Ränikarbiidmembraanidel on teiste membraanimaterjalidega võrreldes parem jõudlus, mis võib tõhusalt parandada töötlemise efektiivsust ja puhastada vee kvaliteeti, tagades sellega avaliku joogivee ohutuse.
Ultrafiltratsioonimembraanimooduleid kasutatakse laialdaselt erinevates rakendustes tänu nende ainulaadsele keemilisele stabiilsusele, suurele tugevusele ja suurele vabavoolu{0}}poorsusele. SiC membraanid valmistatakse SiC osakeste paagutamisel kõrgel temperatuuril 2400 kraadi, kasutades ümberkristallimisprotsessi. Paagutamisprotsess hõlmab tahke -gaasi-tahkefaasi üleminekut, mille käigus moodustuvad ränidioksiidi osakeste vahele kaelad. SiC osakeste loomulik hüdrofiilsus ja kontaktnurk (ainult 0,3 kraadi) võimaldavad kuni 3200 LMH kõrget veevoogu, muutes need ideaalseks veetöötlusrakenduste jaoks.
01
Kõrge voog
02
Korrosioonikindlus
03
Kõrge tugevus
04
Pikk eluiga
Rakendused
Ultrafiltratsioonimembraanimooduleid kasutatakse laialdaselt paljudes valdkondades, sealhulgas:
Reoveepuhastus: Seda saab kasutada mitmesuguste tööstuslike reovee puhastamiseks, nagu galvaniseerimise reovesi, farmaatsiareovesi, trükkimise ja värvimise reovesi jne. Tänu oma tõhusale filtreerimisomadusele võib see eemaldada reoveest hõljuvaid tahkeid aineid, raskmetalliioone, orgaanilisi aineid ja muid saasteaineid, et saavutada reovee puhastamine ja ringlussevõtt.
Joogivee töötlemine: tänu oma suurele{0}}täpsele filtreerimisele suudab see joogivee ohutuse parandamiseks eemaldada veest mikroorganisme, nagu bakterid, viirused, vetikad ja orgaanilised saasteained.
Gaasi eraldamine: Unikaalse pooride suuruse jaotuse ja pinnaomaduste abil on võimalik saavutada gaasisegu erinevate komponentide tõhus eraldamine, näiteks vesiniku taaskasutamine ja maagaasi puhastamine.
Ultrafiltratsioonimembraanimoodulite levinumad probleemid ja lahendused
Ultrafiltratsioonimembraani mooduleid/ränikarbiidi (SiC) südamiku-kolonni membraane koos nende põhieelistega, nagu vastupidavus kõrgele temperatuurile, happe- ja leelisekindlus, kõrge mehaaniline tugevus ja tugevad saastumisvastased omadused, kasutatakse laialdaselt karmides keskkondades, nagu keemia-, metallurgia-, biofarmatseutiline ja kõrge reoveepuhastus{1}}. Praktilistes rakendustes võib siiski esineda mitmesuguseid probleeme, mis on tingitud sellistest teguritest nagu kohanemisvõime töötingimustega, tööprotseduurid ja hooldusmeetodid. Järgnevalt on toodud ränikarbiidist südamiku-kolonnmembraanide levinumad probleemid, põhjuste analüüs ja sihipärased lahendused, mis hõlmavad kogu pealekandmisprotsessi.
I. Levinud probleemid valiku ja paigaldamise etapis
1. Valiku ebapiisav ühilduvus, mille tulemuseks on membraani mittetäielik jõudlus.
Probleemi ilmingud: Oodatust madalam membraanivoog, halb saasteainete kinnipidamine, lihtne saastumine või korrosioon töö ajal; membraani südamiku pragunemine ja äkiline jõudluse halvenemine äärmuslikes tingimustes.
Põhjuste analüüs: membraani pooride suurus ja materjali klass ei olnud täpselt vastavuses sissevooluvee kvaliteedi (nt söövitavad komponendid, saasteaine osakeste suuruse jaotus) ja töötingimustega (temperatuur, rõhk, pH); membraanimoodulite nimiparameetreid eriliste töötingimuste jaoks (nt kõrge soolsus, kõrge temperatuur, kõrge rõhk) ei kontrollitud täielikult, mistõttu valiti moodulid väljaspool vastuvõetavat vahemikku.
