A szilícium-karbid membránok kiváló teljesítményt nyújtanak más membránanyagokhoz képest, amelyek hatékonyan javíthatják a kezelés hatékonyságát és tisztíthatják a víz minőségét, ezáltal biztosítva a nyilvános ivóvíz biztonságát.
Az ultraszűrő membránmodulokat egyedülálló kémiai stabilitásuk, nagy szilárdságuk és nagy szabad áramlási porozitásuk miatt széles körben használják különféle alkalmazásokban. A SiC membránokat SiC részecskék magas, 2400 fokos hőmérsékleten történő szinterezésével állítják elő, átkristályosítási eljárással. A szinterezési folyamat szilárd -gáz-szilárd fázisú átalakulással jár, melynek során nyakak képződnek a SiC részecskék között. A SiC részecskék természetes hidrofilitása és érintkezési szöge (csak 0,3 fok) akár 3200 LMH magas vízáramlást tesz lehetővé, így ideálisak vízkezelési alkalmazásokhoz.
01
Magas fluxus
02
Korrózióállóság
03
High Strength
04
Hosszú élettartam
Alkalmazások
Az ultraszűrő membránmodulokat számos területen széles körben használják, főként:
Szennyvízkezelés: Különféle ipari szennyvizek kezelésére használható, például galvanizáló szennyvíz, gyógyszeripari szennyvíz, nyomtatási és festési szennyvíz stb. Hatékony szűrési teljesítménye révén képes eltávolítani a lebegő szilárd anyagokat, nehézfém-ionokat, szerves anyagokat és egyéb szennyező anyagokat a szennyvízből a szennyvíz tisztítása és újrahasznosítása érdekében.
Ivóvízkezelés: Nagy{0}}precíziós szűrési teljesítményének köszönhetően képes eltávolítani a mikroorganizmusokat, például baktériumokat, vírusokat, algákat és szerves szennyeződéseket a vízből, így javítja az ivóvíz biztonságát.
Gázleválasztás: Egyedülálló pórusméret-eloszlásának és felületi tulajdonságainak segítségével a gázelegyben lévő különböző komponensek hatékony szétválasztását tudja elérni, mint például a hidrogén visszanyerése és a földgáz tisztítása.
Az ultraszűrő membránmodulok gyakori problémái és megoldásai
Az ultraszűrő membránmodulok/szilícium-karbid (SiC) mag-oszlopmembránok alapvető előnyeikkel, mint például a magas hőmérséklet-állóság, a sav- és lúgállóság, a nagy mechanikai szilárdság és az erős lerakódásgátló tulajdonságok, széles körben használatosak zord környezetben, például vegyi, kohászati, biogyógyszerészeti és magas{1} szennyvízkezelésben. A gyakorlati alkalmazásokban azonban különféle problémák továbbra is előfordulhatnak olyan tényezők miatt, mint a működési feltételekhez való alkalmazkodás, az üzemeltetési eljárások és a karbantartási módszerek. Az alábbiakban a szilícium-karbid mag-oszlopmembránok gyakori problémáit, okelemzését és célzott megoldásait ismertetjük, amelyek lefedik a teljes alkalmazási folyamatot.
I. Gyakori problémák a kiválasztási és telepítési szakaszban
1. Nem megfelelő szelekciós kompatibilitás, ami nem teljes membránteljesítményt eredményez.
A probléma megnyilvánulásai: A vártnál alacsonyabb membránfluxus, rossz szennyezőanyag-visszatartás, könnyű elszennyeződés vagy korrózió működés közben; a membránmag repedése és a teljesítmény hirtelen romlása extrém körülmények között.
Okok elemzése: A membrán pórusmérete és anyagminősége nem illeszkedett pontosan a befolyó víz minőségéhez (pl. korrozív komponensek, szennyezőanyag-részecskeméret-eloszlás) és működési feltételekhez (hőmérséklet, nyomás, pH); a membránmodulok speciális üzemi körülményekre (pl. magas sótartalom, magas hőmérséklet, nagy nyomás) vonatkozó névleges paramétereit nem ellenőrizték teljes mértékben, így az elfogadható tartományon kívül eső modulokat választottak ki.
