Introducció
Les membranes orgàniques s'utilitzen àmpliament en projectes de tractament d'aigua convencionals a causa del seu avantatge de cost. No obstant això, són propensos a l'envelliment, l'obstrucció i els danys quan s'enfronten a diverses qualitats extremes d'aigua industrial. Aquest article revisa tres condicions de funcionament inadequades per a membranes orgàniques i detalla els avantatges bàsics de les membranes d'ultrafiltració inorgànica de carbur de silici en condicions d'aigua dures, ajudant a evitar desviaments en la selecció del procés.
Categoria 1: àcids i àlcalis forts, altes concentracions d'oxidants corroeixen la qualitat de l'aigua.
|
Característica |
Contingut |
|
|
① El rang de pH extrem de l'aigua bruta durant tot l'any: pH < 2 per a aigües residuals fortament àcides, pH > 13 per a aigües residuals químiques fortament alcalines; ② L'aigua conté altes concentracions de substàncies oxidants fortes com hipoclorit de sodi, peròxid d'hidrogen, ozó i dicromat; ③ El sistema requereix agents àcids i àlcals d'alta-freqüència i alta-concentració per netejar en profunditat els elements de membrana molt contaminats. |
|
Deficiències de la membrana orgànica |
La majoria de les membranes orgàniques de PVDF disponibles comercialment només poden tolerar de manera estable nivells de pH entre 1 i 12. L'exposició prolongada a àcids forts concentrats i àlcalis provocarà gradualment inflor i hidròlisi i trencament de la cadena molecular. La immersió contínua en oxidants d'alta-concentració danyarà l'estructura del polímer, provocant que les fibres de la membrana es tornin trencadisses i s'esquerdin i que els porus es col·lapsen, la qual cosa farà que la membrana no pugui funcionar correctament. |
|
Scarbur d'ilióceràmicaadaptació de la membrana |
El carbur de silici és químicament extremadament inert i té un rang de pH del 100%. Funcionament estable de 0 a 14 graus; pot suportar immersió i neteja prolongades amb altes concentracions d'àcids, àlcalis i oxidants sense inflor, envelliment o danys per oxidació; la taxa de recuperació del rendiment supera el 95% després de cada neteja profunda; el rendiment-a llarg termini no mostra cap degradació. |
|
Escenaris típics de la indústria |
Licor mare-alta en sal procedent de productes químics fins, aigües residuals de la gasificació química del carbó, líquids residuals de neteja àcids i àlcalis de bateries de liti i solucions altes-àcides i alcalines de síntesi farmacèutica, etc. |
|
Casos específics |
Enllaç -Membranes ceràmiques de carbur de silici utilitzades en la purificació de líquids àcids
|
Categoria 2: Aigua amb alt contingut en sòlids, alt contingut en oli i alta duresa que abrasa la superfície.
|
Característica |
Contingut |
|
Característiques de funcionament |
① L'aigua conté nivells elevats de sòlids en suspensió, oli emulsionat, col·loides i partícules dures i fines; ② El funcionament requereix una neteja física d'alta-intensitat per eliminar el pastís del filtre de la superfície de la membrana i un esbandida-a llarg termini de la superfície de la membrana; ③ Els contaminants es compacten fàcilment dins dels porus de la membrana, formant una capa d'adsorció irreversible. |
|
Deficiències de la membrana orgànica |
Les fibres orgàniques de la membrana són toves, i el fregat d'aire d'alta-intensitat a llarg termini i l'abrasió de partícules dures farà que les fibres de la membrana es desgastin, trenquin i es tornin inutilitzables. Els materials orgànics són més hidròfobs que les membranes ceràmiques de carbur de silici i l'oli i els col·loides s'hi poden adherir fàcilment. La neteja convencional no els pot eliminar completament, cosa que provoca una caiguda important del flux. |
|
Scarbur d'ilióceràmicaadaptació de la membrana |
La membrana ceràmica de carbur de silici està sinteritzada integralment a alta temperatura i la seva resistència mecànica i resistència al desgast superen amb escreix les de les membranes orgàniques. Pot suportar una neteja física d'alta-pressió durant molt de temps. El material és naturalment hidròfil, i l'oli i els col·loides són difícils de compactar i adsorbir. Combinat amb una neteja profunda amb àcids i àlcalis forts, la capa contaminant es pot eliminar completament, la qual cosa allarga molt el cicle de neteja i la vida útil. |