Lahendus: enne valiku tegemist viige läbi tööparameetrite põhjalik uuring, määratledes selgelt mõjuva pH vahemiku, söövitavate ainete kontsentratsiooni (nt tugevad happed, tugevad leelised, oksüdeerijad), saasteaine osakeste suuruse, töötemperatuuri ja rõhu; valige vastavalt nõuetele sobiva poorisuurusega membraanmoodulid (1–10 μm mikrofiltrimiseks, 0,01–1 μm ultrafiltrimiseks), eelistades kõrge -puhtusega SiC membraanisüdamikke väga korrodeerivate tingimuste jaoks; kontrollige rangelt membraanimoodulite nimiparameetreid (nt pikaajaline töötemperatuur Alla 150 kraadi või sellega võrdne, pH tolerantsi vahemik 2–13), et tagada tegeliku töövahemiku täielik katvus.
2. Paigaldamise kõrvalekalded, mis põhjustavad membraani südamiku ebaühtlast pinget või tihendi purunemist
Probleemi ilmingud: Leke membraanimooduli otsakatete juures; permeaadi ja kontsentraadi segamine, mille tulemuseks on standardile mittevastav vee kvaliteet; ebatavaline vibratsioon töö ajal; pragunemine membraani südamiku otsas pärast pikaajalist kasutamist; ebanormaalne lõhe membraani kesta ja membraani südamiku vahel.
Põhjuste analüüs: membraani südamikku ei hoitud paigaldamise ajal horisontaalselt/vertikaalselt, mille tulemuseks oli vale joondamine membraani kesta teljega ja kontsentreeritud pinge otsas; enne paigaldamist ei puhastatud tihenduspinnalt võõrkehi või ei kasutatud spetsiaalset määrdeainet, mis põhjustas kuivhõõrdumise ja tihendite kahjustusi; otsakatete ebaühtlane pingutusmoment põhjustas ümbermõõdu pingetasakaalu.
Lahendus. Kasutage paigaldamise ajal spetsiaalset juhttööriista, et membraani südamik oleks joondatud membraani korpuse teljega, ja lükake seda aeglaselt sisse, et vältida lööke. Enne paigaldamist puhastage tihenduspind neutraalse puhastusvahendiga, et eemaldada keevitusräbu, praht ja muud võõrkehad. Kandke tihenduskomponentidele ja tihendiga kontaktpindadele ühtlaselt toidu-silikooniõli või spetsiaalset määrdeainet. Pingutage otsakaane poldid pöördemomendivõtmega tootja määratud pöördemomendini (tavaliselt 40–60 N·m), et tagada ühtlane ümbermõõt. Pärast paigaldamist tehke veeproov, et veenduda, et lekkeid ei esine.
3. Valed toruühendused, mis põhjustavad veevoolu lööki või kavitatsiooni
Probleemi ilmingud: membraani südamiku sisselaskeava juures ilmnevad puhastuskahjustused, mis tekitavad töö ajal ebatavalist müra; suured kõikumised permeaadi voolukiiruses ning transmembraanse rõhu erinevuse (TMP) äkilised suurenemised ja vähenemised.
Põhjuse analüüs: sisse- ja väljalasketorud ei ole kontsentriliselt ühendatud membraanimooduli liidesega, tekitades turbulentset voolu, mis mõjutab membraani südamikku; torudel puuduvad sõltumatud toed ja kaal kandub üle membraanimooduli liidesele, põhjustades deformatsiooni; sisselasketorus on alarõhutsoon, mis põhjustab õhu sissetõmbumist ja mullide moodustumist, mis põhjustab kavitatsiooni.
Lahendused: 1. Reguleerige torude asukohti, et tagada kontsentrilisus membraanimooduli liidesega; vajadusel paigaldage nihke kompenseerimiseks painduvad liigendid. 2. Paigaldage sisselaske- ja väljalasketorudele sõltumatud toed, et vältida raskuse ülekandumist membraanimoodulile. 3. Paigaldage sisselasketoru esiotsa õhutusventiil, et eemaldada torust õhk. 4. Paigaldage kõrgrõhuga pumba väljalaskeavale rõhu stabiliseerimisventiil, et vältida veesurve mõju membraani südamikule.