Megoldás: A kiválasztás előtt végezzen átfogó felmérést az üzemi paraméterekről, egyértelműen meghatározva a befolyó pH-tartományt, a maró anyagok (pl. erős savak, erős lúgok, oxidálószerek) koncentrációját, a szennyezőanyag szemcseméretét, az üzemi hőmérsékletet és a nyomást; válassza ki a megfelelő pórusméretű membránmodulokat (1–10 μm mikroszűréshez, 0,01–1 μm ultraszűréshez), előnyben részesítve a nagy-tisztaságú SiC membránmagokat erősen korrozív körülmények között; szigorúan ellenőrizze a membránmodulok névleges paramétereit (pl. hosszú távú működési hőmérséklet 150 fok vagy annál kisebb, pH-tűrési tartomány 2–13), hogy biztosítsa a tényleges működési tartomány teljes lefedését.
2. Beépítési eltérések, amelyek a membránmag egyenetlen igénybevételéhez vagy a tömítés meghibásodásához vezetnek
A probléma megnyilvánulásai: Szivárgás a membránmodul végsapkáinál; a permeátum és a koncentrátum összekeverése, amely nem megfelelő vízminőséget eredményez; rendellenes vibráció működés közben; repedés a membránmag végén hosszabb használat után; abnormális rés a membránhéj és a membránmag között.
Okok elemzése: A membránmagot nem tartották vízszintesen/függőlegesen a telepítés során, ami a membránhéj tengelyével való eltérést és a végén koncentrált feszültséget eredményezett; az idegen tárgyakat nem tisztították meg a tömítőfelületről a beszerelés előtt, vagy nem alkalmaztak speciális kenőanyagot, ami száraz súrlódáshoz és a tömítések károsodásához vezetett; a végsapkák egyenetlen meghúzási nyomatéka kerületi feszültségkiegyensúlyozatlanságot okozott.
Megoldás: A beszerelés során használjon egy speciális vezetőeszközt, hogy a membránmag egy vonalban legyen a membránház tengelyével, majd lassan nyomja be, hogy elkerülje az ütközést. Felszerelés előtt tisztítsa meg a tömítőfelületet semleges tisztítószerrel, hogy eltávolítsa a hegesztési salakot, törmeléket és egyéb idegen tárgyakat. Egyenletesen vigyen fel élelmiszer--szilikonolajat vagy speciális kenőanyagot a tömítő alkatrészekre és a tömítő érintkezési felületekre. Húzza meg a zárósapka csavarjait nyomatékkulccsal a gyártó által megadott nyomatékra (általában 40~60 N·m), hogy biztosítsa az egyenletes kerületi erőt. A telepítés után végezzen vízpróbát, hogy megbizonyosodjon arról, hogy nincs szivárgás.
3. Nem megfelelő csőcsatlakozások, amelyek vízáramláshoz vagy kavitációhoz vezetnek
A probléma megnyilvánulásai: A membránmag bemeneténél súrolási sérülés keletkezik, ami rendellenes zajt kelt működés közben; nagy ingadozások a permeátum áramlási sebességében, valamint a transzmembrán nyomáskülönbség (TMP) hirtelen növekedése és csökkenése.
Ok elemzése: A bemeneti és kimeneti csövek nincsenek koncentrikusan csatlakoztatva a membránmodul interfészéhez, turbulens áramlást generálva, amely hatással van a membránmagra; a csövekben hiányoznak a független támasztékok, és a súly átkerül a membránmodul interfészére, deformációt okozva; negatív nyomású zóna van a bemeneti csőben, ami levegő beszívását és buborékok kialakulását okozza, ami kavitációhoz vezet.
Megoldások: 1. Állítsa be a csövek helyzetét, hogy biztosítsa a koncentrikusságot a membránmodul interfészével; szereljen be rugalmas kötéseket az elmozdulás kompenzálására, ha szükséges. 2. Szereljen be független támasztékokat a bemeneti és kimeneti csövekhez, hogy megakadályozza a súlyátadást a membránmodulra. 3. Szereljen be egy légtelenítő szelepet a bemeneti cső elülső végére, hogy eltávolítsa a levegőt a csőből. 4. Szereljen be nyomásstabilizáló szelepet a nagy{4}}nyomású membrán kimeneti nyílásába, hogy megakadályozza a víznyomás becsapódását a membránmagba.
