Materials i mètodes
1.1 Font d'aigua de prova
L'aigua bruta per a aquesta prova es pren d'una gran planta d'aigua a l'àrea urbana central del delta del riu Yangtze. L'aigua bruta del dipòsit Q del riu Yangtze s'utilitza com a font d'aigua diària, i el dipòsit J de la conca del llac Taihu s'utilitza com a font d'aigua d'emergència. El període experimental té una durada llarga, amb una temperatura de l'aigua a l'hivern de 8-9 graus i una temperatura de l'aigua a l'estiu de 30-33 graus . La qualitat diària de l'aigua bruta és d'aigua de classe II-III, i la font d'aigua d'emergència és global de classe III, amb alguns indicadors de classe IV. L'aigua bruta utilitzada en aquest experiment és principalment aigua bruta del riu Yangtze en temps real.
1.2 Aparells experimentals i paràmetres de funcionament
(1) Planta pilot. El conjunt general de la planta pilot inclou principalment un dipòsit de reacció de floculació, un dipòsit de membrana de reacció d'acoblament de membrana ceràmica plana d'ozó, un dipòsit de producció d'aigua que també serveix com a dipòsit d'aigua de rentat, una sala de control d'equips, una sala de dosificació, una vàlvula de canonada. sistema i un sistema de control automàtic. El sistema cobreix una superfície de 8 m², fa 4,7 m d'alçada i té una capacitat de processament d'aproximadament 60 m³/d. Els components principals del dipòsit de membrana són airejadors d'ozó, mòduls de membrana ceràmica plana i sensors de nivell de líquid; La sala d'equipaments inclou aparells com ara generadors d'ozó, bombes d'aigua, bombes d'entrada, bombes de contra-rentat, mesuradors de cabal, bufadors i sensors de pressió; La sala de dosificació inclou bomba dosificadora de coagulants i dipòsit dosificador, bomba dosificadora d'hipoclorit de sodi i dipòsit dosificador, bomba dosificadora d'àcid cítric i dipòsit dosificador; El sistema de vàlvules de canonades inclou canonades d'aigua bruta, canonades d'aigua de producció, canonades de rentat, canonades d'aigües residuals, canonades de desbordament, etc. El sistema d'autocontrol es mostra i opera mitjançant una pantalla tàctil, dissenyada amb programari de configuració i controlada mitjançant un controlador lògic programable. Els paràmetres de funcionament es poden ajustar i les dades es poden exportar al panell.
(2) Procés d'execució. L'aigua bruta es bombeja al sistema i el coagulant es barreja ràpidament i a fons amb l'aigua bruta sota l'acció del mesclador abans d'entrar al dipòsit de reacció de floculació. A continuació, entra al dipòsit de reacció d'acoblament de membrana ceràmica de la placa d'ozó des de la part inferior del dipòsit de membrana i la concentració d'ozó al dipòsit es manté mitjançant l'aireació contínua. El sistema adopta un mode de funcionament intermitent, que inclou filtrar l'aigua produïda, rentar l'aire-aigua i filtrar l'aigua produïda, amb descàrrega diària. L'aigua filtrada adopta una filtració de flux constant, i el controlador lògic programable i la vàlvula reguladora ajusten automàticament l'obertura de la vàlvula segons el cabal d'aigua establert per mantenir un cabal d'aigua constant. La bomba d'aigua de producció filtra l'aigua del dipòsit de membrana al dipòsit d'aigua de producció. El dipòsit d'aigua de producció està equipat amb una canonada de desbordament i l'excés d'aigua es descarrega a través del desbordament per mantenir el nivell de líquid del dipòsit d'aigua de producció i garantir el subministrament d'aigua de rentat.
(3) Paràmetres de membrana. El mòdul de membrana ceràmica plana té unes dimensions externes de 310 mm × 650 mm × 2450 mm. És una membrana de producció nacional amb una capa de pel·lícula d'alúmina alfa esfèrica de submicres i una capa de suport amb una mida de partícula de pols de 5 μm. El mòdul de membrana consta de 8 capes, amb la capa inferior formada per una capa d'ozó i una capa d'aireació perforada, i les 7 capes superiors per una capa de membrana. L'àrea efectiva total de la membrana és de 24 m² i la densitat d'ompliment de la membrana ceràmica és de 88,8 m²/m³, que és superior a la densitat d'ompliment del projecte actual de membrana ceràmica agrícola i d'aigua potable (<80 m ²/m ³). Each membrane element has a size of 540 mm × 250 mm × 6 mm, a membrane pore size of 0.08~0.12 μ m, a pure water flux of ≥ 1600 L/(m ² · h · bar), a membrane thickness of 20~30 μ m, and a flexural strength of ≥ 40 MPa.