II. Levinud probleemid töö ajal
1. Sage membraani saastumine, mis põhjustab kiiret voo langust
Probleemi ilmingud: permeaadi voolukiiruse märkimisväärne vähenemine lühikese aja jooksul, transmembraanse rõhuerinevuse (TMP) pidev suurenemine, lühiajalised -mõjud pärast tavapärast loputamist ja vastuvõtlikkus korduvale saastumisele.
Põhjused: esiotsa eeltöötluse ebaõnnestumine võimaldab hõljuvatel tahketel ainetel, kolloididel, suurtel orgaanilistel molekulidel (nagu humiinhape ja valgud) või toorvees olevad mikroorganismid siseneda membraanisüsteemi ja ladestuda membraani pinnale ja pooridesse. 5. Sobimatud töötingimused, nt liiga väike rist-voolukiirus, ei moodustu tõhusat vedelikku. Kui pärast seiskamist ei loputata koheselt, tekivad jääksaasteained membraani pinnale.
Lahendus: täiustage eeltöötlust, lisades 800 μm või suurema poorisuurusega turvafiltri, mis kontrollib sissevoolu SDI-d (Soil Degradation 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. Membraanielemendi korrosioon või kahjustused, mis põhjustavad permeaadi vee kvaliteedi halvenemist
Probleemi ilmingud: permeaadi hägususe ja juhtivuse järsk tõus, heljumi ilmumine; membraanielemendi pinnale tekivad lohud ja praod ning raskematel juhtudel membraanielemendi kahjustused ja lekked.
Põhjuse analüüs: toitevee pH ületab membraanimooduli tolerantsivahemiku, mis põhjustab SiC materjali korrosiooni pikaajalise kokkupuute tõttu tugeva happe/aluselise keskkonnaga; toorvesi sisaldab suures kontsentratsioonis oksüdante (nt kloori jääk > 0,5 ppm), mis õigeaegsel eemaldamata jätmisel põhjustavad membraanipinna oksüdatiivseid kahjustusi; töötemperatuur on liiga kõrge, ületades membraanimooduli nimitolerantsi temperatuuri, kiirendades materjali vananemist; võõrkehad (nt metalliosakesed, kõvad lisandid) sisenevad süsteemi, erodeerides ja kulutades membraani südamikku.
Lahendused: kontrollige rangelt toitevee pH-d vahemikus 2-13; tugevates happelistes/aluselistes tingimustes eelnevalt neutraliseerida ja reguleerida; kui toorvesi sisaldab oksüdante, lisage ülesvoolu aktiivsöe filtriüksus, et kontrollida jääkkloori < 0,1 ppm; ülekuumenemise vältimiseks kontrollige töötemperatuuri nimivahemikus (pikaajaline alla 150 kraadi või sellega võrdne); tugevdage eeltöötlust, et turvafilter saaks tõhusalt kõvad lisandid kinni, ning kontrollige ja puhastage filtrit regulaarselt.
3. Töörõhu ebanormaalsed kõikumised mõjutavad süsteemi stabiilsust
Probleemi ilmingud: toitevee rõhu ja transmembraanse rõhuerinevuse sagedased kõikumised, mille tagajärjeks on ebastabiilne permeaadi vool; äärmuslikel juhtudel käivitub süsteemi rõhukaitse, mis viib väljalülitamiseni.
Põhjuse analüüs: sisselaskepumba ebastabiilne töö, mille tulemuseks on kõikuv vooluhulk; toruventiilide ummistus või ebaõige töö, mis põhjustab veevoolu takistamist; membraanielemendi tugev saastumine, mis põhjustab lokaalset ummistust ja ebaühtlast veejaotumist; õhu sisselaskesüsteemi, tekitades gaasi{0}}vedelas segu ja põhjustades rõhukõikumisi.