II. Gyakori problémák működés közben
1. A membrán gyakori elszennyeződése, ami gyors fluxuscsökkenéshez vezet
Probléma megnyilvánulásai: Jelentős csökkenés a permeátum áramlási sebességében rövid időn belül, a transzmembrán nyomáskülönbség (TMP) folyamatos növekedése, a rutinszerű öblítés utáni rövid távú hatások- és az ismételt szennyeződésekre való hajlam.
Okok: Az elülső rész előkezelésének elmulasztása lehetővé teszi, hogy a nyers vízben lebegő szilárd anyagok, kolloidok, nagy szerves molekulák (például huminsav és fehérjék) vagy mikroorganizmusok bejussanak a membránrendszerbe, és lerakódjanak a membrán felületén és a pórusokon belül. Ha a leállítás után nem történik azonnali öblítés, akkor a maradék szennyeződések összetapadnak a membrán felületén.
Megoldás: Javítsa az előkezelést egy 800 μm vagy nagyobb pórusméretű biztonsági szűrő hozzáadásával, szabályozva a befolyó SDI-t (talajromlási index)<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. A membránelem korróziója vagy sérülése, amely a permeátum vízminőségének romlásához vezet
Probléma megnyilvánulásai: A permeátum zavarosságának és vezetőképességének hirtelen növekedése, lebegő szilárd anyagok megjelenése; a membránelem felületén lyukak, repedések, súlyos esetben membránelem sérülések, szivárgások jelennek meg.
Ok elemzése: A betáplált víz pH-ja meghaladja a membránmodul tűréshatárát, ami a SiC anyag korróziójához vezet az erős savas/lúgos környezetnek való hosszan tartó expozíció következtében; a nyersvíz nagy koncentrációban tartalmaz oxidálószereket (pl. maradék klór > 0,5 ppm), amelyek, ha nem távolítják el időben, oxidatív károsodást okoznak a membrán felületén; az üzemi hőmérséklet túl magas, meghaladja a membránmodul névleges tűréshőmérsékletét, felgyorsítja az anyag öregedését; idegen anyagok (pl. fémrészecskék, kemény szennyeződések) bejutnak a rendszerbe, erodálva és koptatva a membránmagot.
Megoldások: szigorúan szabályozza a tápvíz pH-értékét 2-13 tartományon belül; erős savas/lúgos körülmények között előzetesen semlegesítse és állítsa be; ha a nyersvíz oxidálószereket tartalmaz, adjon hozzá egy aktívszén szűrőegységet az áramlás irányába, hogy a maradék klórt 0,1 ppm alá csökkentse; szabályozza az üzemi hőmérsékletet a névleges tartományon belül (hosszú távon 150 foknál kisebb vagy azzal egyenlő), hogy elkerülje a túlmelegedést; erősítse meg az előkezelést annak érdekében, hogy a biztonsági szűrő hatékonyan felfogja a kemény szennyeződéseket, és rendszeresen ellenőrizze és tisztítsa meg a szűrőt.
3. Az üzemi nyomás rendellenes ingadozása befolyásolja a rendszer stabilitását
Probléma megnyilvánulásai: A tápvíz nyomásának és a transzmembrán nyomáskülönbségnek gyakori ingadozása, ami instabil permeátum áramlást eredményez; szélsőséges esetekben a rendszer nyomásvédelme aktiválódik, ami leálláshoz vezet.
Ok elemzése: A bemeneti szivattyú instabil működése, ami ingadozó térfogatáramot eredményez; a csőszelepek eltömődése vagy nem megfelelő működése, ami akadályozhatja a vízáramlást; súlyos membránelem-szennyeződés, amely helyi eltömődést és egyenetlen vízeloszlást okoz; levegő beszívása a rendszerbe, ami gáz{0}}folyékony keveréket hoz létre, és nyomásingadozást okoz.
