摘 要：本文介紹提高水玻璃液體澄明度的新的過濾技術，可以達到所需的各種澄明度。該技術已在國內幾個工廠獲得成功應用。
關鍵詞：水玻璃、濁度、精密微孔過濾
水玻璃的質量直接關系其后續產品（如白碳黑、硅膠等）的品質，提高水玻璃的澄明度對提高其后續產品質量可起極重要的作用。
水玻璃通常非常混濁，粘度較大，雜質較多，采用傳統的過濾材質，如各種濾布、濾網、濾氈或深層分散濾材（如石英砂、無煙煤、纖維球或纖維層等），均遇到再生清洗麻煩，或過濾效率不穩定等弊病。目前國內許多廠家生產的水玻璃的濁度非常高，傳統的過濾材質難以有效解決，必須找到新的高效率精密過濾技術，提高產品的澄明度，方能確保后續產品的質量。
作者經過三十五年研究、開發與推廣的“高分子精密微孔過濾技術”是一種被國家科委選為“八五”與“九五”期間的“國家級科技成果重點推廣計劃項目”的新型精密過濾技術，在國內各工業部門已獲得廣泛推廣，均取得顯著的經濟效益、社會效益與環境效益。最近幾年，經過一系列試驗與開發，也開始在水玻璃生產上進行推廣。
一． 高分子精密微孔過濾技術的主要特點：
1. 過濾效率高：可過濾0.5μm以上的微粒，過濾效率非常高，對水與水溶液類液體，0.5μm微粒的過濾效率接近100%，0.3μm的微粒也可大部分被濾住。
2. 濾餅效率高：由于微孔過濾管是剛性，機械強度比較好，采用0.6Mpa的壓縮氣體反吹法，可將微孔管外表面的較干濾餅很輕便地反吹卸除，排渣效率很高。
3. 效率高：采用“氣—水混合流反吹法”可將堵塞在微孔管內的微粒絕大部分反吹出來，再生效率很高，使微孔過濾管能長期連續使用，使用期至少一年，一般可達二至三年。
4. 腐蝕性能高：可耐酸（除非98%濃硫酸）、耐堿、鹽及70℃以下絕大部分有幾溶劑。
5. 微孔過濾機結構比較簡單，操作機械化程度高安裝維修與維護輕便。
主要缺點：微孔過濾管耐溫不高，其中微孔PE管不超過80℃，微孔PA管不 110℃。
二． 水玻璃的精密微孔過濾試驗：
做了一系列的精密微孔過濾試驗，以觀察在不同條件下濾液濁度與濾速的變化。
(一) 試驗一：要求濾液在3NTU左右的試驗。
原料來源：取自上海某某化工廠的水玻璃商品。
原精濁度：47.5NTU No.1試驗條件：
微孔過濾管型號：PSIT 過濾面積：77.6cm 2
試驗料液：原料液以水稀釋5倍，濁度為13.8NTU。
過濾溫度：常溫（粘度為3.25厘泊），PH值：>11。
過濾壓差：0.015~0.025Mpa，試驗結果見表一
表一、水玻璃的精密微孔過濾試驗結果
累計濾液體積(升) | 累計過濾時間(秒) | 平均濾速(m3/m2h) | 混合 (NTU) |
2 | — | — | 2.88 |
4 | 1980 | 0.94 | |
4.5 | 2730 | 0.77 | |
7 | 3960 | 0.82 | |
7.5 | 4320 | 0.82 |
No.2、試驗條件，基本條件同No.1，唯一不同是：
試驗料液濁度：13.3NTU 過濾壓差：0.025~0.03Mpa
試驗結果見表二
表二、水玻璃過濾試驗數據
累計濾液體積(升) | 累計過濾時間(秒) | 平均濾速(m3/m2h) | 混合 (NTU) |
2.5 | 375 | 3.10 | 2.15 |
4 | 780 | 2.40 | |
5.5 | 1500 | 1.70 | |
6 | 1860 | 1.50 | |
6.5 | 2340 | 1.30 | |
7 | 2640 | 1.20 | |
7.5 | 2955 | 1.18 | |
8 | 3360 | 1.11 | |
8.5 | 3900 | 1.01 | |
9 | 4620 | 0.90 |
(二) 試驗二：要求濾液濁度不超過1NTU的試驗
原料來源：取自上海某某廠生產的水玻璃
