El cabal de permeat de la membrana d'ultrafiltració disminueix a mesura que corre, mentre que el diferencial de pressió augmenta dia a dia. La primera reacció de moltes persones és: "La membrana està fallant i cal substituir-la".
No tinguis pressa. En la majoria dels casos, el problema rau en el sistema de rentat a contracor; o està mal dissenyat o no està totalment equipat.
Un sistema de rentat a contracor no és només una qüestió de connectar una canonada i instal·lar una bomba. Un bon sistema de rentat d'ultrafiltració requereix tres sistemes: rentat convencional, rentat millorat químic (CEB) i rentat amb aire comprimit. Faltar qualsevol d'aquests escurçarà la vida útil de la membrana.
I. Sistema de rentat convencional
El rentat a contracors convencional és un procés diari de "neteja rutinària" que utilitza el rentat hidràulic invers per eliminar la capa de pastís de filtre solta de la superfície de la membrana.
(1) Font d'aigua de rentat
L'aigua de rentat ha de ser permeat d'ultrafiltració, no aigua bruta. Rentar la membrana amb aigua bruta és com rentar coses brutes amb aigua bruta; com més es renta, més brut es posa. En la pràctica d'enginyeria, el dipòsit de permeat d'ultrafiltració generalment es reutilitza directament, eliminant la necessitat d'un dipòsit de rentat a contracor separat.
(2) Bomba de rentat
Caudal: es calcula a partir del flux de rentat nominal del mòdul de membrana. Un flux de rentat típic és de 100 a 150 L/(m²·h) (LMH). Consulteu el manual tècnic del fabricant de la membrana per obtenir detalls específics. El cabal total és el cabal d'un únic mòdul multiplicat pel nombre de mòduls.
Capçal: tenint en compte la resistència de la canonada, la resistència de la vàlvula de colze i la resistència lateral del rentat del mòdul de membrana, la pressió d'entrada del rentat es controla a aproximadament 0,2 MPa. El cos de la bomba està fet normalment d'acer inoxidable 304; per a l'aigua corrosiva, s'utilitza 316L.
(3) Dispositiu de dosificació d'hipoclorit de sodi
S'utilitza per inhibir el creixement microbià a la superfície de la membrana i a la canonada. Dos mètodes de dosificació:
Dosificació contínua d'entrada: Manté una concentració efectiva de clor d'1 a 5 ppm a l'aigua d'entrada, adequada per a situacions en què l'aigua bruta ja conté un alt nivell de microorganismes.
Dosificació de xoc de rentat a contracor: afegiu de 10 a 15 ppm de clor disponible a l'aigua de rentat a contracor, remullant durant 30 a 60 minuts cada vegada, una vegada al dia. Aquesta és la configuració més utilitzada en enginyeria.
Selecció d'equips: el volum del dipòsit de dosificació està dissenyat en funció de la dosi diària, equipat amb un interruptor de baix-nivell; la bomba alarmarà automàticament i s'aturarà quan la dosi sigui insuficient. El cabal de la bomba dosificadora es calcula en funció de la concentració objectiu i la pressió de sortida ha de ser de 0,1 a 0,2 MPa superior al punt de dosificació.
II. Sistema de rentat millorat químic (CEB).
En situacions de mala qualitat de l'aigua i alta càrrega de contaminació, el rentat de l'aigua només és insuficient; La dosificació química és necessària per eliminar els contaminants obstinats. El sistema CEB es pot equipar amb una unitat de rentat àcid independent, una unitat de rentat alcalí o ambdues.
(1) Unitat CEB de dosificació d'àcids
Escenaris aplicables: escenaris en què l'afluent conté una alta concentració de col·loides metàl·lics d'alt valor-com ara el ferro i l'alumini, o en què hi ha una tendència a la descamació de carbonats.
Selecció química: l'àcid clorhídric s'utilitza per a incrustacions inorgàniques convencionals, mentre que l'àcid oxàlic o l'àcid cítric s'utilitza per a la contaminació d'òxids de metalls pesants, ja que són menys corrosius i són més respectuosos amb la membrana-.
Selecció d'equips: el dipòsit de dosificació està dissenyat per a un dia d'ús i està equipat amb una protecció de baix-nivell. Per a la dosificació s'utilitza una bomba dosificadora o una bomba magnètica de gran-flux, amb el cabal calculat en funció del cabal de rentat a contracors i la concentració objectiu. Concentracions de remull objectiu: àcid oxàlic 0,5% a 1%, àcid cítric 0,5% a 1%, àcid clorhídric 0,1%.
Control de funcionament: cada remull dura de 5 a 15 minuts. Per a zones molt contaminades, la concentració i el temps de remull es poden augmentar adequadament dins de l'autorització del fabricant de la membrana, però no ha de superar el límit de concentració de neteja fora de línia.
(2) Unitat CEB de dosificació de bactericida-àlcali
Escenaris aplicables: per a aplicacions amb un alt contingut de matèria orgànica a l'afluent, l'efecte sinèrgic de la dissolució d'àlcali i l'oxidació s'utilitza per eliminar conjuntament la matèria orgànica i els microorganismes.
Formulació química: una barreja d'hipoclorit de sodi al 0,1% i hidròxid de sodi al 0,05%. L'àlcali dissol la matèria orgànica, mentre que l'hipoclorit de sodi mata els microorganismes; els dos treballen junts.
Selecció d'equips: el dipòsit de dosificació està dissenyat per a un dia d'ús i inclou una protecció de baix-nivell. La bomba dosificadora es selecciona en funció del cabal de rentat i de la concentració objectiu.
Control de funcionament: cada remull dura de 10 a 30 minuts. Per a membranes molt contaminades, la concentració d'hipoclorit de sodi es pot augmentar fins al 0,2% dins del rang de tolerància del material de la membrana, alhora que s'allarga el temps de remull.
III. Sistema de rentat amb aire comprimit
Les membranes d'ultrafiltració a pressió externa solen utilitzar una combinació de "fregat d'aire i rentat a contracor". L'acció d'agitació i cisalla de bombolles de l'aire comprimit afluixa la densa capa de pastís de filtre a la superfície de la membrana, millorant significativament l'eficiència del rentat a contracor, fent-lo especialment adequat per a aigua d'alimentació amb sòlids en suspensió elevats i alta terbolesa.
Requisits de la font d'aire: aire comprimit net,-sense oli. Un compressor d'aire requereix un receptor-i-assecador, un filtre de precisió i un assecador refrigerat. L'oli i les partícules que entren a la membrana provoquen una contaminació irreversible.
Paràmetres de funcionament: cabal de rentat d'aire-membrana única-de 5 a 12 Nm³/h; consulteu el manual del fabricant de la membrana per obtenir-ne més detalls. La pressió de l'aire d'entrada s'ha de controlar per sota de 0,1 MPa; una pressió més alta provocarà la ruptura de la fibra de la membrana. La seqüència convencional és el rentat amb aire seguit d'un contrarentat amb aigua; per a membranes molt contaminades, es pot utilitzar un mode de rentat simultani d'aire-aigua.
El rentat de rutina s'ha de realitzar diàriament, el CEB s'ha de realitzar segons sigui necessari i el rentat d'aire s'ha de realitzar juntament amb el rentat a contra. Aquests tres sistemes realitzen cadascun les seves funcions específiques, transformant el control de l'encrassement de la membrana d'ultrafiltració de "tractar l'obstrucció després que es produeixi" a "manteniment rutinari", allargant així la vida útil de la membrana i millorant l'estabilitat del permeat.