Les membranes de carbur de silici tenen un rendiment superior en comparació amb altres materials de membrana, que poden millorar eficaçment l'eficiència del tractament i purificar la qualitat de l'aigua, garantint així la seguretat de l'aigua potable pública.
Els mòduls de membrana d'ultrafiltració s'utilitzen àmpliament en diverses aplicacions a causa de la seva estabilitat química única, alta resistència i alta porositat de flux lliure-. Les membranes de SiC es preparen sinteritzant partícules de SiC a una temperatura elevada de 2400 graus mitjançant un procés de recristal·lització. El procés de sinterització implica una transició de fase sòlida-gas-sòlida, durant la qual es formen colls entre les partícules de SiC. La hidrofilicitat natural i l'angle de contacte de les partícules de SiC (només 0,3 graus) permeten fluxos d'aigua elevats de fins a 3200LMH, el que els fa ideals per a aplicacions de tractament d'aigua.
01
Alt flux
02
Resistència a la corrosió
03
Alta Força
04
Llarga vida útil
Aplicacions
Els mòduls de membrana d'ultrafiltració s'utilitzen àmpliament en molts camps, incloent-hi principalment:
Tractament d'aigües residuals: es pot utilitzar per tractar diverses aigües residuals industrials, com ara aigües residuals de galvanoplastia, aigües residuals farmacèutiques, aigües residuals d'impressió i tenyit, etc. A través del seu rendiment de filtració eficient, pot eliminar sòlids en suspensió, ions de metalls pesants, matèria orgànica i altres contaminants de les aigües residuals per aconseguir la purificació i el reciclatge d'aigües residuals.
Tractament de l'aigua potable: gràcies al seu rendiment de filtració d'alta{0}}precisió, pot eliminar microorganismes com ara bacteris, virus, algues i contaminants orgànics de l'aigua per millorar la seguretat de l'aigua potable.
Separació de gasos: utilitzant la seva distribució única de la mida dels porus i les seves propietats superficials, pot aconseguir una separació efectiva de diferents components en una barreja de gasos, com ara la recuperació d'hidrogen i la purificació de gas natural.
Problemes comuns i solucions per als mòduls de membrana d'ultrafiltració
Els mòduls de membrana d'ultrafiltració/les membranes de nucli{0}}columna de carbur de silici (SiC), amb els seus avantatges bàsics com la resistència a altes temperatures, resistència a àcids i àlcalis, alta resistència mecànica i fortes propietats antiincrustantes, s'utilitzen àmpliament en entorns durs com ara tractaments químics, metal·lúrgics, biofarmacèutics i d'aigües residuals altes.{1}} No obstant això, en aplicacions pràctiques, encara es poden produir diversos problemes a causa de factors com ara l'adaptabilitat a les condicions de funcionament, els procediments operatius i els mètodes de manteniment. A continuació es mostren problemes comuns, anàlisi de causes i solucions específiques per a les membranes de columna de nucli de carbur de silici-, que cobreixen tot el procés d'aplicació.
I. Problemes comuns en l'etapa de selecció i instal·lació
1. Compatibilitat de selecció insuficient, donant lloc a un rendiment incomplet de la membrana.
Manifestacions del problema: flux de membrana inferior a l'esperat, mala retenció de contaminants, fàcil incrustació o corrosió durant el funcionament; esquerdament del nucli de la membrana i degradació sobtada del rendiment en condicions extremes.
Anàlisi de la causa: la mida dels porus de la membrana i el grau del material no s'ajustaven amb precisió a la qualitat de l'aigua afluent (per exemple, components corrosius, distribució de la mida de les partícules contaminants) i les condicions de funcionament (temperatura, pressió, pH); els paràmetres nominals dels mòduls de membrana per a condicions especials de funcionament (p. ex., alta salinitat, alta temperatura, alta pressió) no es van verificar completament, donant lloc a la selecció de mòduls fora del rang acceptable.