|
Escenaris típics de la indústria |
Aigües residuals petrolieres industrials, aigües subterrànies de pou mineral, líquid d'extracció de liti de llacs salats, recuperació i filtració de catalitzadors químics, aigües residuals de processament d'olis vegetals i d'aliments, aigües residuals de pretractament de galvanoplastia que contenen sòlids en suspensió, etc. |
|
Casos específics |
Figura - Angle de contacte amb l'aigua de diferents materials de membrana
Categoria 3: sistemes d'alta-temperatura que contenen dissolvents orgànics polars
|
Característica |
Contingut |
|
Característiques de funcionament |
① The long-term operating temperature of the feed liquid is >60 graus; ②L'aigua conté dissolvents orgànics polars com ara cetones, amides i èsters d'alcohol. |
|
Deficiències de la membrana orgànica |
La majoria de les membranes orgàniques de polímer només poden suportar temperatures de fins a 50-60 graus. En condicions d'alta temperatura, l'estructura de la membrana s'estova i es deforma, i la mida dels porus canvia. Materials com el PVDF es poden dissoldre i inflar per dissolvents orgànics altament polars, perdent directament la seva funció de filtració i suposant un risc de desballestament de tot el sistema. |
|
Scarbur d'ilióceràmicaadaptació de la membrana |
Els materials inorgànics presenten una excel·lent estabilitat tèrmica i poden suportar líquids a altes-temperatura per sobre dels 80 graus durant períodes prolongats. No reaccionen amb la majoria de dissolvents orgànics, mantenen l'estabilitat estructural en sistemes líquids que contenen dissolvents-i garanteixen una precisió de filtració constant durant tot el procés. |
|
Escenaris típics de la indústria |
inclouen la clarificació d'alta-temperatura dels filtrats d'aliments, la purificació amb dissolvents de productes químics fins, el filtrat d'alta-temperatura de la bio-fermentació i la separació en calent de materials-sensibles a la calor. |
|
Casos específics |
Resum de la selecció en funció de les condicions de funcionament
Davant de tres qualitats extremes d'aigua industrial-àcids i àlcalis corrosius forts, alta-contaminació d'oli de sòlids i dissolvents orgànics d'alta-temperatura-, les deficiències dels materials orgànics de la membrana s'amplien. Els problemes com l'envelliment i la ruptura de la fibra, la degradació permanent del flux i la incapacitat de recuperar el rendiment mitjançant la neteja química sorgeixen ràpidament, cosa que provoca canvis freqüents de membranes i augmenta significativament els costos de manteniment del projecte a-a llarg termini. Les membranes ceràmiques de carbur de silici, aprofitant els seus avantatges de rendiment, posseeixen múltiples forces del nucli: resistència a la corrosió forta a tots els nivells de pH, alta resistència mecànica, resistència al desgast i a l'erosió, resistència a altes temperatures i dissolvents orgànics, hidrofílicitat nativa i alt flux estable. Són menys propensos a l'obstrucció per col·loides i contaminants d'oli, presenten un augment gradual del diferencial de pressió i demostren una excel·lent recuperació del flux després de la neteja. La seva vida útil pot ser 3-5 vegades superior a la de les membranes orgàniques, mitigant eficaçment diversos errors operatius de les membranes orgàniques a l'origen. Això proporciona una solució de filtració estable i a llarg termini per a projectes de tractament d'aigües industrials desafiants en química fina, energia nova de bateries de liti, llacs de sal mineral i síntesi farmacèutica.
1. Donem la benvinguda als companys dels processos i operacions de tractament d'aigua perquè comparteixin les seves experiències i reptes en l'operació de diversos sistemes de membranes a la secció de comentaris i aprenguin els uns dels altres.
2. Som un proveïdor professional de membranes ceràmiques de carbur de silici i equips relacionats, i podem oferir solucions madures per a diferents necessitats. Si us plau, envieu-nos un missatge privat per obtenir més informació.
3. La nostra empresa recluta talent constantment; Els professionals del sector són benvinguts a consultar i sol·licitar.