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汉临新能源的中水回用工艺大幅提升水资源的循环利用率,同时提高水处理的可靠性和稳定性,
不仅节省60%以上废水排污费用,还能降低目前中水回用系统的运营成本,帮助企业以成本管控提升整体利润率。
本刊上期报道了汉临新能源在深圳举办的新工艺推介会,关于该产品及工艺技术将使PCB中水回用率达75%以上的消息刚一发布,立即引起业界企业的关注和重视,纷纷致电欲了解详情。国家十二五规划期间,国家关于节能减排、清洁生产的政令逐一颁布并开始实施,作为被重点监控的PCB行业,特别是有投资设厂、扩大规模的企业倍感压力,汉临新能源引进的新世膜无疑给业界带来了希望和生机。
目前市面上有多种用作中水回用的超滤膜,新世膜作为其中的一种,究竟具备何种优势和不同之处?将给业界企业带来哪些方面的提升和帮助?为更好地了解新世膜产品及工艺,本刊再一次走进深圳汉临新能源科技有限公司,零距离接触工艺技术人员,深入理解这一中水回用新工艺将给PCB行业清洁生产带来的改变。
PCB中水回用:提高水资源利用率
PCB行业一直以来被视为用水大户和高污染行业,虽然这顶帽子有点大,但是在PCB的生产制造工序中确实存在着一定的污染。目前制造企业在生产后的废水虽经无害化处理,但难度大、成本高。而PCB行业如果实行循环经济模式,推行清洁生产,采用先进的生产工艺和管理经验,提高生产过程中资源的利用率,减少废弃物的产生;开展制程中废水的重复使用,提高废水的重复利用率,不仅可节约水资源,而且可减轻PCB行业的环境污染。概言之,实行循环经济模式,可使PCB产业对自然资源的需求和生态环境的破坏降到最小程度,从根本上解决PCB产业的发展与环境保护之间的矛盾。深圳汉临新能源科技有限公司推介的新世膜,就是具备多种优势的超滤膜。
中国线路板产量已雄踞世界第一,按此情况发展下去,PCB工业用水将面临严峻的挑战,并明显增加PCB的生产成本和产生水环境污染。国内企业己充分认识到中水回用的重要性,国外有的企业甚至提出了废水零排放。
据专家介绍,自2002年以来,超滤—反渗透等膜分离技术用于回用废水,已经在电力、化工、钢铁等行业有了广泛的应用。2006年,该类技术开始在PCB行业中成功应用,以满足日益提高的中水回用要求。其中,反渗透可以把含盐量高达数千的废水处理成为满足PCB生产使用的纯水,而超滤膜则用于去除水中的悬浮物、细微的沉淀颗粒、胶体等,以保护反渗透膜,获得最佳的投资收益。
汉临中水回用新工艺:中水回用的最新选择
中水回用工艺中的超滤,是以负压为驱动的膜分离过程,它能够将颗粒物质从流体及溶解组份中分离出来。超滤膜的典型孔径在0.01~0.1微米之间,对于细菌和大多数病菌、胶体、淤泥等具有极高的去除率。应用在PCB制程中废水的再处理流程中,超滤膜除对有机物等有一定的去除作用外,最主要的作用是去除可能污堵反渗透膜的胶体等杂质,延长反渗透膜的清洗周期和寿命,降低总体运行成本;而反渗透膜可去除99%的盐离子,完全去除硬度和金属离子、对COD等也具有极高的去除作用。