Megoldások: A bemeneti szivattyú nagyjavítása a stabil áramlási teljesítmény biztosítása érdekében; szükség esetén cserélje ki a kopott járókereket; ellenőrizze a csőszelepeket, távolítsa el az eltömődéseket és gondoskodjon a megfelelő működésről; időben végezze el a membránelem kémiai tisztítását a szennyeződések és eltömődések eltávolítása érdekében; azonosítsa a levegő bemeneti pontjait a rendszerben, húzza meg az ízületeket, és nyissa ki a légtelenítő szelepeket a levegő eltávolításához; kerülje a negatív nyomást a bemeneti csővezetékben.
4. A membrán teljesítményének romlása és csökkent fluxus magas-hőmérsékletű körülmények között
Problem Manifestations: Under high-temperature (>100 fokos ) működési feltételek, a membránfluxus folyamatosan csökken, és tisztítás után nem állítható vissza; hőfeszültségrepedések jelennek meg a membránelem végein.
Okok elemzése: A membránmag és a membránhéj közötti hőtágulási együtthatók jelentős különbsége magas hőmérsékleten, valamint az előre fenntartott hőkompenzációs tér hiánya, a lemez feszültség alatti megrepedéséhez vezetett. A magas hőmérséklet felgyorsította a szerves szennyeződések összetapadását a membrán pórusaiban, amelyeket a hagyományos tisztítással nehéz eltávolítani. A speciális, magas-hőmérsékletnek ellenálló tömítések magas-hőmérsékletű körülmények közötti kiválasztásának elmulasztása a tömítés meghibásodásához és a termék vízszivárgásához vezetett.
Megoldások: válasszon speciális szilícium-karbid magoszlop membránmodulokat, amelyek a magas-hőmérséklethez igazodnak, hogy biztosítsák a hőtágulási együtthatók megfelelőségét a membránmag és a membránhéj között; tartalék hőtágulási és összehúzódási kompenzációs helyet a membránmodul beszerelése során a merev rögzítés elkerülése érdekében; optimalizálja a tisztítási sémát magas-hőmérsékletű körülmények között magas-hőmérsékletekkel kompatibilis vegyszerek (például magas-hőmérsékletnek ellenálló lúgos oldatok) használatával és az áztatási idő meghosszabbításával; cserélje ki speciális, magas hőmérsékletnek ellenálló tömítésekre (például fluorgumira), hogy stabil tömítési teljesítményt biztosítson magas hőmérsékleten.
flokkulálószer
A flokkulálószerek adagolását befolyásoló tényezők
01 Belső tényezők
(1) A flokkulálószer típusának megváltoztatása A pelyhesítőszerek adagolása a pelyhesítőszer típusától függően határozottan változik. Például a Pam molekulatömege 10 millióról 8 millióra változik, a vassót alumíniumsó váltja fel stb.
(2) Beszállítóváltás Ez gyakori belső tényező. Sok esetben a különböző beszállítók azonos típusú flokkulálószereinek teljesítménye nagyon eltérő. Előfordul, hogy költségmegtakarítás vagy valamilyen kimondhatatlan ok miatt váltanak beszállítót, de az alacsony árak nem feltétlenül garantálják a magas hatékonyságot, és az adagolás is eltérő lehet.
02 Külső tényezők
(1) A víz hőmérsékletének hatása A víz hőmérséklete jelentős hatással van a gyógyszerfogyasztásra, különösen télen, amikor az alacsony vízhőmérséklet nagyobb hatással van a gyógyszerfogyasztásra. Általában a pelyhek lassan képződnek, és a részecskék kicsik és lazák. A fő okok a következők: a szervetlen só-koagulánsok hidrolízise endoterm reakció, és az alacsony hőmérsékletű vízkoagulánsok nehezen hidrolizálnak; az alacsony-hőmérsékletű víz viszkozitása nagy, ami gyengíti a vízben lévő szennyező részecskék Brown-mozgási intenzitását, csökkenti az ütközés esélyét, nem kedvez a kolloid destabilizációnak és koagulációnak, és a pelyhek növekedését is befolyásolja. Alacsony vízhőmérséklet esetén a kolloid részecskék hidratáltsága fokozódik, ami gátolja a kolloidok aggregációját és befolyásolja a kolloid részecskék közötti tapadási szilárdságot is. A víz hőmérséklete összefügg a víz pH-értékével. Alacsony vízhőmérséklet esetén a víz pH-értéke nő, és a megfelelő koagulációhoz szükséges optimális pH-érték is nő. Ezért télen hideg területeken még nagy mennyiségű koaguláns hozzáadásával is nehéz jó koagulációs hatást elérni.