Lahendused: tehke sisselaskepumba kapitaalremont, et tagada stabiilne vooluhulk; vajadusel asendage kulunud tiivikud; kontrollige torude ventiile, eemaldage ummistused ja tagage nende nõuetekohane töö; teostama õigeaegselt membraanielemendi keemilist puhastust saasteainete ja ummistuste eemaldamiseks; tuvastage süsteemis olevad õhu sissevõtukohad, pingutage liigendeid ja avage õhu eemaldamiseks õhutusventiilid; vältida negatiivset rõhku sisselasketorustikus.
4. Membraani jõudluse halvenemine ja vähenenud voog kõrgete temperatuuride tingimustes
Problem Manifestations: Under high-temperature (>100 kraadi ) töötingimused, membraani voog väheneb pidevalt ja seda ei saa pärast puhastamist taastada; membraanielemendi otstesse tekivad termilise pinge praod.
Põhjuste analüüs: membraani südamiku ja membraani kesta soojuspaisumise koefitsientide märkimisväärne erinevus kõrgel temperatuuril koos eelreserveeritud termilise kompensatsiooniruumi puudumisega- põhjustas plaadi-pragunemise pinge all. Kõrged temperatuurid kiirendasid orgaaniliste saasteainete paakumist membraani poorides, mida oli tavapärase puhastamisega raske eemaldada. Ebaõnnestumine kõrgel temperatuuril -vastupidavate spetsiaalsete tihendite valimisel põhjustas tihendi rikke ja toote veelekke.
Lahendused: valige spetsiaalsed ränikarbiidist südamikuga kolonni membraanmoodulid, mis on kohandatud kõrge-temperatuuri tingimustele, et tagada soojuspaisumistegur membraani südamiku ja membraani kesta vahel; reservi soojuspaisumise ja kokkutõmbumise kompensatsiooniruumi membraanimooduli paigaldamise ajal, et vältida jäika fikseerimist; optimeerige puhastusskeemi kõrge-temperatuuri tingimustes, kasutades kõrge-temperatuuriga ühilduvaid keemilisi aineid (nagu kõrge-temperatuurikindlad leeliselahused) ja pikendades leotamisaega; asendage see spetsiaalsete kõrgel temperatuuril-kindlate tihenditega (nt fluorokummist), et tagada stabiilne tihendus kõrgel temperatuuril.
flokulant
Flokulantide annust mõjutavad tegurid
01 Sisemised tegurid
(1) Flokulandi tüübi muutmine Flokulantide annus muutub kindlasti olenevalt flokulandi tüübist. Näiteks Pami molekulmass muutub 10 miljonilt 8 miljonile, rauasool asendub alumiiniumsoolaga jne.
(2) Tarnijate vahetamine See on tavaline sisemine tegur. Paljudel juhtudel on erinevate tarnijate sama tüüpi flokulantide jõudlus väga erinev. Mõnikord vahetatakse tarnijaid kulude kokkuhoiu eesmärgil või ütlemata põhjustel, kuid madalad hinnad ei taga tingimata kõrget efektiivsust ning ka annus võib olla erinev.
02 Välised tegurid
(1) Veetemperatuuri mõju Veetemperatuuril on oluline mõju ravimite tarbimisele, eriti talvel, mil madalal veetemperatuuril on suurem mõju ravimite tarbimisele. Tavaliselt moodustuvad helbed aeglaselt ning osakesed on väikesed ja lahtised. Peamised põhjused on järgmised: anorgaaniliste soolade koagulantide hüdrolüüs on endotermiline reaktsioon ja madalal -temperatuuril veekoagulantidel on raske hüdrolüüsida; madala-temperatuuri vee viskoossus on kõrge, mis nõrgendab vees leiduvate lisandiosakeste Browni liikumise intensiivsust, vähendab kokkupõrkevõimalust, ei soodusta kolloidi destabiliseerumist ja koagulatsiooni ning mõjutab ka helveste kasvu. Kui vee temperatuur on madal, suureneb kolloidosakeste hüdratatsioon, mis takistab kolloidide agregatsiooni ja mõjutab ka kolloidosakeste vahelist nakketugevust. Vee temperatuur on seotud vee pH väärtusega. Kui vee temperatuur on madal, tõuseb vee pH väärtus, samuti tõuseb ka vastav optimaalne koagulatsiooni pH väärtus. Seetõttu on talvel külmades piirkondades raske head koagulatsiooniefekti saavutada isegi suure koguse koagulandi lisamisel.