汉临新能源科技有限公司源自台湾,提供中水回用解决方案与工程技术,透过台湾新世膜(NCM)超滤系统(UF system)与特殊设计的反渗透膜组(RO Module),使中水回用系统达到高效回收率(75%)。汉临新能源科技的技术工程师告诉我们,目前市场上用在PCB行业水处理的超滤膜多为中空纤维膜,膜丝被封闭在膜壳内,这样的构造决定了超滤膜无可避免的两个缺陷:一是断丝,由于压力在膜丝上分布不均匀,膜丝在运行中受大较大的浮动、振荡,时间一长,本来就很微细的膜丝就非常容易发生崩断的现象,这类超滤膜应用于任何行业的水处理过程中都易产生断丝现象;二是污堵,特别是在应用于回用水工程时,因膜丝之间的间隙很小,无法有效地将所有的污堵物清洗掉。这类中空纤维膜在使用时对对水质要求较高,迫使车间排出的污水做诸多的前处理以减小超滤膜的受损程度。即使如此,传统的超滤膜在较好的保养条件下使用2~3年就必须更换,使用不当更会加剧超滤膜的损坏,这无疑间接增加了中水回用的运营成本。
针对这些缺陷,台湾从事水处理行业逾三十余年的水资源专家郭先生,带领其团队潜心研发,终于开发出一种膜孔为0.03微米的亲水性新式超滤膜,取名新世膜。这种圆形平板超滤膜采用具有国际专利的膜片互锁构造,呈圆形碟片串式结构,膜片不泄漏,圆型平板膜可以正压或负压操作,可以正洗及反洗,可直立或横卧操作,不需要前处理,使用过程中压力平均分布,正反洗轻松彻底清洗膜面,成功地解决了传统超滤膜断丝和污堵的缺陷,是中水回用超滤膜的最优选择。
随着国家可持续性发展宏观政策的推行、以及由于经济的持续增长、水资源的匮乏导致水价格的不断提高,要求PCB企业采用符合国家环保政策要求的新工艺、新技术,来实现PCB制程产水的循环利用。中水回用系统是按照废水、废液污染物成份及化学特性的不同进行分类处理的原则,专门针对PCB生产过程中污染物成分比较单一、浓度较低的制程清洗废水而设计研发的废水回用系统。新世膜产品及其先进工艺的采用将大幅提升水资源的循环利用率,同时提高水处理的可靠性和稳定性,不仅节省60%以上废水排污费用,还能降低目前中水回用系统的运营成本,帮助企业以成本管控提升整体利润率。
汉临技术工程师介绍道:新世膜采用改性PVDF亲水材质,以热熔焊接,具有抗污染、易清洗,可反洗、气洗、冲洗等特征,可直接把污水浓缩至近乎污泥状态,浓缩比可达上万倍,应用于PCB中水回用工艺,可大幅提升产水率至95%以上,具有膜通量大,能耗低,抗污染,纳污能力强等优点。其圆形结构的膜片在水处理过程中由负压抽吸,不会因为压力过大而产生膜丝断裂的现象,用于MBR膜生物反应器时,其负压式、负压旋转式或负压旋刮式工作,可以彻底解决膜堵塞问题。在传统的回用水工艺中以正压过滤方式,耗能增加0.3kw/T, 随塞膜程度,压力会不断增大,能耗也相应增加。而新世膜采用的负压模式,耗能仅0.075kw/T,降低塞膜风险,不增加水泵压力,从技术上极大程度地节约了能耗。 中水回用是以为企业节能减排、清洁生产,同时达到增产和提高效益为目的,在这方面,汉临新能源提供了优秀的解决方案。一般来说,企业规模越大,用水需求及制程产水也相应越大,中水回用方面的投入也越高。传统回水工艺需经沉淀池、砂滤、超滤、RO四个流程,必须选择空地施工,并占用大量平面及立体空间,而砂滤及超滤系统需定期更换物料及维护,从维护角度来说,传统的回用水工艺膜壳和膜丝为一体系统,只能整体更换,更换费用成本极大且需系统整体停产,直接增加了产水成本及维护工时等费用,并且超滤膜反冲洗过程所产生的废水也增加了废水处理系统压力。
