摘 要：高分子精密微孔过滤机是一类过滤、排渣、再生与耐腐蚀等性能很优异的的新型精密过滤机。本文叙述该类过滤机的主要特点，并系统介绍了在化工生产上的各种精密过滤，精密澄清过滤以及各种化工生产废水等领域的主要应用。　　
关键词：精密过滤 高分子微孔过滤管 高分子精密微孔过滤技术 澄清过滤 滤饼过滤
在工业生产，尤其在化工生产，液固过滤是不可缺少的化工单元操作，在大多数化工生产过程中普遍应用过滤这一分离技术。工业生产上已应用的过滤装置的种类很多，但是不管何种过滤机，作为过滤机的心脏的过滤介质，绝大多数都采用柔性的滤布。滤布虽然来源丰富，价格不高，种类也很多，但有一致命伤，即对细小颗粒，尤其对小于10微米至1微米的微粒，过滤效率不高，穿漏现象普遍，以致产品质量、收率与成本都受影响。此外，各种滤布的再生很困难，清洗很麻烦，使用寿命很短，消耗量非常大。如果能提高10~1微米这类细微粒的过滤效率，如果能明显增加过滤介质的使用寿命，那么就可提高现有企业的经济效益。
高分子精密微孔过滤机就是为解决10~1微米物料的高效过滤而开发的。该过滤机的心脏是高分子微孔烧结过滤管。这是一种新型的过滤介质，具有一定的刚性，既可作精密澄清过滤用，也可作排干滤饼的精密滤饼过滤用，其各方面的过滤性能都比各种滤布好得多。
由高分子微孔烧结管可组装成结构较简单，能方便排除大量较干滤饼的一系列结构不同的高分子精密微孔过滤机。这类过滤机用于不同领域，就需不同的辅助装置与不同的应用技术，这就形成高分子精密微孔过滤技术。
高分子精密微孔过滤技术精密微孔过滤机是我国独立开发的新型过滤技术与装置，已在我国化工、制药、食品、轻工等十多个工业部门及废水处理领域获得广泛应用。
一．精密微孔过滤机 主要特点：
1) 过滤效率高：一次就可滤住1~0.5微米左右微粒，滤液的澄明度比各种滤布高得多；
2) 微孔过滤管外表面所形成的滤饼可用0.6Mpa压缩气体快速反吹法卸除，操作简便；
3) 微孔过滤管可用简便“气—液混合流”快速反吹法进行有效再生，使用寿命比滤布类长得多，再结合定时的化学再生，使用寿命可更长；
4) 微孔过滤管耐酸、碱、盐及70℃以下大部分有机溶剂；
5) 由微孔过滤管组装成的PG系列精密微孔过滤机的底部具有气动排渣大底盖，大量较干的滤饼（干度达40%~70%）可方便地排到过滤机外面；
6) 精密微孔过滤机对滤饼的洗涤效率比板框压滤机高的多；
7) 精密微孔机大多数为立式，占地面积较小；
8) 过滤压力一般不超过0.2~0.25Mpa，动力消耗较省；
9) 精密微孔过滤机易组装成全自控操作。
高分子微孔过滤技术有以下主要缺点：
1) 高分子微孔烧结过滤管耐温不高，目前普遍应用的微孔PE管不超过80℃，微孔PA管不超过120℃，如用PTFE管可提供耐温性，但成本高。
2) 滤饼的干度不及皮膜挤压的板框压滤机高。
二． 在化工生产上的主要应用
一、催化剂的过滤与洗涤：
精密微孔过滤机已大量用于颗粒很细的催化剂原料的加氢氧化铝的过滤与洗涤；已用于一些石油催化剂的过滤与洗涤；已用于钯催化剂的过滤与其他一些贵重催化剂的过滤；现正开始用于化肥催化剂的过滤与洗涤。
二、微米与亚微米级超细颗粒产品的过滤与洗涤：
已成功用于一系列超细的化工产品的过滤与洗涤，如硫酸钡、硫化钡、氢氧化钽、氢氧化铌、四氧化三铁、氢氧化铁等等，取代原来以各种滤部或滤纸为过滤介质的各种过滤机（如板框压滤机管式或叶片式压滤机等），过滤收率明显提高。
三、粉末活性炭脱色液的精密过滤：