Solució: abans de la selecció, realitzeu una enquesta exhaustiva dels paràmetres de funcionament, definint clarament el rang de pH de l'influent, la concentració de substàncies corrosives (per exemple, àcids forts, àlcalis forts, oxidants), la mida de les partícules contaminants, la temperatura de funcionament i la pressió; seleccioneu mòduls de membrana amb mides de porus adequades (1 ~ 10 μm per a la microfiltració, 0,01 ~ 1 μm per a la ultrafiltració) segons els requisits, prioritzant nuclis de membrana SiC d'alta -puresa per a condicions altament corrosives; Verifiqueu estrictament els paràmetres nominals dels mòduls de membrana (p. ex., -temperatura de funcionament a llarg termini inferior o igual a 150 graus, rang de tolerància del pH 2~13) per garantir una cobertura completa del rang de funcionament real.
2. Desviacions d'instal·lació que provoquen una tensió desigual al nucli de la membrana o una fallada del segell
Manifestacions del problema: fuites a les tapes dels extrems del mòdul de membrana; barreja de permeat i concentrat que resulta en una qualitat de l'aigua deficient; vibració anormal durant el funcionament; esquerdes a l'extrem del nucli de la membrana després d'un ús prolongat; espai anormal entre la carcassa de la membrana i el nucli de la membrana.
Anàlisi de la causa: el nucli de la membrana no es va mantenir horitzontal/vertical durant la instal·lació, donant lloc a una desalineació amb l'eix de la carcassa de la membrana i una tensió concentrada al final; els objectes estrangers no es van netejar de la superfície de segellat abans de la instal·lació, o no es va aplicar cap lubricant especial, provocant una fricció seca i danys als segells; El parell de tensió desigual de les tapes finals va provocar un desequilibri de tensió circumferencial.
Solució: utilitzeu una eina de guia dedicada durant la instal·lació per assegurar-vos que el nucli de la membrana estigui alineat amb l'eix de la carcassa de la membrana i introduïu-lo lentament per evitar l'impacte. Abans de la instal·lació, netegeu la superfície de segellat amb un detergent neutre per eliminar l'escòria de soldadura, els residus i altres objectes estranys. Apliqueu oli de silicona de grau alimentari-o un lubricant especial de manera uniforme als components de segellat i a les superfícies de contacte de segellat. Premeu els cargols de la tapa final amb una clau de torsió al parell especificat pel fabricant (normalment 40 ~ 60 N·m) per garantir una força circumferencial uniforme. Després de la instal·lació, feu una prova d'aigua per confirmar que no hi ha fuites.
3. Connexions inadequades de canonades que provoquen impacte o cavitació del flux d'aigua
Manifestacions del problema: els danys de fregament es produeixen a l'entrada del nucli de la membrana, generant un soroll anormal durant el funcionament; grans fluctuacions en el cabal de permeat i augments i disminucions sobtades del diferencial de pressió transmembrana (TMP).
Anàlisi de la causa: les canonades d'entrada i sortida no estan connectades de forma concèntrica a la interfície del mòdul de membrana, generant un flux turbulent que afecta el nucli de la membrana; les canonades no tenen suports independents i el pes es transfereix a la interfície del mòdul de membrana, provocant una deformació; hi ha una zona de pressió negativa a la canonada d'entrada, que fa que l'aire s'aspira i es formin bombolles, provocant cavitació.
Solucions: 1. Ajusteu les posicions de les canonades per garantir la concentricitat amb la interfície del mòdul de membrana; instal·leu juntes flexibles per compensar el desplaçament si cal. 2. Instal·leu suports independents per a canonades d'entrada i sortida per evitar la transferència de pes al mòdul de membrana. 3. Instal·leu una vàlvula de ventilació a l'extrem frontal de la canonada d'entrada per eliminar l'aire de la canonada. 4. Instal·leu una vàlvula d'estabilització de pressió a la sortida d'alta-pressió de la bomba de pressió per evitar que les fluctuacions de pressió de la membrana afectin l'aigua.