(4) Condicions de floculació. El dipòsit de floculació d'aquest experiment admet dues condicions de treball: "floculació" i "micro floculació".
Floculació: sulfat d'alumini 20 mg/L, temps de floculació 30 min, afegit a la primera etapa del dipòsit de floculació; Micro floculació: sulfat d'alumini 7,5 mg/L, temps de floculació 15 min, afegit a la segona etapa del dipòsit de floculació.
(5) Generador d'ozó. L'experiment pot controlar l'addició d'ozó obrint i tancant el dispositiu d'ozó. Amb una font d'aire, el cabal d'admissió es controla a 12-15 L/min, la producció d'ozó és de 6 g/h i la potència total de la màquina és de 180 W.
(6) Neteja i restauració de membranes. El rentat a contracor del sistema de membrana ceràmica adopta un rentat d'aire-aigua, el que significa que la membrana és bombejada per una bomba d'aigua de rentat des del dipòsit de producció d'aigua a través de la canonada de producció d'aigua i s'injecta de nou a la membrana. L'aigua surt de la superfície de la membrana, netejant la brutícia de la superfície de la membrana. El gas és proporcionat per un ventilador i les bombolles s'expulsen a través de tubs d'aireació perforats per netejar la superfície de la membrana. El cabal dissenyat per al rentat amb aigua és de 300 LHM i el cabal dissenyat per al rentat amb aire és de 90 m³/(m² · h), amb una durada de 30 segons i rentat a contracor cada 30 minuts.
Per mantenir el funcionament estable a llarg termini de la membrana ceràmica, s'utilitza la neteja de manteniment químic quan la diferència de pressió transmembrana augmenta a 35 kPa i finalitza el cicle de prova. Quan el temps de prova contínua sigui llarg (Seccions 2.1, 2.3, 2.4), remullar amb 1000 mg/L d'hipoclorit de sodi durant 24 hores (si cal, esbandida bé i després remullar amb 1000 mg/L d'àcid cítric durant 24 hores), esbandida bé. , i reservar per al següent cicle de prova; Quan el temps de prova contínua sigui dins d'1 dia (Capítol 2.2), remulleu-lo en hipoclorit de sodi 500 mg/L durant 2 hores, esbandiu-lo i reserveu-lo per al següent cicle de prova. L'indicador per jutjar la neteja de la neteja de la membrana ceràmica és que la diferència de pressió transmembrana inicial no és superior a 15 kPa.
Resultats i discussió
2.1 Funcionament estable d'alt rendiment i procés curt
Aquesta prova de cicle es realitza a l'estiu, amb l'aigua bruta del riu Yangtze i la temperatura de l'aigua del dipòsit de membrana oscil·lant entre 30,8 i 31,6 graus. El flux de producció d'aigua de membrana és de 100 LHM i la dosi efectiva de coagulant és de 7,5 mg/L. S'adopta el procés de filtració de membrana de micro floculació i el rentat d'aire-aigua es realitza cada 30 minuts. La terbolesa d'entrada del dipòsit de membrana és de 8,94 ~ 13,53 NTU i la terbolesa de l'efluent és inferior a 0,05 NTU. La diferència de pressió transmembrana inicial va ser de 13,02 kPa. El sisè dia de l'experiment, la diferència de pressió transmembrana va augmentar fins a 28,66 kPa i la prova del cicle va acabar. Durant l'experiment, la diferència de pressió transmembrana va mostrar una tendència a l'alça lineal i uniforme amb el temps de funcionament.
Els resultats experimentals mostren que la membrana ceràmica plana adopta un procés de purificació d'aigua de micro floculació + membrana ceràmica per a l'aigua bruta del riu Yangtze, amb una bona estabilitat operativa. Pot funcionar durant almenys 6 dies sense neteja de manteniment químic a un alt rendiment de 100 LHM, i la diferència de pressió transmembrana només augmenta en 15,64 kPa, cosa que és factible per a l'enginyeria.
