技术潜水：陶瓷膜真理的时刻

历史在重演吗？

陶瓷膜已经存在了一段时间，但是诸如较高成本和缺乏行业大使之类的几个因素已经阻止了它们潜在的进展到公用事业部门。

然而，陶瓷膜领域的最新发展使一些行业思想领袖与聚合膜的兴起和最终统治进行了比较。

这引起了一个问题：这是陶瓷膜的真理时刻吗？

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在我们期待之前，我们不仅需要回顾一下陶瓷膜的历史，而且还需要首先回顾其堂兄，即聚合物膜。

在过去的三十年中，聚合物膜一直是公用事业领域的首选膜，因为自90年代中期首次被考虑用于饮用水以来。

资料来源：应用的仿生剂

但是，他们并非没有怀疑论者，因为膜咨询协会的著名膜专家兼校长Graeme Pearce博士解释说：

“聚合物（在1990年代中期）席卷了世界。当聚合物膜开始在饮用水中考虑时，只有少数产品冠军。摄影症开始就开始增长，因为聚合物是否会持续，它们是否会破裂和是否存在正直问题。”

最终，在少数植物有问题之后，这些怀疑论者将重点关注的诚信问题。

“聚合物席卷了世界。”

皮尔斯博士补充说：“他们在正直问题上意识到他们最糟糕的恐惧。

“其他15％的人是5％，可以被认为是中等成功的，另外5％会引起运营头痛，而最后的五％的设施与他们的设施有巨大的问题。”

该行业现在正在带有陶瓷膜的Deja-Vu感。当考虑饮用水和公用事业使用时，存在周围的感染主义。

这次，感应主义围绕着陶瓷膜的更高成本。这要改变吗？

完美的风暴条件

皮尔斯博士乐观地说：“完美的风暴条件已经到来。”

有许多阻滞剂阻止陶瓷膜暴风雨来接管水部门，从更高的价格点到聚合物膜到在很大程度上不相信的公用事业部门，不想成为第一个通过违规行为。

以前，陶瓷已经从公用事业市场上定价，有利于聚合物膜。但是，由于陶瓷的性质及其所提供的好处，正在发生均衡。

资料来源：美国陶瓷学会

皮尔斯博士补充说：“价格正在升级。陶瓷的价格较高，往往与较高的性能水平保持平衡。我认为陶瓷膜和聚合物膜在一个水平的竞争环境中。”

陶瓷膜的价格较高，比聚合膜的寿命更高，并且能够处理明显更高的通量。以前，陶瓷膜不会被水公用事业视为一种选择。今天，我们开始考虑它们，甚至在某些情况下也被指定为唯一的选择。

例如，早在2020年，英国水电工具西南水普利茅斯（Plymouth）的Roborough的Mayflower水处理厂裁定其工厂使用悬浮的离子交换，内联凝结和陶瓷膜微滤。

“完美的风暴条件已经到来。”

该公用事业公司表示，此举是为了比传统技术更有效地生产更多的水，更有效，成本更低。

五月花的新处理过程是由荷兰水技术公司PWNT设计和开发的，然后Nijhuis Saur Industries。

Pearce博士补充说：“商业位置确实需要一段时间才能真正解决，以便人们有信心。”

“例如，您想要一个以上可靠的饮用水供应商。您必须有两个。否则，英国和其他任何地方的饮用水行业都不会接受特定类别中一个供应商的出价。

“他们想要大量的陶瓷供应商。”

拥有陶瓷海报的所有权

Aquatech最近报道了Nijhuis Saur Industries对PWNT的收购及其提升陶瓷市场的雄心。

PWNT最初是从荷兰饮用水公司PWN中脱出的，被认为是陶瓷膜的海报儿童，尤其是在展示如何按大规模应用它们以将其应用于公用事业饮用水应用。

皮尔斯博士在谈到收购时说：“我认为Nijhuis会对它进行积极进取，他们确实会向前推进陶瓷。”

PWNT通过将大量陶瓷膜模块组合在一起，将陶瓷膜价格降低，并堆叠在一起并安装在一个大容器中。

“ Nijhuis将对它进行积极进取，他们会真正向前推进陶瓷。”

称为Ceramac®，它已经设计了一个基于将多达90个陶瓷膜元素组合到一艘船中的过滤过程 - 降低了价格和足迹。

资料来源：PWNT技术

PWNT说，其Ceramac是节能的，几乎不需要维护，并且能够在五杆的压力下进行反冲洗，这只需要几秒钟的停机时间。

这种独特的方法使PWNT可以将Ceramac作为一个整体出售并降低价格，而不是单个模块。

Nijhuis Saur Industries首席执行官Menno Holterman说：“如果您研究饮用水中的创新，我们将有很多技术可以进入该市场，而且我们的能力围绕工业发展，我们可以更快地将解决方案带入市场。”。

在Holterman的监视下，PWNT及其陶瓷膜技术的收购将使该公司能够使饮用水市场更加强大。

这并不是该行业中使用的唯一方法，而PWNT的奉献精神导致了其他陶瓷膜公司进入市场的形成。

分段方法

Nanostone Water成立于2012年，旨在开发和商业化陶瓷超滤技术，于2017年发布了首个用于商业销售的陶瓷膜解决方案。

与PWNT相反，纳米酮水决定不将其所有膜分组到一个容器中，而是将其模块放在机架上，以提高柔韧性并启用现有的垂直聚合物微滤/纳米滤线（MF/UF）系统。

纳米酮水的陶瓷膜是陶瓷板，被配置为专利的分段单片设计。

“现在，从一开始就首次考虑陶瓷。”