原料液濁度：39NTU No.1試驗條件
微孔過濾管型號：PS2T 過濾面積：77.6cm 2
試驗料液：原料液不稀釋，濁度仍為39NTU
過濾溫度：60~65℃，PH值 〉11
試驗結果表3與表4
表3、水玻璃精密微孔過濾實驗數據
累計濾液體積 （ml） | 累計過濾時間 （s） | 過濾壓差 （Mpa） | 平均濾速 （m3/m2h） | 濾液濁度 （NTU） |
50 | 1520 | 0.0059 | 0.0153 | 3.19 |
100 | 2885 | 0.0088 | 0.0161 | 0.71 |
150 | 3360 | 0.0234 | 0.021 | 0.88 |
6300 | 4309 | 0.0434 | 0.0323 | 0.53 |
450 | 5349 | 0.0691 | 0.039 | 0.26 |
600 | 7149 | 0.0691 | 0.039 | 0.27 |
表4、水玻璃精密微孔過濾實驗數據
累計濾液體積 （ml） | 累計過濾時間 （s） | 過濾壓差 （Mpa） | 平均濾速 （m3/m2h） | 濾液濁度 （NTU） |
100 | 753 | 0.024 | 0.062 | 1.53 |
150 | 1868 | 0.038 | 0.062 | 0.51 |
400 | 3048 | 0.052 | 0.061 | 0.61 |
600 | 4090 | 0.066 | 0.068 | 0.53 |
750 | 5332 | 0.066 | 0.065 | 0.47 |
900 | 6777 | 0.066 | 0.062 | 0.46 |
1000 | 8437 | 0.066 | 0.055 | 0.34 |
(三) 試驗三：進行長達6.5小時的連續精密微孔過濾試驗，以了解過濾速率與濾液濁度的連續的變化。
原料來源：取自上海某某化工廠生產的水玻璃產品。
原料液濁度：65NTU
試驗液濁度：原料液以水稀釋8倍，試驗液濁度為25.4NTU。
微孔過濾管過濾面積：PA—4T 微孔過濾管過濾面積：58cm 2
過濾溫度：常溫，PH值：>11
試驗結果見表5
表5、水玻璃長時間連續精密微孔過濾實驗數據
累計濾液體積 （L） | 累計過濾時間 （h） | 平均濾速 （m3/m2h） | 濾液濁度 （NTU） |
0 | 0 | 0 | 65 |
0.15 | 0.0053 | 1.75 | 11.8 |
0.6 | 0.039 | 0.95 | — |
0.95 | 0.091 | 0.64 | — |
1.35 | 0.21 | 0.39 | 8.95 |
1.95 | 0.68 | 0.18 | 2.45 |
2.75 | 1.97 | 0.086 | 1.2 |
3.3 | 3.18 | 0.064 | 0.76 |
4 | 4.99 | 0.05 | <0.76 |
4.55 | 6.5 | 0.043 | <0.76 |
還進行將65NTU水玻璃原液以水稀釋10倍、15倍與20倍，分別已不同微孔孔徑，不同壁厚的微孔過濾管進行長達7~9小時的連續過濾試驗，以測定其平均濾速與濾液濁度的變化。由于數據非常多，本文不再敘述。
由表1至表5等實驗數據可知，采用不同的微孔過濾孔徑，不同的過濾壓差，可將各種濁度的水玻璃通過精密微孔過濾獲得所需澄明度，以滿足生產上不同需要。
三． 結語：
目前溫州市東甌水處理器材廠生產的精密微孔過濾機，其過濾效率可以控制，操作很簡單，微孔過濾管再生很簡單，過濾機的價格相對較低，使用壽命長。已在國內幾家廠在生產上成功用于水玻璃的精密過濾，提高了水玻璃的透明度，提高了后續產品質量。
技術支持：
設備咨詢前請完善我司工況調查表，以便我司工程師提供更完善的過濾方案！
