傳統(tǒng)的有機(jī)膜生產(chǎn)精致鹽水的工藝是在化鹽池制成飽和粗鹽水，經(jīng)前折流槽加入適量氫氧化鈉、次氯酸鈉，進(jìn)入前反應(yīng)池中，控制粗鹽水中游離氯的濃度為1-3ppm，破壞其中的有機(jī)物。之后用泵送至加壓溶氣罐，將壓縮空氣溶入其中。再經(jīng)文丘里混合器在鹽水中加入三氯化鐵絮凝劑后進(jìn)入預(yù)處理器，將鹽水中的鎂和固形物除去。預(yù)處理器的浮泥通過(guò)底流進(jìn)入鹽泥槽，經(jīng)鹽泥處理裝置處理后其濾液回用。預(yù)處理器的上清液流入后反應(yīng)槽，加入純堿液除去鹽水中的鈣后進(jìn)入中間槽，再由泵送入有機(jī)膜過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，得到合格的一次鹽水。
有機(jī)膜過(guò)濾器其結(jié)構(gòu)與管式過(guò)濾器相同，其核心是薄膜濾芯，它是在支撐籠骨上復(fù)以彭體聚四氟乙烯膜復(fù)合層。濾膜薄而多孔，孔徑接近于1微米，需要低壓過(guò)渡及低壓反沖洗，實(shí)行脈沖式運(yùn)行，過(guò)濾與反沖洗交替進(jìn)行，循環(huán)往復(fù)。
1一次鹽水質(zhì)量好壞直接影響離子膜電解槽生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行，使用有機(jī)膜鹽水過(guò)濾器目前還存在以下幾方面缺點(diǎn)：
1.1因有機(jī)聚合物微濾膜抗氫氧化鎂及有機(jī)物污染的性能極差，需要對(duì)過(guò)濾鹽水采用加壓溶氣浮上澄清桶進(jìn)行預(yù)處理鹽水,占地面積大，投資多。
1.2生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，需加入三氯化鐵、次氯酸鈉等腐蝕性化學(xué)藥劑，增加了系統(tǒng)設(shè)備和管道的腐蝕危害，部分設(shè)備和管道受到腐蝕，降低了使用壽命。
1.3存在有機(jī)聚合膜的膜表面剝離、撕裂、腐蝕、孔徑拉伸等現(xiàn)象，致使大顆粒物質(zhì)沒(méi)有過(guò)濾下來(lái)，進(jìn)入到二次鹽水中，堵塞螯合樹(shù)脂塔過(guò)濾器，造成鹽水流量供應(yīng)不足，影響電解裝置正常生產(chǎn)。
1.4砂濾器、精濾器、預(yù)處理器等設(shè)備表層需要有纖維素涂層硅，表層的纖維涂層硅進(jìn)入一次鹽水中，會(huì)造成鹽水的二次污染。現(xiàn)在采用無(wú)機(jī)陶瓷膜法鹽水精制工藝，是基于多孔陶瓷介質(zhì)的篩分效應(yīng)而進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù)，通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)完全的粗鹽水采用高效率的“錯(cuò)流”過(guò)濾方式進(jìn)行膜分離過(guò)濾，得到滿足離子膜電解裝置樹(shù)脂交換塔進(jìn)料要求的精制鹽水。
2工藝流程簡(jiǎn)述
來(lái)自界區(qū)外的淡鹽水、工業(yè)水及濾液進(jìn)入配水桶混合后，由化鹽給料泵經(jīng)汽水混合器加熱升溫后，送入化鹽池化鹽，飽和粗鹽水自流進(jìn)入反應(yīng)池，在反應(yīng)池鹽水進(jìn)口處折流槽內(nèi)加入精制劑次氯酸鈉、氯化鋇、碳酸鈉和氫氧化鈉，加藥后粗鹽水在反應(yīng)桶中，次氯酸鈉將有機(jī)物氧化分解，氯化鋇與硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，碳酸鈉與粗鹽水中的鈣離子反應(yīng)生成碳酸鈣結(jié)晶沉淀，氫氧化鈉與粗鹽水中的鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂膠體沉淀。完成精制反應(yīng)的粗鹽水自流進(jìn)入中間池，用陶瓷膜過(guò)濾供料泵經(jīng)粗過(guò)濾器截留大于1.0mm機(jī)械雜質(zhì)送往陶瓷膜過(guò)濾單元。
陶瓷膜過(guò)濾單元采用三級(jí)串聯(lián)“錯(cuò)流”過(guò)濾方式，由陶瓷膜過(guò)濾供料泵送來(lái)的粗鹽水料液經(jīng)過(guò)濾循環(huán)泵先送入陶瓷膜過(guò)濾器一級(jí)過(guò)濾組件過(guò)濾，一級(jí)組件出來(lái)的濃縮液進(jìn)入二級(jí)過(guò)濾組件過(guò)濾；二級(jí)過(guò)濾組件出來(lái)的濃縮液進(jìn)入三級(jí)過(guò)濾組件過(guò)濾。各級(jí)過(guò)濾組件過(guò)濾出的精制過(guò)濾鹽水通過(guò)陶瓷膜過(guò)濾器各級(jí)滲透清液出口排出，在混合器中，加入亞硫酸鈉，自流進(jìn)入一次鹽水貯槽，再經(jīng)由一次鹽水泵送到螯合樹(shù)脂塔進(jìn)行二次精制。
3無(wú)機(jī)陶瓷膜主要有如下優(yōu)點(diǎn)
3.1孔徑分布窄，分離精度高
