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工業技術研究院

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高通量超濾膜與乾淨水

技術簡介

國內特用型超濾膜材每年需求高達數十億,可惜皆由國外壟斷。透過塗佈技術及R2R連續製膜技術,自製開發材料及製程技術,可協助廠商進口取代及產業升級, 串接國內上中下游產業鏈。

特色與創新

本研究以開發應用於各載具所需之超濾膜膜材,並致力將膜材應用於國內系統相關產業之各式模組為主。本產品之特點為通量大、阻絕率高,在低壓環境下即可出水之平板超濾膜,不需使用電力幫浦,在高度差5米的環境下即可產生>1000LMH水通量。目前已成功應用於太陽能矽晶圓製程用油回收、民生用水等場域驗證。

本技術採用精密狹縫式塗佈,與分析相圖路徑來控制微結構與孔洞大小,可同時解決製膜作業時在底材上塗料滲漏、膜厚均一性、濾膜孔洞尺寸分佈等問題,以獲得膜面平整與高通量的超濾膜,並導入國內廠商進行雛型產品驗證。

  • 無相態變化,保持物質原有的型態,能耗低,費用約為蒸發濃縮或冷凍濃縮的80%。
  • 屬於物理篩分過程,無須化學試劑和添加劑,產品不受污染。
  • 具有尺寸選擇性,利用壓力差,並調控濾膜孔洞大小即可分離不同尺寸的物質。
  • 在常溫下進行,適用於熱敏性物質,如抗生素等醫藥、酵素、蛋白質濃縮。
  • 易拓展過濾程序,能連續式或間隙式進行,操作方便,易於監控與自動化,拓展處理規模的可行性高。

工研院開發之超濾平板膜具低能耗、水通量大、阻絕率高、在低壓環境下即可出水的優勢;即使在不使用電力下,僅依賴重力效應(在高度差5米下),也可產出大於1000 LMH (L/m<sup>2</sup>-hr)水產量。超濾膜材模組產品特點如下:

  1. 國內自主研發親水性PVDF材質之超濾膜,具有不沾黏,容易清洗、可重複使用及耐化學藥品的特性。
  2. 膜材孔徑達奈米等級,具高阻絕率(MWCO>85%)、高通量(純水通量>300LMH),汙水濁度可從數萬NTU降到0.1 NTU以下,滿足飲用水<2 NTU標準。
  3. 本產品特別適合開發中國家偏鄉水質不佳與缺乏電力系統地區,可過濾細菌、大腸桿菌等有害物質,也適合軍用移動駐點及登山急難救助之用。

場域驗證實例:

  1. 平板超濾膜組協助偏鄉地區產出乾淨飲用水。
  2. 綠建築全屋式淨水模組驗證。
  3. 太陽能廠製程切削油回收再利用。
  4. 海洋深層水過濾測試。
  5. 養殖廢水過濾分離測試。
  6. 畜牧養豬場廢水處理測試。

應用與效益

一、工業用水處理
二、民生用水應用
三、生醫領域應用

工研院超濾膜的應用案例
工研院超濾膜的應用案例



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