采用汉临中水回用新工艺,将使这一切变得简单、高效、省钱。首先,汉临中水回用新工艺简化了前处理过程,进水水质SS值可达数万,无需沉淀、砂滤、微滤等流程,制程产水可直接进新世膜,其操作范围大,适应不同的水质变化,在使用过程中并不需要投放PAC、PAM等化学药剂,没有二次污染,减少了投药费用,并减少了塞膜机会,延长了RO膜的使用寿命;其次,汉临中水回用新工艺所使用的新世膜开放性系统极易清洗、更换方便,独立模块的结构使其可按破损程度独立更换膜片,节省成本,维修更换过程不需停产,只需要关闭单独模块,因此可适用于多种环境,再者,中水回用的传统工艺在进水前需作的前处理中有一项是沉淀池沉淀,这是为保护中空纤维膜而产生的停顿过程,应用新世膜后,可24小时不间断地处理制程产水,不会因沉淀池的容积大小而倒逼企业扩容,大幅提升企业水处理效率;最后,其模块式设计配合钢结构支架,以立体扩张应付将来扩产增容要求,设备可按场地要求自由组合及搬迁,直接降低企业再投资中水回用系统的费用。
PCB行业本就是用水大户,汉临中水回用新工艺的能耗低,运行成本低,维护成本也低。据测算,假设一个PCB企业用水量为1000吨/天,用水的成本为10~12元/吨,采用汉临中水回用系统新工艺后,每吨回用水制作成本只需要3元,直接将企业的用水成本降低到一半以下。
虽然中水回用系统的前期的投资较大,以日处理1000吨制程回用水的设备投资约300万元,但是汉临新工艺中水回用系统运行成本远低于传统工艺系统,在满负荷运行的情况下收回投资约为18个月,且设备规模越大,回报也就越快。
以深圳某PCB工厂为例,如以回用系统进水70吨/小时,每天运行20小时,每年运行350天计,按传统工艺与汉临回用水新工艺进行对比,新工艺将原有的砂滤,超滤及中间水箱替代,因此可比传统工艺节约土地100平方米左右。两种工艺的每年运行费用(详见下表1和表2)。
A. 新工艺比传统工艺每年节省能耗约307720度,以每度电0.8元计,新工艺每年节省电费约246176元。
B. 新工艺无浓水产生,每年可节省污水处理费约735000元。
C. 新工艺每天节约新鲜水400吨,每年节省水费约308000元。
根据以上统计以日处理1400吨的中型PCB工厂,使用汉临的新工艺,不仅简化了处理流程,减少运行故障,节约环保处理场地,便于在原有的场地改造,最大的优点是节约运行费用约130万元人民币。
不仅节省60%以上废水排污费用,还能降低目前中水回用系统的运营成本,帮助企业以成本管控提升整体利润率。
本刊上期报道了汉临新能源在深圳举办的新工艺推介会,关于该产品及工艺技术将使PCB中水回用率达75%以上的消息刚一发布,立即引起业界企业的关注和重视,纷纷致电欲了解详情。国家十二五规划期间,国家关于节能减排、清洁生产的政令逐一颁布并开始实施,作为被重点监控的PCB行业,特别是有投资设厂、扩大规模的企业倍感压力,汉临新能源引进的新世膜无疑给业界带来了希望和生机。
目前市面上有多种用作中水回用的超滤膜,新世膜作为其中的一种,究竟具备何种优势和不同之处?将给业界企业带来哪些方面的提升和帮助?为更好地了解新世膜产品及工艺,本刊再一次走进深圳汉临新能源科技有限公司,零距离接触工艺技术人员,深入理解这一中水回用新工艺将给PCB行业清洁生产带来的改变。
PCB中水回用:提高水资源利用率
PCB行业一直以来被视为用水大户和高污染行业,虽然这顶帽子有点大,但是在PCB的生产制造工序中确实存在着一定的污染。目前制造企业在生产后的废水虽经无害化处理,但难度大、成本高。而PCB行业如果实行循环经济模式,推行清洁生产,采用先进的生产工艺和管理经验,提高生产过程中资源的利用率,减少废弃物的产生;开展制程中废水的重复使用,提高废水的重复利用率,不仅可节约水资源,而且可减轻PCB行业的环境污染。概言之,实行循环经济模式,可使PCB产业对自然资源的需求和生态环境的破坏降到最小程度,从根本上解决PCB产业的发展与环境保护之间的矛盾。深圳汉临新能源科技有限公司推介的新世膜,就是具备多种优势的超滤膜。
