国产高通量平板膜替代国际知名品牌

　　国际著名薯条食品生产商辛普劳（中国）食品有限公司（SIMPLOT）宁夏工厂，污水生化处理MBR工艺使用久保田（KUBOTA）平板膜，需要更换时，该公司担心进口采购渠道繁琐，并考虑降低成本，拟采用国内产品替代，并从2020年开始引进多个品牌的国产平板膜进行实验，一直无法找到性能接近、满足要求的产品。

　　2022年8月，该公司采购上海希沃环境科技有限公司（SEVOO）的CMBR平板膜300片（0.8m2/片）进行实验，初期认证通量性能类似于久保田平板膜（超过国内同类产品），替换久保田产品经过一年多的实际运行认证，该公司已经决定进行后期采购。

　　一般情况下，膜产品无法进行严格的平行比较。只有在实力雄厚的国际公司，具备以上需求，在同等运行条件下，采用批量产品，严肃认真地进行长期运行试验（非小规模试验），才能获得真实有效的数据和对比结论。

　　那么为什么CMBR平板膜可以替代久保田产品呢？

　　１、CMBR平板膜膜材料介绍：

　　CMBR平板膜膜材料由三层组成，第一层材料为PTFE，孔结构以断面充分贯通、表面极其开放的膨化拉伸网络孔为主，表面孔数量超过15亿个/cm2，厚度极薄约5-10μm；第二层为PTFE网络孔支撑下的PVDF合金材料修饰孔，两者互穿结合，约5-10μm；第三层为PET或PP无纺布增强支撑材料。膜材料总过滤层约10-20μm，孔径呈类正态分布，结构均匀，具有极好的机械强度。

图1.膜材料表面5,000倍电镜照片

图2.膜材料截面1,000倍电镜照片

图3.膜材料膜孔直径分布图

　　CMBR平板膜膜材料（聚氟复合膜，以下简称PF膜）经永久改性后表面具有荷叶现象。膜改性后孔表面具有醚基、羟基、羰基和特殊的功能基团，这些基团具有良好的亲水和仿生性能，表面微观的拓扑结构（微米-纳米分级结构）和表面宏观的亲水 “疏水”现象，使膜呈现出既高度亲水又有低的水滚动角的综合性能，因此膜具有良好的过滤和自洁能力。

图4.原膜

图5.改性膜

图6.改性膜表面模型

　　PF膜的宏观表面性能：改性前与水接触角125.3°，改性后与水接触角80.5°，改性后水的前进角95.6°。

　　表1 PF膜的电位

　　PF膜孔表面带负电性，并且改性功能基团与污水中的胞外聚合体在某种结构上具有相似性，以此形成超低吸附性能。

　　表2 主要技术指标

　　说明：

　　1、泡点测试介质为无水乙醇，水通量在△P＝0.02 MPa ，T＝25 ℃下测试； 2、型号栏中均为增强复合膜材料；

　　２、对比试验数据

　　PF膜具有非常好的耐环境性，因此更换的频率低，使用寿命长；膜孔数量多且均匀，孔隙高，又有良好的过滤和仿生自洁能力，因此曝气量维持在4~7L/m2/min，TPM上升速度控制在0.04~0.08kPa/d时，MLSS浓度为10,000mg/L的污水处理通量可以稳定达到1.0m3/m2/d，并且出水质量高而稳定，有着优异的抗污染能力。PF膜由于改性层的特殊性，可以有效地控制MBR处理中生物钙和有机污染物的沉积，即使污染后膜的通量仍然较大并且十分容易清洗，因此特别适宜城市自来水净化和中水的MBR处理。

　　污水MLSS浓度为10,500~12,300mg/L，膜采用PF140，对比膜分别采用国外著名公司的PTFE和PVDF，同池同工艺条件下运行。

　　表3 膜材料基本参数对比