La taxa de producció d'aigua durant la prova del cicle anterior va arribar al 94,6% al 97,5% i l'estabilitat de l'efluent va ser bona.
2.2 Efecte de les condicions de floculació sobre la diferència de pressió transmembrana
Aquesta prova de cicle es realitza a l'hivern, amb una temperatura de l'aigua de la piscina de membrana de 8-9 graus . Aquest experiment compara la filtració de membrana de floculació i la filtració de membrana de micro floculació per trobar el flux crític i es repeteix tres rondes contínuament. Sota dos processos diferents, es van seleccionar cinc paràmetres de flux de 60, 70, 80, 90 i 100 LHM per a l'experiment. El primer flux de prova va ser de 60 LHM, i es va realitzar un rentat d'aire-aigua cada 30 minuts, i el flux es va augmentar un nivell fins a arribar als 100 LHM. La diferència de pressió transmembrana es va registrar en conseqüència.
Els resultats van mostrar que la diferència de pressió transmembrana augmentava amb l'augment del flux de membrana, que s'ajusta a la llei de funcionament de l'encrassement de la membrana. No hi havia cap punt d'inflexió de flux evident en el rang de flux experimental de 60-100 LHM, però l'augment de la diferència de pressió transmembrana va ser el més gran quan el flux va augmentar de 60 LHM a 70 LHM. Els grups experimentals amb fluxos de 60 i 70 LHM van mostrar diferències de pressió transmembrana de 18,77 ~ 24,34 kPa i 21,63 ~ 32,06 kPa, respectivament, després de mitja hora de filtració de membrana sota la condició de "micro floculació". Després de 30 minuts de filtració de membrana en condicions de "floculació", les diferències de pressió transmembrana eren de 14,2 ~ 18,61 kPa i 18,49 ~ 25,20 kPa, respectivament. Es pot veure que quan el flux de membrana és inferior a 80 LHM, allargar el temps de floculació és beneficiós per reduir la diferència de pressió transmembrana de funcionament, amb una reducció mitjana d'uns 5 kPa.
Quan el flux de membrana és superior a 80 LHM, allargar el temps de floculació té una capacitat limitada per millorar la diferència de pressió transmembrana. La diferència de pressió transmembrana després de la filtració de membrana durant mitja hora en condicions de "micro floculació" i "floculació" amb un flux de 100 LHM és de 27,63-28,91 kPa i 26,77-28,49 kPa, respectivament, que són valors molt propers. Quan el flux de membrana és baix, l'efecte d'alleujament de la capa de pastís del filtre sobre l'encrassement de la membrana és important. Quan el flux de membrana és alt, augmentar la dosi del coagulant i allargar el temps de floculació tenen poc efecte en el control de l'encrassement de la membrana. S'especula que tant la microfloculació com la floculació poden formar una capa de pastís de filtre solta per alleujar el bloqueig de la membrana. La investigació de Guo Jianning mostra que només cal formar petites flors d'alum per ser interceptades per membranes ceràmiques. Per tant, a un alt rendiment de 80-100 LHM, es va adoptar un procés breu de filtració de membrana de micro floculació com a flux de procés optimitzat per a aquest experiment, per tal de reduir raonablement la dosi de coagulant i escurçar el temps de floculació, proporcionant una referència. experiència per a aplicacions d'enginyeria.
2.3 L'impacte del pretractament amb hipoclorit de sodi en la tecnologia d'operacions de procés curt
Aquesta prova de cicle es realitza a l'estiu, amb una temperatura de l'aigua de la piscina de membrana de 31,5-34,3 graus . El flux de producció d'aigua és d'100 LHM i la dosi del pretractament d'hipoclorit de sodi és de 0,5 mg/L. S'adopta el procés de filtració de membrana de micro floculació d'hipoclorit de sodi i el rentat a contracors aire-aigua es realitza cada 30 minuts. La terbolesa d'entrada del dipòsit de membrana és de 12,3-15,74 NTU i la terbolesa de l'efluent és inferior a 0,05 NTU. La diferència de pressió transmembrana inicial va ser d'11,14 kPa i la prova va durar fins al dia 4,6 (aproximadament 110 hores), quan la diferència de pressió transmembrana va augmentar fins a 33,54 kPa i la prova del cicle va acabar.