中国线路板产量已雄踞世界第一,按此情况发展下去,PCB工业用水将面临严峻的挑战,并明显增加PCB的生产成本和产生水环境污染。国内企业己充分认识到中水回用的重要性,国外有的企业甚至提出了废水零排放。
据专家介绍,自2002年以来,超滤—反渗透等膜分离技术用于回用废水,已经在电力、化工、钢铁等行业有了广泛的应用。2006年,该类技术开始在PCB行业中成功应用,以满足日益提高的中水回用要求。其中,反渗透可以把含盐量高达数千的废水处理成为满足PCB生产使用的纯水,而超滤膜则用于去除水中的悬浮物、细微的沉淀颗粒、胶体等,以保护反渗透膜,获得最佳的投资收益。
汉临中水回用新工艺:中水回用的最新选择
中水回用工艺中的超滤,是以负压为驱动的膜分离过程,它能够将颗粒物质从流体及溶解组份中分离出来。超滤膜的典型孔径在0.01~0.1微米之间,对于细菌和大多数病菌、胶体、淤泥等具有极高的去除率。应用在PCB制程中废水的再处理流程中,超滤膜除对有机物等有一定的去除作用外,最主要的作用是去除可能污堵反渗透膜的胶体等杂质,延长反渗透膜的清洗周期和寿命,降低总体运行成本;而反渗透膜可去除99%的盐离子,完全去除硬度和金属离子、对COD等也具有极高的去除作用。
汉临新能源科技有限公司源自台湾,提供中水回用解决方案与工程技术,透过台湾新世膜(NCM)超滤系统(UF system)与特殊设计的反渗透膜组(RO Module),使中水回用系统达到高效回收率(75%)。汉临新能源科技的技术工程师告诉我们,目前市场上用在PCB行业水处理的超滤膜多为中空纤维膜,膜丝被封闭在膜壳内,这样的构造决定了超滤膜无可避免的两个缺陷:一是断丝,由于压力在膜丝上分布不均匀,膜丝在运行中受大较大的浮动、振荡,时间一长,本来就很微细的膜丝就非常容易发生崩断的现象,这类超滤膜应用于任何行业的水处理过程中都易产生断丝现象;二是污堵,特别是在应用于回用水工程时,因膜丝之间的间隙很小,无法有效地将所有的污堵物清洗掉。这类中空纤维膜在使用时对对水质要求较高,迫使车间排出的污水做诸多的前处理以减小超滤膜的受损程度。即使如此,传统的超滤膜在较好的保养条件下使用2~3年就必须更换,使用不当更会加剧超滤膜的损坏,这无疑间接增加了中水回用的运营成本。
针对这些缺陷,台湾从事水处理行业逾三十余年的水资源专家郭先生,带领其团队潜心研发,终于开发出一种膜孔为0.03微米的亲水性新式超滤膜,取名新世膜。这种圆形平板超滤膜采用具有国际专利的膜片互锁构造,呈圆形碟片串式结构,膜片不泄漏,圆型平板膜可以正压或负压操作,可以正洗及反洗,可直立或横卧操作,不需要前处理,使用过程中压力平均分布,正反洗轻松彻底清洗膜面,成功地解决了传统超滤膜断丝和污堵的缺陷,是中水回用超滤膜的最优选择。
随着国家可持续性发展宏观政策的推行、以及由于经济的持续增长、水资源的匮乏导致水价格的不断提高,要求PCB企业采用符合国家环保政策要求的新工艺、新技术,来实现PCB制程产水的循环利用。中水回用系统是按照废水、废液污染物成份及化学特性的不同进行分类处理的原则,专门针对PCB生产过程中污染物成分比较单一、浓度较低的制程清洗废水而设计研发的废水回用系统。新世膜产品及其先进工艺的采用将大幅提升水资源的循环利用率,同时提高水处理的可靠性和稳定性,不仅节省60%以上废水排污费用,还能降低目前中水回用系统的运营成本,帮助企业以成本管控提升整体利润率。
