DOW TM UF 膜モジュール製品紹介 Dow.com 2015 年 3 月ダウ ケミカル日本株式会社 Dow Water & Process Solution
Dow Water & Process Solutions製品群 DOW Ultrafiltration Modules DOWEX Ion Exchange Resin DOW EDI Modules Technologies TEQUATIC PLUS Fine Particle Filter Markets DOW FILMTEC RO Elements CHEMICAL PETROCHEMICAL FOOD & BEVERAGE INDUSTRIAL WATER HEALTHCARE POWER GENERATION MUNICIPAL & DESALINATION AMBER Ion Exchange Resin MINING & HYDROMETALLURGY OIL FIELD WATER RESIDENTIAL & COMMERCIAL WASTE WATER & REUSE 2
Dow Water & Process Solutions製品群と除去対象 Ion Exchange Resins 1A 10 A (1nm) Ion Exchange IEX Nanofiltration Reverse Osmosis 100 A (10nm) Reverse Osmosis RO Microfiltration Ultrafiltration 104 A 106 A Ultra Filtration TEQUATIC PLUS Filtration 3
DOW Water & Process Solution DOWTM UF膜の各拠点 Tarragona, Spain Shanghai, China Huzhou, China Midland, Michigan, USA Soma, Japan KAUST, SA 5 1 10 R&D LOCATIONS COMMERCIAL MANUFACTURING LOCATIONS OPERATIONS LOCATIONS 4
DOWTM UF膜モジュール製造拠点 <DOW Huzhou 湖州 工場> - ISO9001認証取得済み 2008年 - Dow Chemicalとなり 継続した製 品品質 および品質管理システム の向上を継続して実施 5
世界市場におけるDOWTM UF膜モジュール導入 導入事例 処理流量 880 案件以上 アジア地域で約 200 案件 5,000,000 m /day 以上 アジア地域で250,000 m /day 3 5000 m /day以上の案件数 300 3 3 以上 6
世界市場におけるDOWTM UF膜モジュール導入事例内訳 7
DOWTM UF膜モジュール製品一覧 DOW IntegraPacTM IP-51, IP-77 DOW IntegraFloTM IW-74, IW-102 DOW UF膜モジュールを 搭載した計装およびポンプ 等の機器を除くSkid製品 納入先にて組立 従来品より膜充填量を増加 30%以上の処理流量増加 により 最大25%のCAPEX 低減を実現 また 高膜面積でのコンテナ 収納設計を実現 Skid搭載モジュール本数 膜面積 6 22モジュール IW-74: 74 m2 IW-102: 102.5 m2 膜面積 IP-51: 51m2 IP-77: 77m2 SFP-2660, -2860, -2880 標準モジュールで最も実績 のあるUF膜モジュール モジュール外径 SFP-2660: 6 inch SFP-2860 & 2880: 8 inch 膜面積 SFP 2660: 33 m2 SFP 2860: 51 m2 SFP 2880: 77 m2 8
DOWTM UF膜モジュール仕様 １ 基本仕様 ろ過方式 外圧式 中空糸膜 全量ろ過方式 膜材質 親水化ポリフッ化ビニリデン H-PVDF モジュール材質 無可塑硬質塩化ビニル UPVC 公称孔径 0.03 µm 中空糸 内径/外径 0.70 mm / 1.30 mm 9
DOWTM UF膜モジュール仕様 ２ 運転条件 透過水フラックス 25 40 120 L/m2/h 1.0 2.9 m/d 運転温度 1 40 モジュール最大許容圧 20 6.25 MPa IWモジュール 5.0MPa 最大許容膜間差圧 0.21 MPa ph 2 11 洗浄時 2 12 最大次亜塩素酸濃度 洗浄時 2,000 ppm 最大許容TSS濃度 100 mg/l 最大許容濁度 300 NTU 最大許容粒子サイズ 300 µm 10
DOWTM UF膜モジュール仕様 ３ 製品名 SFP2660 SFP2860 SFP2880 IP-51 IP-77 IW-74 IW-102 膜面積 33m2 51m2 77m2 51m2 77m2 74m2 102m2 モジュール 高さ 1,863 mm 1,863 mm 2,363 mm 1,991 mm 2,491 mm 1,780 mm 2,359 mm モジュール 外径 165mm 225mm 225mm 225mm 225mm 225mm 225mm モジュール 重量 空水時 25kg 48kg 61kg 53kg 66kg 49kg 60kg モジュール 重量 満水時 41kg 83kg 100kg 102kg 119kg 76kg 93kg 11
DOW IntegraPacTM について SFPモジュールによるUF skid例 IntegraPac Skid SFPモジュールのエンドキャップ構造を変更することにより 配 管接続に必要なスペースを削減 約20%の設置面積削減実績 膜モジュール単体 部品すべて込み どちらでもご納入も可能 12
DOW IntegraFloTM について 膜モジュールの寸法および重 量をSFPモジュールと同様のま ま 膜面積を30%以上増加 膜面積の増加による設置面積 の削減 透過水出口を上部に設置する ことによる配管レイアウトの簡 素化 透過水側エンドキャップ内部の Oリングを削減 IW74モジュール高さでコンテナ 内への収納設計を実現 1モジュールあたり最大85%* の流量増加を実現 ユニット数 配管 計装 機器 等の削減により UF膜モジュ ールシステムのCAPEXを最大 25%* 削減 モジュール内径に対する中空 糸充填率をSFPモジュールに 比べ 約30%削減 空気および水の流れる空間が 広くなることで 汚れの付着具 合を低減し 洗浄効果を上昇 * 競合製品の膜面積55 m2 膜モジュールにて同等フラックスにて運転を行った場合の比較値 13
UF膜モジュールの運転 SFPモジュールの例 ろ過 Ultrafiltrate Chemicals Backwash Tank Backwash Pump Feed Pump Raw Water Filter 150-200 µm Effluent Air 14
UF膜モジュールの運転 空気洗浄 Ultrafiltrate Chemicals Backwash Tank Backwash Pump Feed Pump Raw Water Filter 150-200 µm Effluent Air 15
UF膜モジュールの運転 重力排水 Ultrafiltrate Chemicals Backwash Tank Backwash Pump Feed Pump Raw Water Filter 150-200 µm Effluent Air 16