许多化工产品在生产过程中需要用粉末活性炭脱色，脱色后的液体与粉末活性炭的过滤分离就成为影响产品质量的重要操作。粉末活性炭微粒最细只有1~2微米，穿透力很强，用一般滤布与滤纸难以完全滤住。目前大多数工厂仍用滤布过滤。微量漏炭现象很普遍，以致产品质量非常不稳定。精密微孔过滤机可使炭微粒全部滤住，使产品质量明显提高。已成功用于许多化工产品生产，如J酸、柠檬酸、依康酸等。
四、液体化工产品、液体原料与其他液体的精密过滤：
精密微孔过滤机已大量用于液体化工产品，液体原料与其他液体过滤。硫酸、盐酸、磷液体氢氧化钠（过滤结晶盐等）、液体碳酸钠、液体碳酸氢钠、乙醇、甲醇、丙酮、水玻璃、硫酸铝、氯仿、氨水、双氰胺、丙烯洗胺、氯化钡、聚合氯化铝、粘胶化纤生产上的硫酸浴、晴纶化纤生产上的柳晴酸钠液体的精密过滤，可去除这一系列液体中极细的固体微粒，提高了液体的澄明度，因而明显提高了产品质量与收率，减低成本。
五、水质的精密过滤：
水是化工生产中应用最多的液体原料之一，水的质量是影响产品质量的重要因素。微孔过滤机已大量用于生产用水的精密过滤，可使水的浊度降到1ppm左右，或直接用于生产，或作电渗析膜、离子交换、超滤、反渗透等深度净化装置前的精密预过滤。由于高分子微孔管易于反吹再生，使用寿命长，过滤效率高，就可以大大延长电渗析、离子交换树脂、超滤膜等介质的寿命，使整个操作成本明显下降。已成功用于许多工厂的生产用水的大规模精密过滤。
国内的氯碱生产正逐渐用离子膜电解法取代汞电解法。使用离子膜电解法，对盐水中的钙镁离子浓度去除率要求很高，一般砂滤与其它精密过滤技术难以满足这一技术指标。国内许多厂均用进口的“炭素管+α纤维素”这一过滤技术。炭素管的价格昂贵，应用成本很高。精密微孔过滤机已成功取代炭素管过滤器，已在几个大型氯碱厂连续应用多年，使钙镁离子几乎等于零，既保证水的质量，又大量节省投资与运行成本。
六、化工废水中回收化工产品的过滤：
目前国内许多化工产品采用离心过滤机、真空转鼓过滤机、板框压滤机、叶片式压滤机、带式过滤机等，由于均采用滤布为过滤介质，过滤效率不高，许多微米与亚微米级的超细化工产品穿漏，成为废水流走，不仅使大量财富损失，也严重污染环境。
精密微孔过滤机已成功用于一些化工产品与药品的回收，如对硝基苯酚钠、五氧化二钒、碳黑、醋酸铅、硫酸锰及一些催化剂等某些企业准备用于碳酸钠、聚氯乙烯、聚苯乙烯等化工产品的回收。
七、化工废水处理：
精密微孔过滤技术已用于许多化工废水处理，除了前述的从排放废水中回收化工产品外，还用于如下一些领域。
(1)重金属离子的废水处理：
已成功用于电镀废水、线路板废水、三盐基硫酸铅生产与草酸生产上含铅离子废水的处理，荧光粉生产上含锌离子废水处理，铁矿山的含铁离子、含铝离子废水处理，还用于不少化工生产上含铜离子、含镉离子、含铬离子、含镍离子等废水处理。上述这些离子废水，国内都采用中和沉淀法，使废水PH达到中性(PH=7左右)，重金属离子形成重金属氢氧化物极细微粒沉淀，不需投加絮凝剂与助滤剂，将中和后的废水以通过泵进入PG型精密微孔过滤机内，滤出来的水，就达到排放标准，水质清澈透明。如含镉废水，排放要求不能超过0.1ppm，其它过滤装置难以达到这一指标，精密微孔过滤机一次过滤就满足要求。
(2)非金属有害元素废水的处理：
许多化工生产上常排出有害非金属元素的废水，如氟、硫与砷等，目前许多厂采用化学沉淀法，使这些可溶元素形成不溶性沉淀物，这些沉淀物一般很细，固液分离往往成为一个关键操作，如分离装置不理想，就造成整个废水处理工艺被否定。精密微孔过滤机可完全过滤住这些化学反应后的极细沉淀物，已成功用于某一化工厂的含硫废水与某一稀有元素生产厂的含氟废水的处理。