(2) PH väärtuse ja aluselisuse mõju pH väärtus näitab, kas vesi on happeline või aluseline, st H+ kontsentratsiooni näitaja vees. Toorvee pH-väärtus mõjutab otseselt koagulandi hüdrolüüsireaktsiooni, st kui toorvee pH väärtus on teatud vahemikus, võib koagulatsiooniefekt olla garanteeritud. Koagulandi lisamisel veele suureneb H+ kontsentratsioon vees koagulandi hüdrolüüsi tõttu, mis põhjustab vee pH väärtuse languse, takistades hüdrolüüsi. PH väärtuse hoidmiseks optimaalses vahemikus peaks vees olema piisavalt aluselisi aineid, et neutraliseerida H+. Looduslik vesi sisaldab teatud aluselisust (tavaliselt HCO3-), mis võib neutraliseerida koagulandi hüdrolüüsi käigus tekkivat H+ ja avaldab puhverdavat mõju pH väärtusele. Kui toorvee leeliselisus on ebapiisav või koagulanti lisatakse liiga palju, langeb vee pH väärtus oluliselt, hävitades koagulatsiooniefekti.
(3) Vees olevate lisandite olemuse ja kontsentratsiooni mõju SS-osakeste suurus ja laeng vees mõjutavad koagulatsiooniefekti. Üldiselt on koagulatsiooniefekt halb, kui osakeste suurus on väike ja ühtlane. Osakeste kontsentratsioon vees on madal ja osakeste kokkupõrke tõenäosus väike, mis ei soodusta koagulatsiooni. Kui hägusus on väga suur, suureneb kolloidi destabiliseerimiseks vees oluliselt vajalik ravimitarbimine. Kui vees on suur kogus orgaanilist ainet, võivad seda adsorbeerida saviosakesed, muutes seeläbi algsete kolloidosakeste pinnaomadusi, muutes kolloidosakesed stabiilsemaks, mis mõjutab tõsiselt hüübimisefekti. Sel ajal tuleb veele lisada oksüdeerijaid, et hävitada orgaanilise aine mõju ja parandada koagulatsiooniefekti. Vees lahustuvad soolad võivad samuti mõjutada hüübimisefekti. Näiteks kui looduslikus vees on palju kaltsiumi- ja magneesiumiioone, soodustab see koagulatsiooni, samas kui suur kogus Cl- ei soodusta hüübimist. Üleujutushooajal satub vihmavee küürimise tõttu taime suures koguses huumust sisaldav{10}}hägususega vesi. Sellel põhineb üldine tava suurendada{12}}eelse kloorimise ja koagulandi annust.
(4) Väliste hüdrauliliste tingimuste mõju Kolloidosakeste koagulatsiooni põhitingimused on kolloidosakeste destabiliseerimine ja destabiliseeritud kolloidosakeste omavahelise kokkupõrge. Koagulandi põhiülesanne on kolloidosakeste destabiliseerimine, samas kui väline hüdrauliline segamine on tagada, et kolloidosakesed saaksid täielikult koagulandiga kokku puutuda, nii et kolloidosakesed põrkuvad üksteisega flokide moodustamiseks. Selleks, et kolloidosakesed koagulandiga täielikult kokku puutuksid, tuleb need pärast koagulandi vette lisamist kiiresti ja ühtlaselt hajutada veekogu kõikidesse osadesse, mida tavaliselt nimetatakse kiireks segamiseks, mis on vajalik 10–30 sekundi jooksul ja mitte rohkem kui 2 minuti jooksul.
(5) Veekoguse löökkoormuse mõju Veemahu šokk viitab perioodilisele või mitteperioodilisele, äkilisele ja suurele muutusele toorvee mahu šokis. Veejaama jaoks mõjutab vee tarbimine linnas ja ülesvoolu veehulga reguleerimine tehasesse siseneva vee mahtu, eriti suvel veevarustuse tippfaasis. Tehasesse siseneva vee maht muutub suuresti, mistõttu reaktiivi annust kohandatakse sageli ning vee mõju pärast settimist ei ole kuigi ideaalne. Väärib märkimist, et see muutus ei ole lineaarne tõus. Pärast seda pöörake tähelepanu reaktsioonipaagi maarjaõitele, et vältida liigset doseerimist ja hävitada hüübimisefekt.