II. Problemes comuns durant el funcionament
1. Fouling freqüent de la membrana que condueix a una ràpida disminució del flux
Manifestacions del problema: una disminució significativa del cabal de permeat en un període curt, un augment continu del diferencial de pressió transmembrana (TMP), efectes de curta durada-després del rentat rutinari i susceptibilitat a la contaminació repetida.
Causes: el fracàs del pretractament a l'extrem frontal permet que els sòlids en suspensió, els col·loides, les molècules orgàniques grans (com l'àcid húmic i les proteïnes) o els microorganismes de l'aigua bruta entrin al sistema de membrana i es dipositin a la superfície de la membrana i dins dels porus. 5. Condicions operatives inadequades, com ara una velocitat creuada-excessivament baixa-per formar una adhesió efectiva del flux{2} del contaminant{2} Si no es renta ràpidament després de l'aturada, els contaminants residuals s'acumulen a la superfície de la membrana.
Solució: milloreu el pretractament afegint un filtre de seguretat amb una mida de porus de 800 μm o més, controlant l'SDI (índex de degradació del sòl) de l'influent a<5; optimize operating parameters, appropriately increasing the cross-flow velocity to achieve a stable membrane scouring effect and avoid dead-end filtration; immediately execute a flushing procedure after shutdown, backwashing the membrane element with clean water to remove surface fouling; develop targeted cleaning plans based on the type of fouling (soaking inorganic fouling in citric acid, and cleaning organic fouling with a mixture of sodium hypochlorite and sodium hydroxide).
2. Corrosió o dany de l'element de la membrana que condueixi al deteriorament de la qualitat de l'aigua permeada
Manifestacions del problema: augment sobtat de la terbolesa i la conductivitat del permeat, aparició de sòlids en suspensió; Apareixen picades i esquerdes a la superfície de l'element de la membrana i, en casos greus, danys i fuites de l'element de la membrana.
Anàlisi de la causa: el pH de l'aigua d'alimentació supera el rang de tolerància del mòdul de membrana, donant lloc a la corrosió del material SiC a causa de l'exposició prolongada a un entorn àcid/alcalí fort; l'aigua bruta conté concentracions elevades d'oxidants (per exemple, clor residual > 0,5 ppm), que, si no s'eliminen a temps, causen danys oxidatius a la superfície de la membrana; la temperatura de funcionament és massa alta, superant la temperatura de tolerància nominal del mòdul de membrana, accelerant l'envelliment del material; matèria estranya (per exemple, partícules metàl·liques, impureses dures) entra al sistema, erosionant i desgastant el nucli de la membrana.
Solucions: controleu estrictament el pH de l'aigua d'alimentació dins del rang de 2-13; en condicions àcids/alcalines forts, neutralitzar i ajustar prèviament; quan l'aigua crua conté oxidants, afegiu una unitat de filtre de carbó actiu aigües amunt per controlar el clor residual <0,1 ppm; controleu la temperatura de funcionament dins del rang nominal (a llarg termini Menys o igual a 150 graus) per evitar el sobreescalfament; Reforçar el pretractament aigües amunt per garantir que el filtre de seguretat intercepta eficaçment les impureses dures i inspeccioneu i netegeu regularment el filtre.
3. Les fluctuacions anormals de la pressió de funcionament afecten l'estabilitat del sistema
Manifestacions del problema: fluctuacions freqüents en la pressió de l'aigua d'alimentació i la diferència de pressió transmembrana, donant lloc a un flux de permeat inestable; en casos extrems, la protecció contra la pressió del sistema s'activa, provocant l'aturada.
Anàlisi de la causa: funcionament inestable de la bomba d'entrada, que provoca fluctuacions en la sortida del cabal; bloqueig o funcionament inadequat de les vàlvules de les canonades, que condueix a un flux d'aigua obstruït; contaminació severa de l'element de la membrana, que provoca un bloqueig localitzat i una distribució desigual de l'aigua; entrada d'aire al sistema, creant una mescla de gas-líquid i provocant fluctuacions de pressió.