Els resultats experimentals indiquen que el pretractament amb 0,5 mg/L d'hipoclorit de sodi, en comparació amb cap tractament previ, utilitzant només el procés de filtració de membrana de micro floculació, en realitat escurça el cicle de neteja de la membrana. A partir de l'observació al lloc de prova, es va trobar que la superfície de la membrana apareixia de color groc marró després del rentat a contracor, els flocs se sentien enganxosos i l'aigua concentrada era negra. S'especula que el floc enganxós és la contaminació de la capa de gel. Pot ser que l'hipoclorit de sodi es combini preferentment amb orgànics hidròfils, la qual cosa redueix l'estabilitat a l'aigua, afecta la combinació de coagulants i col·loides, macromolècules hidròfobes amb electricitat negativa i partícules per formar flòculs solts, cosa que millora l'adhesió dels flocs a la superfície de la membrana. , afecta l'efecte de rentat i escurça el cicle de neteja de manteniment. Al mateix temps, no es pot descartar que l'hipoclorit de sodi tingui l'efecte de matar les algues i causar danys cel·lulars a l'aigua crua. S'alliberen polisacàrids, proteïnes, àcids húmics i altres substàncies que s'adhereixen a la membrana, cosa que pot agreujar la contaminació de la membrana. Tanmateix, a causa de la manca d'exploració addicional sobre aquest fenomen en aquest experiment, és impossible especular amb precisió la seva causa. Basant-se únicament en els resultats experimentals existents, s'ha de tenir precaució quan s'utilitza hipoclorit de sodi com a mètode de pretractament per a membranes ceràmiques quan s'utilitza tecnologia de procés curt.
Fotos del lloc abans i després del pretractament amb hipoclorit de sodi
2.4 L'impacte de les fluctuacions de la terbolesa de l'aigua bruta en el funcionament estable de les membranes
2.4.1 Tractament de "microfloculació + filtració de membrana" de l'aigua bruta diària (embassament Q del riu Yangtze)
Aquest experiment de cicle es porta a terme a l'hivern, amb un flux de producció d'aigua d'100 LHM, utilitzant un procés de filtració de membrana de micro floculació i realitzant un rentat d'aire-aigua cada 30 minuts. Després de completar cada cicle, es realitza una neteja de manteniment químic per passar a la següent ronda. Es realitzen tres proves consecutives. Durant les tres rondes de proves, la temperatura de l'aigua bruta es va mantenir relativament estable a (8,0 ± 1,2) graus; El pH és molt estable, a 8,53 ± 0,23; Tanmateix, la terbolesa de l'aigua bruta fluctua molt: a la primera ronda d'experiments, la terbolesa de l'aigua bruta va ser (48,7 ± 3,9) NTU; La terbolesa de l'aigua bruta a la segona ronda d'experiments va ser (14,47 ± 8) NTU; La terbolesa de l'aigua bruta en els primers 5 dies de la tercera ronda d'experiment va ser (5,85 ± 1,43) NTU, i en els dos dies següents, la terbolesa va augmentar sobtadament a més de 30 NTU. La terbolesa de l'aigua produïda en les tres rondes de proves va ser inferior a 0,05 NTU. Les diferències inicials de pressió transmembrana per a la primera, segona i tercera ronda de proves van ser de 10,64, 11,07 i 10,37 kPa, respectivament. Les proves es van dur a terme fins al 5è, 5è i 7è dia, i la diferència de pressió transmembrana va augmentar fins als 35 kPa, marcant el final de la prova cíclica.
Els resultats experimentals mostren que, tot i que la terbolesa de l'aigua bruta varia molt, el funcionament de la membrana ceràmica plana és relativament estable i pot funcionar contínuament durant 5-7 dies sense neteja de manteniment químic a un flux de 100 LHM. A la tercera ronda d'experiments, la terbolesa de l'aigua bruta va ser la més baixa, la inclinació de l'augment de la diferència de pressió transmembrana va ser la més petita i podria funcionar contínuament durant 7 dies, cosa que indica que la baixa terbolesa de l'aigua bruta és beneficiosa per estendre's. el cicle de filtració de la membrana i està en línia amb la llei de contaminació de la membrana.
