新型精密过滤技术 □宋显洪、周志鹤
□宋显洪、周志鹤 在工业生产，尤其在化工生产中，液固过滤是不可缺少的化工单元操作。工业
在工业生产，尤其在化工生产中，液固过滤是不可缺少的化工单元操作。工业生产上已应用的过滤装置种类很多，但是不管何种过滤机，作为其心脏的过滤介质，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，但有一致命弱点，即对细小颗粒，尤其对小于１０～１μｍ的微粒，过滤效果不佳，普遍存在穿滤现象，以致产品质量、收率与成本都受影响。此外，各种滤布的再生困难，清洗很麻烦，使用寿命也很短，消耗量非常大。如果能提高１０～１μｍ这类细微粒的过滤效率，或能明显增加过滤介质的使用寿命，那么就可提高现有过滤装置的经济效益。 高分子精密微孔过滤机的开发解决了１０～１μｍ物料的高效过滤。该过滤机
高分子精密微孔过滤机的开发解决了１０～１μｍ物料的高效过滤。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，过滤性能比各种滤布好得多。 由高分子微孔烧结管组装成的结构简单，能方便地排除大量较干滤饼的ＰＧ系
由高分子微孔烧结管组装成的结构简单，能方便地排除大量较干滤饼的ＰＧ系列高分子精密微孔过滤机，与不同的辅助装置配套，并采用不同的应用技术，即形成高分子精密微孔过滤技术。 高分子精密微孔过滤技术与ＰＧ系列精密微孔过滤机是我国独立开发的新型过
高分子精密微孔过滤技术与ＰＧ系列精密微孔过滤机是我国独立开发的新型过滤技术与装置，被国家科委列为“八五”与“九五”期间的“国家级科技成果重点推广计划项目”，已在我国化工、制药、食品、轻工等１０多个工业部门及废水处理领域获得广泛应用。 一、主要特点
一、主要特点 高分子精密微孔过滤技术有以下主要优点：
高分子精密微孔过滤技术有以下主要优点： （１）过滤效率高，一次就可滤住１μｍ左右微粒，滤液的澄明度比各种滤布
（１）过滤效率高，一次就可滤住１μｍ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
（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的“气-液混合流”快速反吹法进行有效再生， 使
（３）微孔过滤管可用简便的“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。
（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
（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）ＰＧ系列精密微孔过滤机对滤饼的洗涤效率比板框压滤机高得多。
（６）ＰＧ系列精密微孔过滤机对滤饼的洗涤效率比板框压滤机高得多。 （７）ＰＧ系列精密微孔机大多数为立式，占地面积较小。
（７）ＰＧ系列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。
（８）过滤压力一般不超过０．２～０.２５ＭＰａ，动力消耗较省。 （９）ＰＧ系列精密微孔过滤机易组装成全自控操作。
（９）ＰＧ系列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：
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８
（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℃。 （２）滤饼的干度不及皮膜挤压的板框压滤机高。
（２）滤饼的干度不及皮膜挤压的板框压滤机高。 二、在化工生产中的主要应用
二、在化工生产中的主要应用 １．催化剂的过滤与洗涤
１．催化剂的过滤与洗涤 ＰＧ型精密微孔过滤机已大量用于颗粒很细的作为催化剂原料的氢氧化铝、石
ＰＧ型精密微孔过滤机已大量用于颗粒很细的作为催化剂原料的氢氧化铝、石油催化剂、钯催化剂及其它一些贵重催化剂的过滤与洗涤，也用于化肥催化剂的过滤与洗涤。 ２．微米与亚微米级超细颗粒产品的过滤与洗涤
２．微米与亚微米级超细颗粒产品的过滤与洗涤 已成功地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
已成功地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，取代原来以各种滤布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。 ３．粉末活性炭脱色液的精密过滤
３．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
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。最细的粉末活性炭微粒只有１～２μｍ，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。ＰＧ型精密微孔过滤机可使炭微粒全部滤住，产品质量明显提高。已成功地用于许多化工产品生产，如Ｊ酸、柠檬酸、衣康酸等。 ４．液体化工产品、液体原料与其它液体的精密过滤
４．液体化工产品、液体原料与其它液体的精密过滤 ＰＧ型精密微孔过滤机已大量用于液体化工产品、液体原料与其它液体过滤。
ＰＧ型精密微孔过滤机已大量用于液体化工产品、液体原料与其它液体过滤。如硫酸、盐酸、磷酸、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、丙烯酰胺、氯化钡、聚合氯化铝、粘胶生产中的硫酸浴、腈纶生产中的液体硫氰酸钠等液体的精密过滤，可去除这一系列液体中极细的固体微粒，提高其澄明度，因而明显提高产品质量与收率，降低成本。 ５．生产用水的精密过滤
５．生产用水的精密过滤 ＰＧ型微孔过滤机已成功地大量用于生产用水的精密过滤，可使水的浊度降到
ＰＧ型微孔过滤机已成功地大量用于生产用水的精密过滤，可使水的浊度降到１ｐｐｍ（ｐｐｍ＝１０－６，下同）左右，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。 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