汉临技术工程师介绍道:新世膜采用改性PVDF亲水材质,以热熔焊接,具有抗污染、易清洗,可反洗、气洗、冲洗等特征,可直接把污水浓缩至近乎污泥状态,浓缩比可达上万倍,应用于PCB中水回用工艺,可大幅提升产水率至95%以上,具有膜通量大,能耗低,抗污染,纳污能力强等优点。其圆形结构的膜片在水处理过程中由负压抽吸,不会因为压力过大而产生膜丝断裂的现象,用于MBR膜生物反应器时,其负压式、负压旋转式或负压旋刮式工作,可以彻底解决膜堵塞问题。在传统的回用水工艺中以正压过滤方式,耗能增加0.3kw/T, 随塞膜程度,压力会不断增大,能耗也相应增加。而新世膜采用的负压模式,耗能仅0.075kw/T,降低塞膜风险,不增加水泵压力,从技术上极大程度地节约了能耗。 中水回用是以为企业节能减排、清洁生产,同时达到增产和提高效益为目的,在这方面,汉临新能源提供了优秀的解决方案。一般来说,企业规模越大,用水需求及制程产水也相应越大,中水回用方面的投入也越高。传统回水工艺需经沉淀池、砂滤、超滤、RO四个流程,必须选择空地施工,并占用大量平面及立体空间,而砂滤及超滤系统需定期更换物料及维护,从维护角度来说,传统的回用水工艺膜壳和膜丝为一体系统,只能整体更换,更换费用成本极大且需系统整体停产,直接增加了产水成本及维护工时等费用,并且超滤膜反冲洗过程所产生的废水也增加了废水处理系统压力。
采用汉临中水回用新工艺,将使这一切变得简单、高效、省钱。首先,汉临中水回用新工艺简化了前处理过程,进水水质SS值可达数万,无需沉淀、砂滤、微滤等流程,制程产水可直接进新世膜,其操作范围大,适应不同的水质变化,在使用过程中并不需要投放PAC、PAM等化学药剂,没有二次污染,减少了投药费用,并减少了塞膜机会,延长了RO膜的使用寿命;其次,汉临中水回用新工艺所使用的新世膜开放性系统极易清洗、更换方便,独立模块的结构使其可按破损程度独立更换膜片,节省成本,维修更换过程不需停产,只需要关闭单独模块,因此可适用于多种环境,再者,中水回用的传统工艺在进水前需作的前处理中有一项是沉淀池沉淀,这是为保护中空纤维膜而产生的停顿过程,应用新世膜后,可24小时不间断地处理制程产水,不会因沉淀池的容积大小而倒逼企业扩容,大幅提升企业水处理效率;最后,其模块式设计配合钢结构支架,以立体扩张应付将来扩产增容要求,设备可按场地要求自由组合及搬迁,直接降低企业再投资中水回用系统的费用。
PCB行业本就是用水大户,汉临中水回用新工艺的能耗低,运行成本低,维护成本也低。据测算,假设一个PCB企业用水量为1000吨/天,用水的成本为10~12元/吨,采用汉临中水回用系统新工艺后,每吨回用水制作成本只需要3元,直接将企业的用水成本降低到一半以下。
虽然中水回用系统的前期的投资较大,以日处理1000吨制程回用水的设备投资约300万元,但是汉临新工艺中水回用系统运行成本远低于传统工艺系统,在满负荷运行的情况下收回投资约为18个月,且设备规模越大,回报也就越快。
以深圳某PCB工厂为例,如以回用系统进水70吨/小时,每天运行20小时,每年运行350天计,按传统工艺与汉临回用水新工艺进行对比,新工艺将原有的砂滤,超滤及中间水箱替代,因此可比传统工艺节约土地100平方米左右。两种工艺的每年运行费用(详见下表1和表2)。
A. 新工艺比传统工艺每年节省能耗约307720度,以每度电0.8元计,新工艺每年节省电费约246176元。
B. 新工艺无浓水产生,每年可节省污水处理费约735000元。
C. 新工艺每天节约新鲜水400吨,每年节省水费约308000元。
根据以上统计以日处理1400吨的中型PCB工厂,使用汉临的新工艺,不仅简化了处理流程,减少运行故障,节约环保处理场地,便于在原有的场地改造,最大的优点是节约运行费用约130万元人民币。