2.4.2 Tractament de l'aigua bruta d'emergència mitjançant filtració de membrana d'ozó per micro floculació (embassament J a la conca del llac Taihu)
Aquesta prova de cicle es realitza a la tardor i l'hivern, coincidint amb l'interrupció d'emergència de l'aigua bruta. En comparació amb l'aigua bruta Q, la terbolesa i la matèria orgànica de l'aigua bruta del dipòsit J són relativament més altes. La tecnologia d'ozó s'ha afegit a aquesta prova de cicle. El flux de producció d'aigua és d'100 LHM i la concentració d'ozó afegit és de 0,5 mg/L. S'adopta el procés de filtració de membrana d'ozó de micro floculació i el rentat a contracors aire-aigua es realitza cada 30 minuts. Després de completar cada cicle, es realitza una neteja de manteniment químic per passar a la següent ronda. Es realitzen tres proves consecutives. Durant les tres rondes de proves, hi va haver diferències significatives en la temperatura de l'aigua de l'aigua bruta. La primera ronda va tenir una temperatura de l'aigua de (18,75 ± 1,05) graus, la segona ronda una temperatura de l'aigua de (11,05 ± 0,25) graus i la tercera ronda una temperatura de l'aigua de (8,05 ± 0,45). ) grau (no es va incloure l'augment sobtat de la temperatura de l'aigua l'últim dia); El pH és molt estable a (8,20 ± 0,14); La terbolesa de l'aigua bruta fluctua molt: a la primera ronda de proves, la terbolesa de l'aigua bruta va ser (82,2 ± 8,8) NTU; La terbolesa de l'aigua bruta a la segona ronda d'experiments va ser (119,35 ± 10,65) NTU; La terbolesa de l'aigua bruta a la tercera ronda d'experiments va ser (119,35 ± 10,65) NTU. La terbolesa de l'aigua produïda en les tres rondes de proves va ser inferior a 0,05 NTU. Les diferències inicials de pressió transmembrana per a la primera, segona i tercera ronda de proves van ser de 4,5, 10,08 i 12,88 kPa, respectivament. Les proves es van dur a terme fins al 7è, 6è i 7è dia, i la diferència de pressió transmembrana va augmentar fins als 35 kPa, marcant el final de la prova cíclica.
Els resultats experimentals mostren que, tot i que la terbolesa de l'aigua bruta varia molt, el procés d'ozó acoblat a membrana ceràmica plana pot funcionar contínuament durant 6-7 dies sense neteja de manteniment químic a un flux de 100 LHM, amb una bona estabilitat operativa. A més, en aquest experiment de cicle, la terbolesa de l'aigua bruta era significativament superior a la de l'aigua bruta diària a la secció 2.4.1, però el cicle de funcionament continu no es va veure afectat, cosa que indica que el procés de membrana ceràmica pot adaptar-se a una terbolesa elevada. condicions. A causa del curt període de temps per canviar l'aigua bruta, l'aigua bruta d'emergència no és la norma, i els experiments posteriors no van poder obtenir aigua bruta d'emergència per a més investigacions. Els resultats de la investigació de Wang Hao i altres mostren que l'ozó canvia la naturalesa de la matèria orgànica a l'aigua, redueix la formació de la capa de gel i la seva adsorció a la superfície de la membrana. L'ozó també afavoreix l'oxidació de contacte de la matèria orgànica adsorbida a la superfície de la membrana, fent-la desorbida i té un bon efecte per alleujar la contaminació de la membrana.