Flokuleerivate ravimite{0}säästumeetmed
Lisaks ülaltoodud teguritele on mõned ravimite säästmise meetmed{0}, nagu näiteks vedelate ravimite kogumi segamiskordade arvu suurendamine, reaktiivi tahkete osakeste sadestumise vähendamine ja ravimi omaduste stabiliseerimine, mis võib samuti saavutada ravimitarbimise säästmise eesmärgi. Kui soovite polüakrüülamiidi kasutamisel kulusid kokku hoida, peate esmalt valima polüakrüülamiidi mudeli. Põhimõte on valida parima reoveepuhastusefektiga polüakrüülamiid. Kallis ei pruugi olla parim ja ärge püüdke olla odav, et tekitada halba reoveepuhastusefekti, mis suurendab kulusid. Valige reaktiiv, mis vähendab muda niiskusesisaldust ja millel on väiksem ühikdoos.
Esmalt tehke laboris kaasasolevate reaktiiviproovidega flokulatsioonikatse, valige kaks kuni kolm hea eksperimentaalse efektiga reaktiivi ja seejärel tehke masinakatsed, et jälgida nende lõplikku mudaheite mõju ning määrata selle põhjal lõplik reaktiivi sort. Polüakrüülamiid on tavaliselt tahke osake ja see tuleb muuta teatud lahustuvusega vesilahuseks. Kontsentratsioon on tavaliselt vahemikus 0,1% kuni 0,3%. Liiga kontsentreeritud või liiga lahjendatud mõju mõjutab reaktiivide raiskamist ja suurendab kulusid. Granuleeritud polümeeri lahustav vesi peaks olema puhas (näiteks kraanivesi), mitte kanalisatsioon. Piisab toatemperatuurist veest ja üldjuhul ei pea seda kuumutama. Kui vee temperatuur on alla 5 kraadi, lahustub see väga aeglaselt. Lahustumiskiirus suureneb vee temperatuuri tõustes, kuid üle 40 kraadi laguneb polümeer kiiremini, mõjutades kasutusefekti.
Üldjuhul sobib polümeerilahuste valmistamiseks kraanivesi. Tugev hape, tugev leelis ja kõrge soolasisaldusega vesi ei sobi valmistamiseks. Reaktiivide valmistamisel tuleb tähelepanu pöörata vananemisajale, et reaktiivid oleksid vees täielikult lahustunud ja mitte aglomeeritud, vastasel juhul põhjustab see jäätmeid ja mõjutab muda väljutamise efekti.
Samas on lihtne tekitada filtrikanga ja torustiku ummistumist, tekitades korduvaid jäätmeid. Pärast lahuse valmistamist on selle säilitusaeg väga piiratud. Üldiselt, kui lahuse kontsentratsioon on 0,1%, ei ületa mitte-ioonsete ja anioonsete polümeeride lahused ühte nädalat; katioonse polümeeri lahus ei ületa ühte päeva. Pärast aine valmistamist tuleks lisamisprotsessi käigus pöörata tähelepanu sissetuleva muda kvaliteedi muutustele ja muda väljatulemise mõjule ning õigeaegselt korrigeerida vahendi annust, et saavutada parem doseerimissuhe. Vahendit tuleks hoida kuivas laos ja ravimikott tuleb sulgeda. Kasutamise ajal kasutage nii palju kui võimalik ja sulgege kasutamata aine niiskuse vältimiseks. Agendi ettevalmistamisel tuleks jälgida, et mitte liiga palju konfigureerida. Pikemat aega seisnud lahus hüdrolüüsub kergesti ja seda ei saa enam kasutada.
Kuum tags: ultrafiltratsioonimembraanimoodul, Hiina ultrafiltratsioonimembraanimooduli tootjad, tarnijad, tehas