Solucions: Revisió de la bomba d'entrada per garantir una sortida de cabal estable; substituïu els impulsors gastats si cal; inspeccioneu les vàlvules de canonades, elimineu els bloquejos i assegureu-vos el funcionament correcte; realitzar una neteja química oportuna de l'element de la membrana per eliminar contaminants i bloquejos; identificar els punts d'entrada d'aire al sistema, estrènyer les juntes i obrir les vàlvules de ventilació per eliminar l'aire; evitar pressió negativa a la canonada d'entrada.
4. Degradació del rendiment de la membrana i disminució del flux en condicions d'alta-temperatura
Problem Manifestations: Under high-temperature (>100 graus) condicions de funcionament, el flux de membrana disminueix contínuament i no es pot restaurar després de la neteja; Les esquerdes per tensió tèrmica apareixen als extrems de l'element de la membrana.
Anàlisi de la causa: la diferència significativa en els coeficients d'expansió tèrmica entre el nucli de la membrana i la carcassa de la membrana a altes temperatures, juntament amb la manca d'espai de compensació tèrmica reservat-previament, va provocar l'esquerda-de la placa final sota estrès. Les altes temperatures van accelerar l'acumulació de contaminants orgànics dins dels porus de la membrana, que eren difícils d'eliminar amb la neteja convencional. La manca de selecció de segells especialitzats resistents a altes-temperaturas en condicions d'alta-temperatura va provocar una fallada del segell i una fuita d'aigua del producte.
Solucions: seleccioneu mòduls de membrana de columna de nucli de carbur de silici especialitzats adaptats a condicions d'alta-temperatura per garantir coeficients d'expansió tèrmica coincidents entre el nucli de la membrana i la carcassa de la membrana; reservar espai de compensació d'expansió tèrmica i contracció durant la instal·lació del mòdul de membrana per evitar una fixació rígida; optimitzar l'esquema de neteja en condicions d'alta-temperatura mitjançant l'ús d'agents químics compatibles amb altes-temperatura (com ara solucions alcalines resistents a altes-temperatura) i allargant el temps de remull; substituïu-los per segells especialitzats-resistents a altes temperatures (com ara cautxú fluorat) per garantir un rendiment de segellat estable a altes temperatures.
floculant
Factors que afecten la dosificació dels floculants
01 Factors interns
(1) Canvi del tipus de floculant La dosi dels floculants canviarà definitivament en funció del tipus de floculant. Per exemple, el pes molecular de Pam canvia de 10 milions a 8 milions, la sal de ferro es substitueix per sal d'alumini, etc.
(2) Canvi de proveïdor Aquest és un factor intern comú. En molts casos, el rendiment del mateix tipus de floculants de diferents proveïdors varia molt. De vegades es canvia de proveïdor per estalviar costos o per motius indescriptibles, però els preus baixos no garanteixen necessàriament una alta eficiència i la dosi també pot ser diferent.
02 Factors externs
(1) La influència de la temperatura de l'aigua La temperatura de l'aigua té un impacte significatiu en el consum de drogues, especialment a l'hivern, quan la baixa temperatura de l'aigua té un impacte més gran en el consum de drogues. Normalment, els flòculs es formen lentament i les partícules són petites i soltes. Les principals raons són: la hidròlisi dels coagulants de sal inorgànica és una reacció endotèrmica, i és difícil que els coagulants d'aigua a baixa-temperatura s'hidrolitzin; la viscositat de l'aigua a baixa -temperatura és alta, cosa que debilita la intensitat del moviment brownià de les partícules d'impureses a l'aigua, redueix la possibilitat de col·lisió, no afavoreix la desestabilització i la coagulació dels col·loides i també afecta el creixement dels flòculs. Quan la temperatura de l'aigua és baixa, es millora la hidratació de les partícules col·loïdals, cosa que dificulta l'agregació dels col·loides i també afecta la força d'adhesió entre les partícules col·loïdals. La temperatura de l'aigua està relacionada amb el valor del pH de l'aigua. Quan la temperatura de l'aigua és baixa, el valor de pH de l'aigua augmenta i també augmentarà el valor de pH òptim corresponent per a la coagulació. Per tant, a l'hivern en zones fredes, és difícil obtenir un bon efecte de coagulació encara que s'afegeixi una gran quantitat de coagulant.
