摘 要：微米级高分子精密过滤是一种能作澄清过滤，也能作滤饼过滤，能卸干滤饼，过滤介质能高效再生，耐化学性能极好，使用寿命很长的新型过滤技术。本文主要介绍该技术的组成、特点及其在精细化工、水处理及环保领域的主要应用。
关键词：精密过滤；滤饼过滤；澄清过滤
微米级高分子精密微孔过滤技术是当前唯一一种不仅能用于含固量少，也能用于含固量多，能排出干滤饼，能对过滤介质进行简易的反吹再生，可长期使用的新型精密过滤技术。从70年代末开始在国内各工业部门进行开发与推广，已获得广泛应用。1992年与1996年，国家科委将该技术选为“八五”与“九五”的国家级科技成果重点推广计划项目。
1． 概况
微米级高分子精密微孔过滤技术由硬件与软件组成
1.1 硬件 高分子精密微孔过滤机：内装高分子微孔过滤管；辅助装置；主要是小型空压机，储气罐与物料输送泵等。
1.2 软件 应用技术包括被过滤物料过滤性能的测试；过滤面积的计算，微孔过滤管与精密微孔过滤机的型号与规格的选型，精密微孔过滤机在生产现场的安装与操作方法等。
工业生产上要进行精密过滤的物料非常多，性能差异很大，要求各不相同，所需应用的高分子精密微孔过滤机必须有多种型号与规格。目前浙江省温州市水处理器材厂生产的PG型精密微孔过滤机按结构不同，有PGR、PGK、PGF、PGH、PGD及PGW等多种型号，过滤面积规格更多，最大的有200m2，最小的为0.5m2。
微孔过滤管按毛细平均孔径分型号，微孔PE管从PE-1至PE-8有8种型号（微孔PA管从PA-4至PA-8有5种型号），每种型号按直径与壁厚分有许多规格，最大为外径120mm，最小为13mm，壁厚最大为30mm，最小为2.5mm，长度最长为1500mm。
2． 主要性能
2.1 过滤效率高：用于静止液固精密过滤，最小可过滤0.5μm，对于气固精密过滤，0.3
μm颗粒的过滤效率大于99%；
2.2 洗涤效率高：可对微孔过滤管外表面所形成的滤饼层进行静止洗涤，洗涤效率大于95%；
2.3 排滤饼简便：利用0.6Mpa压缩气体，对微孔过滤进行快速反吹，就可很方便地将干滤饼从微孔管上吹下，通过气缸打开的大底盖落到微孔过滤机外面；
2.4 再生效率高：用“气—水混合流体”可对微孔过滤管进行快速反吹再生，将堵塞在微孔管毛细孔内的微粒大部分反吹出来，微孔管可长期使用，再生操作很简便；
2.5 耐腐蚀性能好：微孔过滤管耐酸、碱、盐及70℃以下大部分有机溶剂，微孔过滤机内部可衬橡胶（也可内衬四氟乙烯）。
2.6 维护检修方便：PG型精密微孔过滤机结构简单，微孔过滤管比较轻，维护与检修均较方便；
2.7 动力消耗小：过滤压差一般不超过0.3Mpa，动力消耗较小。
2.8 占地面积少：大部分PG型精密微孔过滤机为立式，每单位过滤面积所需的占地面积较小。
PG型精密微孔过滤机如配以自控阀门与控制装置，可以达到全自动或半自动操作。
高分子精密微孔过滤机的主要不足是耐温较低（微孔PE过滤管的最高使用温度不超过80℃，微孔PA过滤管的最高使用温度不超过120℃），此外滤饼干度不及皮膜挤压的压滤机或三足式离心机。
3． 在精细化工生产上的主要应用
3.1 催化剂的精密过滤：在精细化工、制药与石油化工等工业，无论催化剂生产工艺或催化剂应用工艺，都必须对催化剂进行过滤（有的还要洗涤），大多数催化剂为颗粒很细的贵重金属，用一般过滤装置，难以达到高效分离，而PG型精密微孔过滤机可以做到100%分离，此外，排滤饼与微孔管再生等操作很简便。已大量用于各种催化剂的过滤，如钯催化剂，某些石油催化剂及某些化肥催化剂等，也大规模用于某催化剂前体——氢氧化铝的过滤与洗涤。
3.2 微米级细颗粒产品的过滤与洗涤：PG型精密微孔过滤机应用于许多1μm左右的化工产品的过滤与洗涤，如硫化钡、硫酸钡、氧化铝、TiO2等，硫酸钡的精密微孔过滤机已在生产上连续成功应用20年。
3.3 粉末活性炭与脱色液的精密过滤：在精细化工等生产过程中，经常需用粉末活性炭进行液体脱色，脱色后粉末活性炭成为影响产品质量的重要工序。粉末活性炭微粒最细只有1~2μm。用一般滤布或滤纸难以完全滤住。PG型精密微孔过滤机可使1μm左右的炭微粒高效地滤出来，不易漏炭。已成功应用于许多化工产品的粉末活性炭过滤，如J酸、依康酸等。
3.4 液体原料的精密过滤：许多精细化工产品的原料为液体，为保证化学反应产品的质量，需对液体原料先进行精密过滤。如制硫酸钡的原料的氯化钡与硫酸钠，采用精密微孔过滤后，使硫酸钡产品质量明显提高。PG型精密微孔过滤机还用于许多其它液体原料的过滤，如制氢氧化铝的原料之一的硫酸铝的精密过滤等。