UF膜モジュールの運転 逆洗浄 モジュール上部排水 Ultrafiltrate NaOCl (optional) Backwash Tank Backwash Pump Feed Pump Raw Water Filter 150-200 µm Effluent Air 17
UF膜モジュールの運転 逆洗浄 モジュール下部排水 Ultrafiltrate NaOCl (optional) Backwash Tank Backwash Pump Feed Pump Raw Water Filter 150-200 µm Effluent Air 18
UF膜モジュールの運転 フラッシング Ultrafiltrate Chemicals Backwash Tank Backwash Pump Feed Pump Raw Water Filter 150-200 µm Effluent Air 19
UF膜モジュールの運転 CIP洗浄 酸洗浄 HCl or H2SO4@ 1,000-2,000 ppm ph 2 CIP Solution (up to 40 ºC) アルカリ洗浄 NaOH @ 500-1,000 ppm NaOCl @ 1,000-2,000 ppm ph 12 洗浄頻度 1-6か月に1回程度 膜の汚れ具合による 洗浄流速 1.5-2.0 m3/h/module 洗浄時間 120-240分 膜の汚れ具合による 洗浄の目安 運転初期の膜間差圧 TMP + 0.1 MPa 20
DOWTM UF膜モジュール導入事例 ~Reclaiming Cooling Tower Blowdown at the World s #2 CFPP~ 21
Project Information Plant name Datang Tuoketuo Power Station Location Hohhot, Inner Mongolia, China Capacity 5,400 MW Primary fuel Coal Application Recovery of cooling tower blowdown RO pre-treatment Boiler feed at China s largest coal-fired power plant Challenge Water treatment system expansion (200 t/h DI water) High scaling/fouling potential feed water sources 22
Challenge: Feed Water Primary feed source: Cooling tower blowdown (CTBD) High TDS High alkalinity (HCO3-) High hardness High SO42 High silica Secondary feed source: Due to evaporation process Pre-treated surface water from Yellow River (when insufficient CTBD available) High TSS Na+ Ca2+ Mg2+ Fe3+ Ba Sr Cl- SO42- NO3- HCO3- Hardness Alkalinity ph Silica TSS CTBD 461 236 130.5 0.15 0.36 3.03 596 870 24 610 10 10 9 9 / River water 153.7 78.7 43.49 0.05 0.12 1.01 198.6 215.3 8.01 273 4.48 4.48 7.11 3.44 648.5 Unit mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mmol/l mmol/l mg/l mg/l 23
Challenge: Feed Water 40 CTBD High scaling risk High TDS High alkalinity Yellow River Feed temperature temperature Feed Water Temperature 30 20 10 High fouling risk Poor quality High TSS 0 1-Dec-10 Inconsistent mixing ratio 31-Dec-10 30-Jan-11 1-Mar-11 31-Mar-11 Date Wide variation in feed water quality 24
Solution: Water Treatment Process UF System Summary RO System Summary Number of trains 2 Number of modules per train 38 Type of module SFP-2880 Configuration Type of module Module membrane area 77 m2 Normalized rejection System capacity 334 t/h System capacity Design flux Design recovery 62.2 lmh 90% Design flux Design recovery One pass, two stages (16:8) BW30FR-365 99% (> 97% after 3 years) 200 t/h 20.5 lmh 60% 25
UF Operation: Transmembrane Pressure (TMP) Actual TMP Avg TMP = 0.45bar Avg normalized TMP = 0.41bar Stable TMP indicates: stable operation, reasonable system design and controllable fouling. Normalized TMP 26
UF Operation: Flux and Permeability Normalized Permeability Constant flux; UF permeability is influenced by feed temperature Stable permeability indicates 60lmh is an reasonable design flux for feed source. Actual Operating Flux 27
UF Operation: Treated Water Quality Variable feed turbidity; average of 1.26NTU UF Feed UF Permeate SFP-2880 produces filtrate with turbidity < 0.1NTU, most of the time High resolution/accuracy online laser turbidimeter recommended 28
RO Operation: Flow and Rejection Normalized rejection Normalized flux Stable normalized flux, no flux decline tendency and no obvious fouling Stable RO system rejection,99.2% in rejection (better than design!) 29
Thank You 30