(2) A pH-érték és a lúgosság hatása A pH-érték annak mutatója, hogy a víz savas vagy lúgos-e, vagyis a víz H+-koncentrációjának mutatója. A nyersvíz pH-értéke közvetlenül befolyásolja a koaguláns hidrolízis reakcióját, vagyis ha a nyersvíz pH értéke egy bizonyos tartományon belül van, akkor a koagulációs hatás garantálható. A koaguláns vízhez adásakor a koaguláns hidrolízise miatt megnő a H+ koncentráció a vízben, ami a víz pH-értékének csökkenését okozza, akadályozva a hidrolízist. A pH-érték optimális tartományon belül tartásához elegendő lúgos anyagnak kell lennie a vízben a H semlegesítéséhez+. A természetes víz bizonyos lúgosságot (általában HCO-t) tartalmaz3-), amely képes semlegesíteni a koaguláns hidrolízise során keletkező H+-t, és pufferelő hatással van a pH-értékre. Ha a nyersvíz lúgossága nem megfelelő, vagy a koagulánst feleslegben adagoljuk, a víz pH-értéke jelentősen csökken, ami tönkreteszi a koagulációs hatást.
(3) A szennyeződések természetének és koncentrációjának hatása a vízben A vízben lévő SS-részecskék mérete és töltése befolyásolja a koagulációs hatást. Általánosságban elmondható, hogy a koagulációs hatás gyenge, ha a részecskeméret kicsi és egyenletes. A vízben a részecskekoncentráció alacsony, a részecskék ütközésének valószínűsége kicsi, ami nem kedvez a koagulációnak. Ha a zavarosság nagyon nagy, a szükséges gyógyszerfogyasztás nagymértékben megnövekszik, hogy destabilizálja a kolloidot a vízben. Ha nagy mennyiségű szerves anyag van a vízben, agyagrészecskék adszorbeálhatják, ezáltal megváltoztatják az eredeti kolloid részecskék felületi tulajdonságait, stabilabbá téve a kolloid részecskéket, ami súlyosan befolyásolja a koagulációs hatást. Ekkor oxidálószereket kell hozzáadni a vízhez, hogy elpusztítsák a szerves anyagok hatását és javítsák a koagulációs hatást. A vízben oldódó sók szintén befolyásolhatják a koagulációs hatást. Például, ha a természetes vízben nagy mennyiségű kalcium és magnézium ion van, az elősegíti a véralvadást, míg a nagy mennyiségű Cl- nem segíti elő a koagulációt. Az árvízi időszakban az esővíz felmosása miatt nagy{10}}zavarosságú, nagy mennyiségű humuszt tartalmazó víz kerül a növénybe. Az előklórozás és a koaguláns adagolásának{12}}növelésének általános gyakorlata ezen alapul.
(4) Külső hidraulikai viszonyok hatása A kolloid részecskék koagulációjának alapvető feltételei a kolloid részecskék destabilizálása és a destabilizált kolloid részecskék ütköztetése. A koaguláns fő feladata a kolloid részecskék destabilizálása, míg a külső hidraulikus keverés annak biztosítása, hogy a kolloid részecskék teljes mértékben érintkezzenek a koagulánssal, így a kolloid részecskék egymással ütközve pelyhekké alakulnak. Annak érdekében, hogy a kolloid részecskék teljes mértékben érintkezzenek a koagulánssal, gyorsan és egyenletesen kell eloszlatni őket a víztest minden részében, miután a koagulánst a vízhez adták, közismert nevén gyors keverés, amely 10-30 másodpercen belül, de legfeljebb 2 percen belül szükséges.