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。ＰＧ型精密微孔过滤机已成功取代炭素管过滤器，在大型氯碱厂连续应用３年多，使钙镁离子几乎等于零，既保证水的质量，又大量节省电投资与运行成本。 ６．化工废水中回收化工产品的过滤
６．化工废水中回收化工产品的过滤 ＰＧ型精密微孔过滤机已成功地用于一些化工产品与药品的回收，如对硝基苯
ＰＧ型精密微孔过滤机已成功地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、炭黑、醋酸铅、硫酸锰及一些催化剂等。某企业也准备用于碳酸钠、聚氯乙烯、聚苯乙烯等化工产品的回收。由于避免了原来采用滤布过滤造成的微米和亚微米超细化工产品的穿漏，不仅避免大量财富损失，也减轻了对环境的污染。 ７．化工废水处理
７．化工废水处理 ＰＧ型精密微孔过滤技术，还用于如下一些领域：
ＰＧ型精密微孔过滤技术，还用于如下一些领域： （１）重金属离子的废水处理
（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
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、萤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、镉离子、铬离子、镍离子等废水的处理。上述这些重金属离子废水，国内都采用中和沉淀法，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，将中和后的废水用泵送进ＰＧ型精密微孔过滤机内，水一滤出来，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，只有ＰＧ型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
（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，目前多采用
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，目前多采用化学沉淀法，使这些元素形成很细的不溶性沉淀物，在此，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。ＰＧ型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
（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。现在许多厂采用石灰石中和法，使之产生不溶性硫酸钙与磷酸钙，通过ＰＧ型精密微孔过滤机，就可使废水成为清澈透明可回用的水，从微孔过滤机底部可排出较干的硫酸钙与磷酸钙的固体滤饼。现已应用多年，效果明显。 （４）乳胶漆废水的处理
（４）乳胶漆废水的处理 乳胶漆的生产废水比较复杂，难以很好解决。近年有些厂采用“化学絮凝- 沉
乳胶漆的生产废水比较复杂，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，该技术已成功应用多年。 （５）染料或颜料生产废水的处理
（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，而生产上的过滤机均采用板框压滤机，
一些染料或颜料厂由于产品粒度非常细，而生产上的过滤机均采用板框压滤机，使许多产品成为废水流失，由于这些废水颜色很深，造成环境被严重污染。为回收这些产品，将这些微粒极细的废水加絮凝剂（如微粒小于０．５μｍ）或不加絮凝剂（大于１μｍ），然后直接用ＰＧ型精密微孔过滤机进行过滤，过滤出来的水有如自来水，可立即排放或回用。在微孔过滤机内可排出较干滤饼，不另需污泥脱水设备。此技术已在一些厂成功应用。 （６）除尘洗涤废水的过滤
（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，洗涤下来的废水
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，洗涤下来的废水需要处理后方可复用。目前许多厂采用宠大的自然沉淀地，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ＰＧ型精密微孔过滤机。可将１μｍ以上微粒全部滤掉，水质透明，又得较干的滤饼，现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烟尘废水的过滤。 （７）含油废水的处理
（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，由于气泡细而均匀，溶解氧较高，
高分子微孔过滤管是一高效的气体鼓泡器，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废水，先将油刮去后，水中仍有几十ｐｐｍ油，通过高分子微孔过滤管曝气处理后，水中只剩下２～３ｐｐｍ，ＣＯＤ与油含量均符合排放标准。 ８.其它用途
８.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、纳滤、
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、纳滤、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。ＰＧ型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
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，
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１μｍ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，能方便地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，已解决目前过滤装置难以解决的过滤问题。