(2) La influència del valor del pH i l'alcalinitat El valor del pH és un indicador de si l'aigua és àcida o alcalina, és a dir, un indicador de la concentració d'H+ a l'aigua. El valor del pH de l'aigua bruta afecta directament la reacció d'hidròlisi del coagulant, és a dir, quan el valor del pH de l'aigua crua es troba dins d'un cert rang, es pot garantir l'efecte de coagulació. Quan s'afegeix el coagulant a l'aigua, la concentració d'H+ a l'aigua augmenta a causa de la hidròlisi del coagulant, la qual cosa fa que el valor del pH de l'aigua disminueixi, dificultant la hidròlisi. Per mantenir el valor de pH dins del rang òptim, hi hauria d'haver prou substàncies alcalines a l'aigua per neutralitzar H+. L'aigua natural conté una certa alcalinitat (normalment HCO3-), que pot neutralitzar l'H+ produït durant el procés d'hidròlisi del coagulant i té un efecte amortidor sobre el valor del pH. Quan l'alcalinitat de l'aigua bruta és insuficient o el coagulant s'afegeix en excés, el valor del pH de l'aigua caurà significativament, destruint l'efecte de coagulació.
(3) La influència de la naturalesa i la concentració d'impureses a l'aigua La mida i la càrrega de les partícules SS a l'aigua afectaran l'efecte de coagulació. En termes generals, l'efecte de coagulació és pobre quan la mida de la partícula és petita i uniforme. La concentració de partícules a l'aigua és baixa i la probabilitat de col·lisió de partícules és petita, cosa que no afavoreix la coagulació. Quan la terbolesa és molt gran, el consum de fàrmac requerit augmentarà molt per desestabilitzar el col·loide a l'aigua. Quan hi ha una gran quantitat de matèria orgànica a l'aigua, es pot adsorbir per partícules d'argila, canviant així les propietats superficials de les partícules col·loides originals, fent que les partícules col·loides siguin més estables, cosa que afectarà greument l'efecte de coagulació. En aquest moment, cal afegir oxidants a l'aigua per destruir l'efecte de la matèria orgànica i millorar l'efecte de coagulació. Les sals solubles en aigua també poden afectar l'efecte de coagulació. Per exemple, quan hi ha una gran quantitat d'ions de calci i magnesi a l'aigua natural, és propici per a la coagulació, mentre que una gran quantitat de Cl- no afavoreix la coagulació. Durant l'època d'inundacions, l'aigua de gran-terbolesa que conté una gran quantitat d'humus entra a la planta a causa del fregament de l'aigua de pluja. La pràctica general d'augmentar la quantitat de pre-cloració i la dosi del coagulant es basa en això.
(4) La influència de les condicions hidràuliques externes Les condicions bàsiques per a la coagulació de les partícules col·loïdals són desestabilitzar les partícules col·loïdals i fer que les partícules col·loïdals desestabilitzades xoquin entre si. La funció principal del coagulant és desestabilitzar les partícules col·loïdals, mentre que l'agitació hidràulica externa és garantir que les partícules col·loïdals puguin contactar completament amb el coagulant, de manera que les partícules col·loïdals xoquen entre si per formar flòculs. Per tal que les partícules col·loïdals estiguin en contacte totalment amb el coagulant, és necessari dispersar-les de manera ràpida i uniforme a totes les parts del cos d'aigua després d'afegir el coagulant a l'aigua, comunament coneguda com a mescla ràpida, que es requereix en un termini de 10 a 30 segons i no més de 2 minuts.
