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山东硅元科研团队正致力于陶瓷分子筛渗透气化膜研发
《淄博晚报》记者 袁一军 / 时间:2017-08-17 13:50:32

  据淄博资讯网2017年8月16日讯 一项新型高性能陶瓷分离膜技术不久前在山东硅元新型材料股份有限企业问世,目前已投入工业化应用。这标志着,在污水处理、水质净化这一环保领域,新添了一位身怀绝技的“武林高手”。
  陶瓷过滤膜孔径只有几十纳米
  硅元企业的产品,很多人并不陌生。美轮美奂的鱼子蓝艺术釉、精彩绝伦的梵花境界,散发着钻石般光芒的星光美钻,以及供国家领导人用的中华龙系列、常委系列用瓷……在这一系列令人炫目的产品上,硅元的创新精神与深厚内涵熠熠生辉。
  现在,硅元企业又迈入了一个散发着高新技术魅力的崭新世界。
  在硅元企业位于高新区的新生产车间,一台演示机向记者展示了其污水处理过程:
  一组陶瓷管浸泡在污水中。按动开关,水泵开始运转,出水口随即涌出清清细流。拿一个矿泉水瓶子接满了清水,观感上竟然同平时喝的矿泉水几乎没有差别。


玻璃管中为经过陶瓷膜过滤后的水

玻璃管中为经过陶瓷膜过滤后的水


  浸泡在污水中的那组陶瓷管,便是污水处理的核心部件。这些陶瓷管,每个都有着多个通道。陶瓷管由三部分组成:肉眼能看到的部分,是支撑体;通道内壁上,表面一层是陶瓷膜;陶瓷膜与支撑体之间,是过渡层。
  大家平时见到的瓷砖、餐具等陶瓷产品,是绝不会透水的,但陶瓷管不同,如果拿到高倍放大镜下来看,它是由无数块不规则的小石子一样的陶瓷颗粒构成的,颗粒之间,就构成了孔隙。从最外面的支撑体,到最里面的陶瓷膜,孔径依次变小,陶瓷膜的孔径只有20~100纳米。
  工作时,借助水泵抽水所产生的负压,污水中的清水渗透进通道,然后由通道被抽出来,而污水中的杂质,则因颗粒大小不同而被依次阻挡在陶瓷膜、过渡层、支撑体之外,从而实现了污水处理的目的。因为陶瓷膜的孔径只有几十纳米,可想而知,过滤出来的水是相当清纯的。


两瓶水,一瓶是污水,一瓶是净化后清水,背后是陶瓷膜设备

两瓶水,一瓶是污水,一瓶是净化后清水,背后是陶瓷膜设备


  应用前景十分广阔
  早在2010年,硅元企业利用自身在陶瓷领域的突出核心技术及丰富管理经验,瞄准陶瓷膜这一环保产业,特聘丹麦奥尔堡大学终身教授岳远征作为企业首席科学家,组建了专业项目研发团队。该项目还以其高新材料技术的身份得到了国家国际合作专项、山东省重大专项等政策资金的扶持。
  经过多年在陶瓷膜材质、膜元件、装备及工程化应用等方面的联合攻关,成功攻克了陶瓷膜在工业废水中耐酸碱度差、通量(处理量)低等关键技术。目前,项目已申请专利12项,其中国内发明专利10项,国际发明2项;授权专利2项,其中发明专利2项。
  陶瓷膜污水处理技术在石化含油废水、纺织废水、中水回用、市政污水等领域有着广泛的应用。特别是其具备的耐高温、耐酸碱的特性,较传统的有机膜污水处理技术有着十分明显的优势。
  陶瓷膜技术在牛奶消毒、纯生啤酒生产等民生领域,也有着突出的表现。比如牛奶消毒,传统的超高温除菌工艺,在高温杀菌的同时也破坏了牛奶中众多的活性营养成分。而陶瓷膜可在低温状态下工作,天然的鲜乳通过微米孔径的陶瓷膜过滤,在保证安全的同时,避免了蛋白质的热变性,全面保留了鲜奶中99%的活性免疫球蛋白、95%的乳铁蛋白和多种天然维生素、乳钙、矿物质和微量元素等营养成分,不仅几乎保持了鲜乳的原有风味,并且还能有效地控制最终产品的微生物指标,从而增长产品货架期,在4℃条件下从巴氏消毒奶的2天产品保质期延长到21天。
  企业已将陶瓷膜多项技术进行了产业化转化,建成了管式及平板陶瓷膜生产线。为了开拓陶瓷膜市场,企业于2015年在上海成立了上海硅苑膜材料有限企业。初步的工业化应用显示,产品性能稳定,客户满意度高。国内多家著名的环保投资企业也向硅元企业的陶瓷膜伸出了橄榄枝。
  硅元企业并没有止步。目前,科研团队正致力于更高端的陶瓷分子筛渗透气化膜研发。这是一项可达到分子级分离能力的技术,可广泛应用于化工、医药行业中的有机溶剂及混合溶剂中的微量水的脱除,废水中有机污染物分离及高价值有机组分回收等一系列复杂分离领域,弥补了常规陶瓷膜无法达到10纳米以下的过滤范围。

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