3.5 液体产品的精密过滤：许多化工产品是液体，如酸、醇及各种溶液等。在产品出厂前需要进行终端精密过滤，以提高产品的澄明度。PG型精密微孔过滤机已用于许多液体产品的精密过滤。如山梨醇、聚丙烯酰胺等的产品精密终端过滤。
3.6结晶前液体的精密过滤：结晶前，如对液体进行精密过滤，去除不溶性杂质，提高了液体的澄明度，则结晶产品的纯度就可明显增加，PG型精密微孔过滤机已用于许多此类物料的过滤，如双氰胺等产品。
4．生产用水与生活用水的精密微孔过滤：
4.1 生产用水的精密微孔过滤：PG型精密微孔过滤机已大量用于生产用水的精密过滤。如水源是较干净的江湖水、水库水、自来水或地下水，则直接利用精密微孔过滤机，使水的浊度降到1ppm左右。这种水可直接用于生产，或继续通过电渗析器、离子交换器、微孔膜滤器、超滤膜滤器或反渗透器，作进一步净化。由于微孔管去除率高，又易于反吹再生，使用寿命长，这类预过滤可大大延长电渗析膜，离子交换树脂，微孔膜，超滤膜及反渗透膜等介质的使用寿命。如某一化学试剂厂制超纯水，利用PG型作预过滤，每小时处理水量达30m3。
4.2 生活用水的精密微孔过滤：江湖原水经絮凝与砂滤制成自来水，由于各种原因，进入用户的自来水的浊度往往较高。采用PG型微孔过滤机继续进行复滤，可直接采用微孔精密过滤机制取低浊度的水，微孔精密过滤处理江湖水，其生产能力平均为0.4~0.5m3/m2h。由于微孔管可用压缩空气反吹再生，使用寿命一般可达二年以上。
5．在三废处理上的应用：
5.1 在废水处理上的应用：
5.1.1 重金属废水的处理：各种形态的重金属废水，如Ni+2、Pb+2、Cu+2、Cd+2、Zn+2、Cr+6、Cr+3等酸性重金属离子废水与MnSO4、CuO、PbSO4等重金属离子化合物废水，均可应用PG型精密微孔过滤机进行有效处理。对酸性重金属离子废水需预先进行中和处理，然后进行精密微孔过滤（对需先还原后中和）。对中性重金属氧化物废水，一般只需进行精密微孔过滤即可。这些处理技术已在国内大规模推广应用，已连续应用十年以上。
5.1.2 非金属有害元素废水的处理：对氟、硫等元素，先经化学预处理，使之形成不溶性沉淀，然后采用PG型精密微孔过滤机，一次过滤就可达到排放要求，已成功用于一些厂含氟与含硫等废水的处理。
5.1.3 除尘洗涤废水的处理：湿法除尘后，一些厂采用自然沉淀池，占地面积大，投资费大，由于沉降分离不完全，回用水易堵塞喷头；采用PG型精密微孔过滤机，过滤效率高，水质清澈透明，回用后不易堵塞喷头。本方法不需很大的沉淀池，占地面积小，从PG型精密微孔过滤机就可直接排出比较干的渣。本方法已用于一些厂的烟尘废水的过滤。
5.1.4 化工生产流失产品的回收：许多化工生产的结晶或聚合物产品采用以滤布为过滤介质的各种过滤机过滤，许多微米与亚微米级的固体微粒会穿漏，无法回收，跟着废水流走，不仅财富损失，也污染环境。PG型精密微孔过滤机已用于回收化工产品，如TiO2、V2O5、碳黑等等。
5.1.5 其它化工废水：PG型精密微孔过滤机还大量用于乳胶漆废水，硫酸或磷酸废水，颜料废水等的过滤。
除了废水过滤外，微孔PE管还可用于曝气法处理化工等废水。微孔PE管是非常理想的气体鼓泡器，气泡细而均匀，溶解氧高，已用于石化生产上含油废水的曝气，处理后水中油浓度只要2~3ppm，COD也符合排放标准。
5.2 气流消声处理：由于微孔PE管消声效果极好，压缩气体从储气柜直接想大气排放时，噪音可达100~120分贝，如果通过微孔PE管排放，一般只有20~30分贝。此技术已大量用于气动元件排气时的消声以及压缩气体向大气排放时的消声。
5.3 气体除尘：微孔PE管除尘效率非常高，如0.3μm的微粒，过滤效率可超过99%，通气速度可达4m3/m2h，压差只有0.01Mpa左右，已成功用于一些化工生产上原料气体的除尘与除油水的过滤，连续应用十年多。只要气体温度不超过120℃，微孔PA管可用于这些热气体的除尘过滤。
6．结束语
微米级高分子精密微孔过滤是一种先进的液固与气固的精密过滤技术，能过滤住1左右的细颗粒，能快速又简便地排除干滤饼，能方便地对微孔过滤管进行再生，能长期反复使用，精密微孔过滤机结构简单，占地面积较小，动力消耗省，已在工业上获得成功应用，可广泛应用于精细化工，水处理及三废处理等领域。
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