(5) La influència de la càrrega de xoc del volum d'aigua El xoc del volum d'aigua es refereix al canvi periòdic o no-periòdic, sobtat i gran del xoc del volum d'aigua bruta. Per a la planta d'aigua, el consum d'aigua a la ciutat i l'ajust del volum d'aigua aigües amunt afecten el volum d'aigua que entra a la planta, especialment en l'etapa màxima de subministrament d'aigua a l'estiu. El volum d'aigua que entra a la planta canvia molt, donant lloc a un ajust freqüent de la dosi del reactiu i l'efecte de l'aigua després de la sedimentació no és gaire ideal. Val la pena assenyalar que aquest canvi no és un augment lineal. Després d'això, presteu atenció a les flors d'alum del dipòsit de reacció per evitar una dosi excessiva i destruir l'efecte de coagulació.
Mesures d'estalvi-de floculants
A més dels factors anteriors, hi ha algunes mesures d'estalvi{0}}de fàrmacs, com ara augmentar el nombre de temps d'agitació a la piscina líquida de medicaments, reduir la precipitació de partícules sòlides al reactiu i estabilitzar les propietats del fàrmac, que també poden aconseguir el propòsit d'estalviar el consum de medicaments. Si voleu estalviar costos en l'ús de poliacrilamida, primer heu de triar el model de poliacrilamida. El principi és triar la poliacrilamida amb el millor efecte de tractament d'aigües residuals. El car no és necessàriament el millor, i no intenteu ser barat per provocar un efecte de tractament deficient de les aigües residuals, que augmentarà el cost. Trieu un reactiu que redueixi el contingut d'humitat del fang i tingui una dosi unitaria més baixa.
Primer, feu un experiment de floculació amb les mostres de reactius proporcionades al laboratori, seleccioneu dos o tres reactius amb bons efectes experimentals i, a continuació, feu experiments amb màquina per observar el seu efecte final de descàrrega de fang i determineu la varietat final de reactius en funció d'això. La poliacrilamida és generalment una partícula sòlida i s'ha de configurar en una solució aquosa amb una certa solubilitat. La concentració sol estar entre el 0,1% i el 0,3%. Massa concentrat o massa diluït afectarà l'efecte, malbaratarà els reactius i augmentarà els costos. L'aigua que dissol el polímer granular ha d'estar neta (com l'aigua de l'aixeta), no aigües residuals. L'aigua a temperatura ambient és suficient i, en general, no cal escalfar-la. Quan la temperatura de l'aigua és inferior als 5 graus, es dissol molt lentament. La velocitat de dissolució augmenta amb l'augment de la temperatura de l'aigua, però per sobre dels 40 graus, el polímer es degradarà més ràpidament, afectant l'efecte d'ús.
En general, l'aigua de l'aixeta és adequada per preparar solucions de polímers. L'àcid fort, l'àlcali fort i l'aigua salada alta no són adequats per a la preparació. En la preparació dels reactius, s'ha de parar atenció al temps d'envelliment, de manera que els reactius s'han de dissoldre completament a l'aigua i no aglomerar-se, en cas contrari, provocarà residus i afectarà l'efecte de descàrrega de fang.
Al mateix temps, és fàcil provocar l'obstrucció del drap filtrant i de la canonada, creant residus repetits. Després de preparar la solució, el seu temps d'emmagatzematge és molt limitat. En termes generals, quan la concentració de la solució és del 0,1%, les solucions de polímers no-iònics i aniònics no superen una setmana; la solució de polímer catiònic no supera un dia. Després de preparar l'agent, durant el procés d'addició, s'ha de prestar atenció als canvis en la qualitat del fang entrant i l'efecte del fang, i la dosi de l'agent s'ha d'ajustar a temps per aconseguir una millor relació de dosificació. L'agent s'ha d'emmagatzemar en un magatzem sec i la bossa de medicaments s'ha de segellar. Durant l'ús, feu servir tant com sigui possible i segellar l'agent no utilitzat per evitar la humitat. En preparar l'agent, s'ha de tenir cura de no configurar massa. La solució que s'ha emmagatzemat durant molt de temps s'hidrolitza fàcilment i ja no es pot utilitzar.
Etiquetes populars: mòdul de membrana d'ultrafiltració, fabricants de mòduls de membrana d'ultrafiltració de la Xina, proveïdors, fàbrica