2.5 Recerca sobre l'efectivitat de la qualitat de l'aigua
Mitjançant el procés de purificació d'aigua de filtració de membrana microflòc a un flux d'100 LHM, la membrana ceràmica pot controlar la terbolesa per sota de {{10}}.0 5 NTU i la terbolesa de l'aigua produïda és estable i compleix el requisit de la nova norma nacional de menys d'1.0 NTU; La taxa d'eliminació de CODMn és del 49,9% i el CODMn estable a l'aigua produïda compleix el requisit de la nova norma nacional de menys de 3 mg/L; La taxa d'eliminació dels ions de ferro és del 94,8% i l'estabilitat dels ions de ferro a l'aigua produïda compleix el requisit de la nova norma nacional de menys de {{20}},3 mg/L; La taxa d'eliminació dels ions d'alumini és del 89,8% i l'estabilitat dels ions d'alumini a l'aigua produïda compleix el requisit de la nova norma nacional de menys de 0,2 mg/L; El contingut d'ions manganès a l'aigua bruta és relativament baix i compleix el requisit de la nova norma nacional de menys de 0,1 mg/L. El procés de membrana ceràmica pot reduir encara més el contingut d'ions manganès a l'aigua bruta de 0,006 mg/L a 0,002 mg/L. En el procés curt de membrana ceràmica per eliminar CODMn, encara que les membranes ceràmiques no poden eliminar directament el CODMn soluble, poden eliminar sinèrgicament el CODMn adsorbit i transportat per aquestes micropartícules interceptant partícules petites, sòlids en suspensió i col·loides. Per tant, l'addició de coagulants és un pas clau, que pot millorar significativament la capacitat del procés per eliminar la matèria orgànica, reduir l'àcid húmic i l'àcid fúlvic, reduir la contaminació de la membrana i millorar l'eficiència del rentat a contracor. La taxa d'eliminació de CODMn en aquest experiment va ser del 49,9%, cosa que també pot estar relacionada amb la capacitat de la membrana ceràmica per eliminar partícules petites de 0,08-0,45 μm (la detecció de CODMn es va realitzar mitjançant una membrana de filtre de 0,45 μm). pretractament i la mida experimental dels porus de la membrana ceràmica va ser de 0, 08-0, 12 μ m).
Càlcul econòmic
Els beneficis econòmics sempre han estat un tema clau inevitable en les aplicacions de membranes, i l'anàlisi de costos dels sistemes de membrana inclou principalment els costos d'amortització de la membrana, els costos d'energia, el consum de medicaments, els costos laborals i altres despeses. Tenim previst realitzar una anàlisi de costos del cicle de vida complet d'un únic procés per a un taller de membranes d'ultrafiltració amb una escala de 100.000 m³/d, format principalment per membranes ceràmiques planes i membranes orgàniques submergides, amb un període de funcionament de 20 anys. El taller de membranes d'ultrafiltració inclou components de membrana, enginyeria civil de tancs de membrana, automatització de distribució d'energia, sistema de dosificació química, sistema de rentat d'aigua i aire, dipòsit de drenatge i dipòsit de recuperació, tots els quals utilitzen 12 dipòsits de membrana de xarxa. El cost de compra de la membrana ceràmica plana es calcula en 700 iuans/m², amb un flux de membrana de 80-100 LMH (el flux calculat pren el valor més petit) i una vida útil de 20 anys. El cost de compra de la membrana d'ultrafiltració orgànica submergida es calcula en 150 iuans/m², amb un flux de membrana universal de 25-30 LMH (el flux calculat pren el valor més petit) i una vida útil de 8 anys.
Els resultats mostren que quan s'utilitza la tecnologia d'immersió, la vida útil de les membranes ceràmiques és 2-3 vegades la de les membranes orgàniques. Tot i que la inversió total en la construcció de tallers de membranes que utilitzen membranes ceràmiques planes com a procés principal és un 15% superior a la de les membranes orgàniques d'immersió, el cost total del tractament d'aigua per tona de membranes ceràmiques es redueix realment un 6% en comparació amb les membranes orgàniques. un període de funcionament de 20-anys. Per tant, la tecnologia de membrana ceràmica és econòmica en condicions de funcionament estables d'alt rendiment. Per millorar la competitivitat d'altres membranes ceràmiques planes, es poden prendre les mesures següents: ① Optimitzar el disseny estructural dels components de la membrana per millorar la densitat d'embalatge, cosa que no només estalvia terra, sinó que també redueix el consum de productes químics. ② Mitjançant el desenvolupament del procés de preparació de la membrana ceràmica, és possible augmentar el flux de la membrana mantenint les freqüències normals de rentat i rentat químic Aprofitant l'ampli ventall de qualitat de l'aigua d'entrada de les membranes ceràmiques, s'adopta una tecnologia de procés curt per escurçar el flux del procés. de la planta d'aigua.
L'experiència d'enginyeria explorada en aquest experiment
(1) A l'hivern, un cop finalitzat el rentat del cos de la piscina, el cos de la piscina es buida. La membrana que es va submergir originalment a l'aigua entra en contacte directe amb l'aire fred i una gran diferència de temperatura pot provocar inestabilitat a les connexions del sistema de membrana. Els components de la membrana haurien de tenir les mesures de control corresponents per als punts febles de la diferència de temperatura.