(3)酸性废水处理：
许多化工厂排出含稀硫酸或稀磷酸废水，由于酸浓度比较低，无法回收，现在许多厂采用石炭石中和法，使之产生不溶性硫酸钙与磷酸钙，通过精密微孔过滤机，就可使废水成为清澈透明可回用的水，从微孔过滤机低部可排出较干的硫酸钙与磷酸钙的固体滤饼，已成功处理这些废水，应用多年，效果明显。
(4)乳胶漆废水的处理：
乳胶漆生产废水比较复杂，难以很好解决，近年有些厂采用“化学絮凝—沉淀—气浮—过滤”方法，此技术路线复杂，操作麻烦，国内已有几家厂采用“电化学絮凝—微孔压滤”，此方法设备较简单，操作方便，滤后的水质清澈，COD去除率大于85%，从精密微孔过滤机内排出较干的滤饼，此技术已成功应用多年。
(5)染料或颜料生产废水的处理：
一些染料或颜料厂由于产品粒度非常细，而生产上的过滤机采用板框压滤机，使许多产品成为废水流失。由于这些废水颜色很深，造成环境严重污染。将这些微粒极细的废水加絮凝剂(如微粒小于0.5微米)或不加絮凝剂（大于1微米），然后直接用精密微孔过滤机进行过滤，过滤出来水如自来水，可立即排放，或回用。在微孔过滤内可排出较干滤饼，另不需污你脱水设备。此技术已在一些厂成功应用。
(6)除尘洗涤废水的过滤：
许多化工厂的气体除尘采用湿法除尘，用水或其它液体喷淋法，洗涤去除废气中大量悬浮的飞尘，有的还吸收废气中其它有害组分。洗涤下来的水需要废水处理后方可复用。有的将水中某些有害成分采用化学沉淀法，使之沉淀出来，然后同悬浮飞尘一起被分离：有的先将悬浮飞尘过滤掉，然后将废水作其它处理。不管哪一种处理方法，固液分离是不可缺少的，目前许多厂采用庞大的自然沉淀池，占地面积大，许多细小颗粒来不及沉淀，以致水复用后易引起喷淋器堵塞。此外还另需污泥脱水设备。而采用精密微孔过滤机。可将1微米以上微粒全部滤掉，水质透明，又得较干的滤饼，已成功用于硫酸厂的湿法含尘废水的过滤，也用于一些化工厂的锅炉的烟尘废水的过滤。
(7)含油废水的处理：
高分子微孔过滤管是一高效的气体鼓泡器，国外已大量用于城市生活废水与有机废水的鼓泡暴气处理，由于气泡细而均匀，溶解氧较高，去除COD效果显著，微孔管又不怕堵，机械强度较好，使用寿命长。国内一大型化工厂已用于大规模含油废水处理。每小时处理500m3，原水先将油刮去后，水中仍有几十ppm油，通过高分子微孔过滤管暴气处理后，水中剩下2-3ppm，COD与油含量均符合排放标准。
(八)其它用途：
许多化工生产需要进行如下一系列操作，如离子交换、电渗析、超滤、钠滤、反渗透、蒸发、精馏萃取等等。为了提高这些操作的效率与产品质量，在操作之前，必须对滤液进行精密过滤。但是目前工业生产上常用的精密预过滤技术不是过滤效率不稳定，就是过滤介质难再生，寿命短。精密微孔过滤机没有这些缺点，过滤效率高，再生方便，寿命长，操作简单，已成功用作上述操作前的精密过滤，如作一些染料产品的超滤前的精密预过滤。
(三)结束语
高分子微孔过滤管与高分子精密微孔过滤机是一种先进的新型精密过滤技术，能高效过滤住细至1微米左右的微粒，能快速又简便地卸除微孔管表面所形成的滤饼，能方便的对被堵塞的微孔管进行再生，能长期反复使用，因此在化工生产上具有广泛用途，能解决目前现有的过滤装置难以解决的生产上的过滤问题。
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