無(wú)機(jī)陶瓷膜過(guò)濾器的過(guò)濾能力是一般有機(jī)聚合物膜過(guò)濾能力的2~5倍，在某些特殊領(lǐng)域甚至可達(dá)20倍，無(wú)機(jī)陶瓷膜過(guò)濾器無(wú)需要借助其它的固液分離設(shè)備或預(yù)處理工藝來(lái)達(dá)到凈化液體的目的，而是通過(guò)陶瓷膜一次過(guò)濾完成固液分離。采用50nm孔徑的陶瓷超濾膜可以完全去除化鹽水中的固體懸浮物，使過(guò)濾鹽水澄清透明，利于離子膜電槽的高效運(yùn)行。過(guò)濾器的過(guò)濾范圍廣，被過(guò)濾的液體的沉淀物含量可從20ppm到25%均可被有效去除且濾液清澈。不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)液含固量的變動(dòng)而變動(dòng)，濾液質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
3.2耐高溫、耐酸堿、耐溶劑、耐氧化
陶瓷膜支撐體是采用高純度進(jìn)口α-Al2O3在1600℃以上高溫情況下燒結(jié)而成，具有廣闊的操作溫度，其使用溫度一般可達(dá)400℃，可到800℃，其適用介質(zhì)pH的范圍為0~14，并且能在很強(qiáng)的氧化介質(zhì)中使用。
3.3機(jī)械強(qiáng)度高，有良好的耐磨、耐沖刷性能
無(wú)機(jī)陶瓷膜可承受高達(dá)幾十千克每平方厘米的操作壓力，并可以反向沖洗。具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、堿、鹽溶液及有機(jī)溶劑和強(qiáng)氧化劑。優(yōu)良的過(guò)濾特性使得其壽命長(zhǎng)，維修費(fèi)用很低，使用成本也大為降低。
3.4滲透通量大無(wú)機(jī)陶瓷膜有很高的孔隙率，高達(dá)35%以上，因此其鹽水通量很高，其中50nm孔徑的陶瓷超濾膜飽和氯化鈉鹽水通量大于700L/m2.h。可反復(fù)清洗及高溫再生恢復(fù)滲透通量，使用壽命長(zhǎng)，采用酸、堿清洗，能有效的恢復(fù)膜滲透通量，使用壽命可達(dá)5年以上。
3.5采用錯(cuò)流過(guò)濾方式
錯(cuò)流過(guò)濾操作又稱切線流操作，與終端過(guò)濾方式相比，這種方法對(duì)懸浮粒子的大小、密度、濃度的變化不敏感，系統(tǒng)可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，無(wú)需頻繁進(jìn)行反沖洗及排出渣料，適用大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
3.6成套分離裝備的運(yùn)行能耗低、清洗再生費(fèi)用低通過(guò)膜組件有效的并聯(lián)與串聯(lián)組合，極大的降低了單位膜面積的能耗。通過(guò)普通的物理清洗或化學(xué)清洗即可完成，降低清洗費(fèi)用。
4經(jīng)濟(jì)效益
4.1使用無(wú)機(jī)陶瓷膜工藝，系統(tǒng)無(wú)需加入三氯化鐵等腐蝕性化學(xué)藥劑，減少了系統(tǒng)設(shè)備和管道的腐蝕危害，三十萬(wàn)噸/年離子膜燒堿裝置加入三氯化鐵的運(yùn)行費(fèi)用為316000元（生產(chǎn)一噸氫氧化鈉需加入三氯化鐵0.00025噸）。
4.2無(wú)機(jī)陶瓷膜工藝因不需要粗鹽水沉降、預(yù)處理系統(tǒng)，整個(gè)鹽水精制系統(tǒng)流程大大縮短，設(shè)備也大幅度減少，三十萬(wàn)噸離子膜燒堿一次鹽水裝置可節(jié)約投資：預(yù)處理器設(shè)備費(fèi)1944700元；加壓溶氣罐設(shè)備費(fèi)2臺(tái)135000元；后反應(yīng)器設(shè)備費(fèi)233400元；空氣緩沖罐設(shè)備費(fèi)6000元；工藝管道費(fèi)300000元；設(shè)備土建基礎(chǔ)費(fèi)1500000元。合計(jì)：1944700元+135000元+233400元+6000元+300000元+1500000元=4119100元。
4.3由于不需要加壓溶氣、預(yù)處理器和后反應(yīng)器等，全套裝置占地面積小，與有機(jī)膜裝置相比，占地面積可減少300平方米以上，只占有機(jī)膜裝置用地面積的40%。
4.4高質(zhì)量的鹽水，可使二次鹽水螯合樹(shù)脂塔的再生周期延長(zhǎng)，再生周期從24小時(shí)可延長(zhǎng)到72小時(shí)以上，二次鹽水螯合樹(shù)脂塔每次再生需用純水230m3，每年節(jié)約純水費(fèi)用為181100元。減少再生費(fèi)用和廢水排放量60%以上，同時(shí)，還延長(zhǎng)了螯合樹(shù)脂塔樹(shù)脂壽命，保證和增加電解槽離子膜的壽命，提高電流效率，降低直流電消耗。
總之，采用無(wú)機(jī)陶瓷膜法生產(chǎn)工藝比采用有機(jī)膜法生產(chǎn)工藝，三十萬(wàn)噸/年離子膜燒堿節(jié)約費(fèi)用為316000元+4119100元+181100元=4616200元。無(wú)機(jī)陶瓷膜鹽水精制技術(shù)具有過(guò)濾精度高、濾后鹽水質(zhì)量好、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、控制點(diǎn)少、投資少、占地小等特點(diǎn)。