(2) Mantenir un buit estable durant el funcionament és la clau per al funcionament estable del sistema. Si el buit està danyat i el gas s'acumula a la canonada, es poden produir múltiples perills: ① provocar una fàcil cavitació de la bomba d'aspiració; ② Bloqueig de gas dels porus de la membrana durant el rentat a contracor; ③ La mesura inexacta de les dades de diferència de pressió transmembrana durant el funcionament condueix al desordre dels senyals de control de rentat i apagat.
(3) El disseny estructural dels components de la membrana té un paper clau en la millora de la densitat d'embalatge i la millora del rendiment de filtració de les membranes ceràmiques. Per exemple, el disseny d'aireació i la disposició de la membrana tenen un bon efecte sinèrgic sobre el funcionament estable del sistema.
(4) Durant el funcionament del dipòsit de membrana ceràmica submergida, s'ha de prestar atenció a l'ombra, especialment durant la temporada d'aparició d'algues d'estiu.
Conclusió i perspectiva
(1) S'utilitza un dispositiu de purificació d'aigua de procés curt de membrana plana de microfloculació amb una escala de 60 m³/d per tractar l'aigua bruta del riu Yangtze. Pot funcionar de manera estable en condicions d'alt rendiment de 100 LHM, amb un cicle de neteja de manteniment d'uns 5-7 dies. El punt final de diferència de pressió transmembrana es pot controlar dins de 35 kPa. La membrana ceràmica juntament amb el procés d'ozó es pot utilitzar per tractar l'aigua bruta del dipòsit J a la conca del llac Taihu Lake durant 6-7 dies sense neteja de manteniment químic sota el flux de 100 LHM. La investigació mostra que la membrana plana ceràmica pot adaptar-se a l'aigua bruta del riu Yangtze i al dipòsit de la conca del llac Taihu Lake, i la fluctuació de la terbolesa de l'aigua bruta té poca influència en el funcionament estable de la membrana.
(2) La membrana plana ceràmica de microfloculació pot controlar la terbolesa de l'efluent per sota de 0.05 NTU, amb taxes d'eliminació del 49,9%, 94,8% i 89,8% per a CODMn, ions de ferro i ions d'alumini, respectivament. Aquests indicadors d'efluents compleixen directament els requisits de la nova norma nacional d'efluents.
(3) Quan s'adopta el procés curt de membrana ceràmica plana de micro floculació, s'ha de seleccionar acuradament l'hipoclorit de sodi com a mètode de pretractament. L'hipoclorit de sodi pot agreujar la formació de la capa de gel i afectar l'efecte de rentat.
(4) Durant l'experiment de sis mesos, no es va trobar cap atenuació de la producció d'aigua i la producció d'aigua es va mantenir estable al 95%. Pot adaptar-se a diverses condicions de canvi d'aigua bruta i té una qualitat d'efluent excel·lent, proporcionant suport tècnic per a l'aplicació a gran escala de membranes ceràmiques en enginyeria municipal.
(5) Amb un període de funcionament de 20-any com a cicle, el cost total del tractament d'aigua per tona de membrana ceràmica plana d'alt rendiment és en realitat un 6% inferior al de la membrana orgànica submergida, que és econòmic.
L'aplicació de la tecnologia de membrana ceràmica al mercat municipal d'aigua potable a gran escala té les següents perspectives clau:
(1) A partir de les característiques de les membranes ceràmiques, exploreu tecnologies de procés curt adequades per a membranes ceràmiques d'alt rendiment per millorar l'eficiència econòmica de tot el cicle de vida.
(2) Millorar el rendiment de les membranes ceràmiques, optimitzar el mètode de càrrega per millorar la capacitat de processament del volum de càrrega dels components de la unitat i aconseguir la intensificació del terreny.
(3) Optimitzar els paràmetres de pretractament i rentat, seleccionar la mida de porus adequada, millorar la suavitat de la superfície de la membrana, la hidrofilicitat i altres mètodes per alleujar l'encrassement de la membrana ceràmica i reduir la dificultat operativa.
(4) Realitzar investigacions especialitzades sobre estàndards de tecnologia de subministrament d'aigua de membrana ceràmica domèstica i plans d'operació i manteniment.