Мембрани з карбіду кремнію мають кращу продуктивність порівняно з іншими мембранними матеріалами, що може ефективно підвищити ефективність очищення та якість води, забезпечуючи тим самим безпеку громадської питної води.
Ультрафільтраційні мембранні модулі широко використовуються в різних сферах застосування завдяки своїй унікальній хімічній стабільності, високій міцності та високій -пористості потоку. Мембрани SiC виготовляються шляхом спікання частинок SiC при високій температурі 2400 градусів за допомогою процесу перекристалізації. Процес спікання включає перехід твердої-газу-твердої фази, під час якого між частинками SiC утворюються шийки. Природна гідрофільність і контактний кут частинок SiC (лише 0,3 градуса) забезпечують високі потоки води до 3200 LMH, що робить їх ідеальними для застосувань для очищення води.
01
Високий потік
02
Стійкість до корозії
03
Висока міцність
04
Довгий термін служби
Додатки
Мембранні модулі ультрафільтрації широко використовуються в багатьох областях, в основному в тому числі:
Очищення стічних вод: його можна використовувати для очищення різноманітних промислових стічних вод, таких як стічні води гальванічних, фармацевтичних, друкарських та фарбувальних стічних вод тощо. Завдяки ефективній фільтрації він може видаляти зважені тверді речовини, іони важких металів, органічні речовини та інші забруднювачі у стічних водах для досягнення очищення та переробки стічних вод.
Очищення питної води: завдяки високо-точній фільтрації він може видаляти мікроорганізми, як-от бактерії, віруси, водорості та органічні забруднювачі у воді, щоб покращити безпечність питної води.
Розділення газів: завдяки унікальному розподілу розмірів пор і властивостям поверхні можна досягти ефективного розділення різних компонентів газової суміші, наприклад відновлення водню та очищення природного газу.
Поширені проблеми та рішення для мембранних модулів ультрафільтрації
Ультрафільтраційні мембранні модулі/колонкові-мембрани з серцевиною з карбіду кремнію (SiC) із такими основними перевагами, як стійкість до високих температур, стійкість до кислот і лугів, висока механічна міцність і сильні властивості проти обростання, широко використовуються в суворих середовищах, таких як хімічна, металургійна, біофармацевтична та -сольова очистка стічних вод. Однак у практичних застосуваннях все ще можуть виникати різні проблеми через такі фактори, як адаптованість до умов експлуатації, робочі процедури та методи обслуговування. Нижче наведено поширені проблеми, аналіз причин і цільові рішення для мембран колонок із серцевиною-карбіду кремнію, що охоплює весь процес застосування.
I. Поширені проблеми на етапі вибору та встановлення
1. Недостатня вибіркова сумісність, що призводить до неповної продуктивності мембрани.
Прояви проблеми: нижчий, ніж очікувалося, потік мембрани, погане утримання забруднюючих речовин, легке забруднення або корозія під час експлуатації; розтріскування серцевини мембрани та раптове погіршення продуктивності в екстремальних умовах.
Аналіз причин: Розмір пор мембрани та сорт матеріалу не були точно узгоджені з якістю води (наприклад, корозійні компоненти, розподіл частинок забруднюючих речовин за розміром) та умовами експлуатації (температура, тиск, pH); номінальні параметри мембранних модулів для особливих умов експлуатації (наприклад, висока солоність, висока температура, високий тиск) не були повністю перевірені, що призвело до вибору модулів поза прийнятним діапазоном.
Рішення: перед вибором проведіть всебічне обстеження робочих параметрів, чітко визначивши впливаючий діапазон pH, концентрацію корозійних речовин (наприклад, сильних кислот, сильних лугів, окислювачів), розмір часток забруднювача, робочу температуру та тиск; вибирайте мембранні модулі з відповідним розміром пор (1~10 мкм для мікрофільтрації, 0,01~1 мкм для ультрафільтрації) відповідно до вимог, віддаючи пріоритет серцевині мембран високої-чистості SiC для висококорозійних умов; суворо перевіряйте номінальні параметри мембранних модулів (наприклад, довгострокова-робоча температура Менше або дорівнює 150 градусам, допустимий діапазон pH 2~13), щоб забезпечити повне покриття фактичного робочого діапазону.
2. Відхилення в установці, що призводять до нерівномірного навантаження на серцевину мембрани або пошкодження ущільнення
Прояви проблеми: Негерметичність торцевих заглушок мембранного модуля; змішування пермеату та концентрату, що призводить до неякісної води; аномальна вібрація під час роботи; розтріскування на кінці серцевини мембрани після тривалого використання; аномальний проміжок між мембранною оболонкою та ядром мембрани.
Аналіз причин: серцевина мембрани не трималася горизонтально/вертикально під час встановлення, що призвело до зміщення з віссю оболонки мембрани та концентрованого напруження на кінці; сторонні предмети не були очищені з ущільнювальної поверхні перед установкою або не застосовувалося спеціальне мастило, що призвело до сухого тертя і пошкодження ущільнювачів; нерівномірний момент затягування торцевих кришок спричинив дисбаланс окружних напруг.
