミナセラミック膜は産業排水処理で存在感を増しています。ポリマー膜は油分、高固形分、腐食性の高いストリームで急速にファウリングし、頻繁な洗浄と短い交換サイクルを余儀なくされます。セラミックシステムは、安定したフラックス、攻撃的なCIP耐性、および数年間のエレメント寿命で対応します。プラントオペレーターにとって、経済的なメリットがあります。ダウンタイムの削減、交換回数の減少、運用コストの低減です。

産業排水はかつてないほど処理が困難になっています。金属加工用エマルジョン、化学プロセス水、医薬品または食品ストリームは、高濃度の懸濁固形物、油分、有機物と、極端なpHおよび温度を組み合わせています。ポリマーのマイクロフィルトレーションおよびウルトラフィルトレーション膜は、これらの用途で重度の前処理と継続的な化学洗浄が必要です。排出基準の厳格化と水再利用プログラムの拡大は、現在、一貫したろ過水質を要求しています。これは、老朽化したポリマーシステムの弱点です。

その解決策は非対称アルミナセラミック膜です。多孔質のα-Al2O3サポート、遷移層、および微細な分離層が1つのエレメントに組み込まれています。細孔径は約1 nmから5 μmまで設計されており、1つのプラットフォームでウルトラフィルトレーションとマイクロフィルトレーションをカバーします。エレメントは自動逆洗による連続クロスフローろ過で動作します。主な材料特性は、多孔性≥35%、破裂圧力≥6 MPa、pH 0～14耐性、エレメント温度耐性300℃、酸/アルカリ強度低下≤10%です。

アルミナセラミック膜は、失敗コストが最も高い用途に適しています。油性排水の前処理、再利用スキームにおけるRO供給水の保護、化学、医薬品、食品プラントでの分離です。安定したフラックスと長い洗浄間隔により、化学薬品、労力、ダウンタイムが削減されます。上流の前処理が簡素化されます。凝固およびDAF段階は、しばしば削減または除去できます。メーカーのデータによると、有機膜よりも2～3倍長い洗浄間隔、同等の精度で最大40%高いフラックス、および有機システムのライフサイクルコストの約40%で済むことが示されています。

Shaanxi KeGu New Material Technology Co., Ltd.は、革新的な研究開発と精密製造を通じて高性能ソリューションを提供するアルミナセラミックスの専門企業です。中国の西安に拠点を置く同社は、産業用ろ過用のマルチチャンネルチューブラーセラミック膜を開発し、世界中のシステムインテグレーターとエンドユーザーをサポートしています。同社のBZMシリーズは1～61チャンネルを網羅し、エレメントあたり最大0.575 m²の膜面積（1200 mmエレメントあたり）を持ち、出力の50～60%が輸出されています。

排出基準はさらに厳しくなります。産業界はより多くの水を再利用するようになります。過酷な条件下で長期間稼働する分離技術への需要が増加します。アルミナセラミック膜は、耐久性があり、化学的に堅牢で、ろ過が安定しているため、要求の厳しい産業用分離および水処理用途のエンジニアリングデフォルトとして位置付けられています。

• 高い機械的強度 - 破裂圧力≥6 MPa。クロスフロー、逆洗、取り扱い中に破損しません。
• 優れた耐薬品性 - pH 0～14。全強度のCIPで損傷なくフラックスを回復します。
• 高い熱安定性 - エレメント定格300℃。高温ストリームを直接ろ過します。
• 安定したろ過性能 - 多孔性≥35%。安定したフラックスと一貫した透過水質。
• 長寿命 - 洗浄間隔が2～3倍長く、エレメント寿命は5～10年です。

• 油分、固形分、pH、温度の変動下でのプロセス安定性。
• 安定したフラックスとオンライン逆洗によるろ過効率。
• 膜寿命は年単位で測定され、交換回数が少なくなります。
• エレメントの劣化なしの攻撃的な化学洗浄。
• メンテナンス頻度、労力、ダウンタイムの削減。
• 再利用とRO保護のための安定した水質。
• 化学薬品、エネルギー、交換費用の削減。
• よりシンプルな前処理とシステム全体の低リスク。