(5) A vízmennyiség sokkterhelésének hatása A víztérfogat-sokk a nyersvíz térfogatáramban bekövetkező időszakos vagy nem-periodikus, hirtelen és nagymértékű változásra utal. A vízmű esetében a városi vízfelhasználás és a felvízi vízmennyiség beállítása befolyásolja az üzembe belépő vízmennyiséget, különösen a nyári csúcsvízellátási szakaszban. Az üzembe jutó víz mennyisége nagymértékben változik, ami a reagens adagolásának gyakori módosítását eredményezi, és a víz hatása az ülepítés után nem túl ideális. Érdemes megjegyezni, hogy ez a változás nem lineáris növekedés. Ezt követően ügyeljen a reakciótartályban lévő timsóvirágokra, hogy elkerülje a túlzott adagolást és megsemmisítse a koagulációs hatást.
Flokkuláló szer{0}}megtakarító intézkedések
A fenti tényezőkön túlmenően van néhány gyógyszer-takarékossági intézkedés, mint például a keverési idők növelése a folyékony gyógyszertárban, a reagensben lévő szilárd részecskék kicsapódásának csökkentése és a gyógyszertulajdonságok stabilizálása, amelyek szintén elérhetik a gyógyszerfogyasztás megtakarításának célját. Ha költséget szeretne megtakarítani a poliakrilamid használatával kapcsolatban, először ki kell választania a poliakrilamid modelljét. Az elv az, hogy a legjobb szennyvíztisztító hatású poliakrilamidot válasszuk. A drága nem feltétlenül a legjobb, és ne próbáljon olcsónak lenni, hogy rossz szennyvíztisztítási hatást okozzon, ami növeli a költségeket. Olyan reagenst válasszon, amely csökkenti az iszap nedvességtartalmát, és kisebb az egységadagolása.
Először végezzen flokkulációs kísérletet a mellékelt reagens mintákon a laboratóriumban, válasszon ki két-három jó kísérleti hatású reagenst, majd végezzen gépkísérleteket a végső iszapürítési hatás megfigyelésére, és ez alapján határozza meg a végső reagens fajtát. A poliakrilamid általában szilárd részecske, és bizonyos oldhatóságú vizes oldattá kell alakítani. A koncentráció általában 0,1% és 0,3% között van. A túl tömény vagy túl hígítás befolyásolja a hatást, elveszíti a reagenseket és növeli a költségeket. A szemcsés polimert feloldó víznek tisztanak kell lennie (például csapvíznek), nem szennyvíznek. A szobahőmérsékletű víz elegendő, és általában nem kell melegíteni. Amikor a víz hőmérséklete 5 fok alatt van, nagyon lassan oldódik. Az oldódási sebesség a víz hőmérsékletének növekedésével nő, de 40 fok felett a polimer gyorsabban lebomlik, ami befolyásolja a használati hatást.
Általában a csapvíz alkalmas polimer oldatok készítésére. Az erős sav, az erős lúg és a magas sótartalmú víz nem alkalmas az elkészítésre. A reagensek elkészítésekor ügyelni kell az öregedési időre, hogy a reagensek teljesen feloldódjanak a vízben és ne agglomerálódjanak, különben pazarlást okoz, és befolyásolja az iszapürítési hatást.
Ugyanakkor könnyen eltömődhet a szűrőszövet és a csővezeték, ami ismétlődő hulladékot eredményez. Az oldat elkészítése után tárolási ideje nagyon korlátozott. Általánosságban elmondható, hogy ha az oldat koncentrációja 0,1%, a nem -ionos és anionos polimer oldatok nem haladják meg az egy hetet; a kationos polimer oldat nem haladja meg az egy napot. A szer elkészítése után az adagolás során figyelni kell a beérkező iszap minőségének változására és az iszap kiürülésének hatására, és a szer adagolását időben módosítani kell a jobb adagolási arány elérése érdekében. A szert száraz raktárban kell tárolni, a gyógyszeres tasakot le kell zárni. Használat közben használja fel a lehető legtöbbet, és zárja le a fel nem használt szert a nedvesség elkerülése érdekében. Az ügynök elkészítésekor ügyelni kell arra, hogy ne konfiguráljon túl sokat. A hosszú ideig tárolt oldat könnyen hidrolizálódik, és már nem használható fel.
Népszerű tags: ultraszűrő membrán modul, Kína ultraszűrő membrán modul gyártók, beszállítók, gyár