这家水技术公司表示，其设计允许沿整个模块的整个长度从陶瓷材料中流出不受限制的渗透，从而消除了流动限制和不必要的压力下降。

每个整体都集成到一个外壳中，以提供纳米酮水所说的内容是一个易于使用且无腐蚀的模块。

对于最多七个条的反冲洗压力，该模块可以改装到所有主要机架上，并在各种绿地系统设计中部署。

Nanostone Water的主要过程Gilbert Galjaard说：“我们正处于完美风暴的开始。”

“有过时的设备，尤其是在英国。需要更换的设备或面临挑战的设备。

“目前，从一开始就首次考虑陶瓷，然后我们追逐失败的装置，” Galjaard继续说道。

使用模块化系统的决定取决于纳米酮水希望如何将其放在市场上。

资料来源：纳米酮水

“没有人愿意成为第一个，”纳米顿水产品管理总监迈克尔·肖（Michael Shaw）。

“改造的能力是我们为水公用事业做出的设计选择，使我们更容易借此机会使用我们的技术。但是没有人愿意成为第一，这是艰苦的工作。

“我们的设计使我们能够迅速进入相当大的商业工厂，这些商业植物今天正在挣扎，取代模块并立即解决他们的问题。

肖说：“既然我们在这里已经吸引人，我们通过引用我们在地表水和工业应用中所做的工作将解决方案带入海水脱盐项目。淡化预处理面临着独特的挑战，即陶瓷技术非常适合解决。”

将自己定位为无需昂贵的植物重新设计的快速解决方案，将吸引许多水电。

一个很好的例子是在南达科他州的Rapid Valley卫生区进行了改造，该市在那里无法为其社区提供每天所需的300万加仑。

纳米酮水能够改造其两个陶瓷膜的架子，以帮助恢复市政当局的水量。

3D打印分离学

有没有听说过siponics™？

直到最近，这还不是一个众所周知的术语G2O水技术，为最新的陶瓷玩家提出了一个定义。

从定义上讲，一个分离式的膜是一个转变的膜，具有回收水并以降低的价格回收有价值的资源的能力。

然而，正是由于其分离学，英国技术公司的目标是与围绕陶瓷膜的先入之见分离。

Evove首席执行官克里斯·怀尔斯（Chris Wyres）说：“在市场上将膜视为可以起作用的东西，但这很麻烦。您需要大型植物才能使经济学工作。”

“他们（膜）犯规。您需要专家。如果您幸运的是，他们只会持续几年，有时更少。陶瓷花费大量金钱，能量和化学品。这就是市场的看法。”

“分离学是我们对肮脏词的回答，膜。”

该公司正在转向一种从未使水部门兴奋的技术，即使有点怀疑-3D打印。

资料来源：Unsplash - 大型3D打印

这种新一代的分离学被定位为“精确设计，3D打印，过滤和分离技术”和“将为任何应用程序或客户设计定制的物理障碍”。

在这种情况下，3D打印不是指坐在桌子上的小型设备，需要两天的时间才能打印哨子。相反，它将是3D的工业印刷。

Wyres说：“我们将能够以八英寸宽，1.8米长的范围全面打印。

“您要做的就是将层堆叠在层的顶部。因此，您只需要建筑高度。我们将能够打印到12英寸15英寸，这无关紧要。它是模块化的，可扩展的。

“关键是，我们将能够打印常规制造业无法做到的功能和结构，并使用高性能计算和AI来优化特定应用程序的这些设计。”

在2021年底，Vieve签署了一项与Meta添加剂的联合开发协议，以生产高级添加剂制造解决方案为3D打印其陶瓷隔离膜，并计划在2023年部署。

根据Evove的说法，该项目将播种其解决方案，并创建蓝图以扩大规模。

通过这种方法，该公司认为它可以将陶瓷膜的制造成本降低至少60％。

平板

自1993年以来，平坦的陶瓷膜就已经存在，但在2016年，德国公司Cerafiltec成立了以查看该技术可以推动多远。

Cerafiltec的陶瓷平板膜在膜外部与滤光片有效层一起工作。悬浮的固体在膜表面被拒绝并形成蛋糕层，而干净的水则穿过膜体，并在两个端盖处收集。

从模块外壳内收集每个板的水，并通过集成到两个模块外壳的四个过滤水通道中运输到标题。

这些过滤塔被浸入水箱中，被称为过滤火车，其中包含带有所有标头管在顶部的所有塔。

过滤后的水通过每个塔的标头套件运输到顶部，并从那里通过公共的管道转移到外面的水箱，在那里连接过滤泵以将清洁的水转移到过滤的水箱中。

平面纸是陶瓷的一种不同的方法，与PWNT所做的那样，具有不同的优势。与传统的陶瓷技术相比，陶瓷板的价格便宜，这使它们成为不确定是否要进行的公用事业的吸引力。

以前，扁平床单没有被认为是饮用水的选择，而是发现在海水逆渗透疾病预处理中的成功。

潮汐正在改变

我们从一个问题开始了这项技术潜水：历史在重演吗？

从当前市场，新玩家和新兴技术正在利用和探索的新兴技术中，在接受聚合物和陶瓷膜进行市政治疗之间可以汲取很多相似之处。

从对陶瓷是否值得额外成本的怀疑，到担心它们是否能够按照公用事业市场的任务，不可避免地仍然存在批评家。但是，随着越来越多的公用事业正在考虑陶瓷，可以看到进度。还有待观察的是，谁将取得飞跃，成为下一个陶瓷膜领导者。

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