Рішення: використовуйте спеціальний напрямний інструмент під час встановлення, щоб переконатися, що серцевина мембрани вирівняно з віссю корпусу мембрани, і повільно штовхайте її, щоб уникнути удару. Перед встановленням очистіть ущільнювальну поверхню нейтральним миючим засобом, щоб видалити зварювальний шлак, сміття та інші сторонні предмети. Рівномірно нанесіть харчову-силіконову олію або спеціальний мастильний матеріал на ущільнювальні компоненти та контактні поверхні ущільнювачів. Затягніть болти торцевої кришки динамометричним ключем із зазначеним виробником крутним моментом (зазвичай 40~60 Н·м), щоб забезпечити рівномірне зусилля по окружності. Після встановлення проведіть перевірку води, щоб підтвердити відсутність витоку.
3. Неправильні з'єднання труб, що призводять до удару потоку води або кавітації
Прояви проблеми: на вході в серцевину мембрани виникає пошкодження від чищення, що створює ненормальний шум під час роботи; великі коливання швидкості потоку пермеату, а також раптові збільшення та зниження трансмембранного перепаду тиску (ТМР).
Аналіз причини: впускна та вихідна труби не концентрично з’єднані з інтерфейсом мембранного модуля, створюючи турбулентний потік, що впливає на серцевину мембрани; труби не мають незалежних опор, і вага переноситься на інтерфейс мембранного модуля, викликаючи деформацію; у вхідній трубі існує зона негативного тиску, що спричиняє втягування повітря та утворення бульбашок, що призводить до кавітації.
Рішення: 1. Відрегулюйте положення труб, щоб забезпечити концентричність інтерфейсу мембранного модуля; встановіть гнучкі з’єднання для компенсації зміщення, якщо це необхідно. 2. Встановіть незалежні опори для вхідних і вихідних труб, щоб запобігти передачі ваги на мембранний модуль. 3. Установіть вентиляційний клапан на передньому кінці вхідної труби для видалення повітря з труби. 4. Встановіть клапан стабілізації тиску на виході-насосу високого тиску, щоб запобігти впливу коливань тиску води на серцевину мембрани.
II. Поширені проблеми під час експлуатації
1. Часте засмічення мембрани призводить до швидкого зниження потоку
Прояви проблеми: значне зниження швидкості потоку пермеату за короткий проміжок часу, постійне збільшення трансмембранного перепаду тиску (TMP), короткочасні ефекти після звичайного промивання та сприйнятливість до повторного забруднення.
Причини: відсутність попередньої обробки на передньому кінці дозволяє зваженим твердим речовинам, колоїдам, великим органічним молекулам (таким як гумінові кислоти та білки) або мікроорганізмам у сирій воді проникати в мембранну систему та осідати на поверхні мембрани та в порах. 5. Невідповідні робочі умови, такі як надто низька поперечна-швидкість потоку, не утворюють ефективного промивання, що призводить до забруднення адгезія. 6. Відсутність негайного промивання після вимкнення призводить до злипання залишкових забруднень на поверхні мембрани.
Рішення: покращте попередню обробку, додавши захисний фільтр із розміром пор 800 мкм або більше, контролюючи впливовий SDI (індекс деградації ґрунту)<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. Корозія або пошкодження елемента мембрани, що призводить до погіршення якості пермеату
Прояви проблеми: раптове збільшення каламутності та провідності пермеату, поява зважених твердих речовин; На поверхні мембранного елемента з’являються виїмки та тріщини, а у важких випадках – пошкодження мембранного елемента та витік.
Аналіз причини: рН живильної води перевищує діапазон допуску мембранного модуля, що призводить до корозії матеріалу SiC через тривалий вплив сильної кислоти/лужного середовища; сира вода містить високі концентрації окислювачів (наприклад, залишковий хлор > 0,5 ppm), які, якщо їх не видалити вчасно, викликають окислювальне пошкодження поверхні мембрани; занадто висока робоча температура, що перевищує номінальну температуру допуску мембранного модуля, що прискорює старіння матеріалу; сторонні речовини (наприклад, частки металу, тверді домішки) потрапляють у систему, роз’їдаючи та зношуючи серцевину мембрани.
Рішення: суворо контролюйте pH живильної води в межах 2-13; у сильних кислотних/лужних умовах попередньо нейтралізуйте та відрегулюйте; якщо необроблена вода містить окислювачі, додайте блок фільтра з активованим вугіллям перед ним для контролю залишкового хлору < 0,1 ppm; контролюйте робочу температуру в межах номінального діапазону (довгостроково Менше або дорівнює 150 градусам), щоб уникнути перегріву; посилити попередню обробку, щоб гарантувати, що захисний фільтр ефективно перехоплює тверді домішки, і регулярно перевіряйте та очищайте фільтр.
3. Аномальні коливання робочого тиску впливають на стабільність системи
Прояви проблеми: часті коливання тиску живильної води та перепаду трансмембранного тиску, що призводить до нестабільного потоку пермеату; в екстремальних випадках спрацьовує захист системи від тиску, що призводить до відключення.
Аналіз причин: нестабільна робота впускного насоса, що призводить до коливань потоку; закупорка або неправильна робота трубних клапанів, що призводить до утрудненого потоку води; сильне забруднення мембранних елементів, що спричиняє локальне закупорювання та нерівномірний розподіл води; надходження повітря в систему, утворюючи газо-рідинну суміш і викликаючи коливання тиску.
Рішення: капітальний ремонт впускного насоса для забезпечення стабільного потоку; при необхідності замінити зношені крильчатки; перевірити засувки труб, усунути засмічення та переконатися в їх справності; проводити своєчасне хімічне очищення мембранного елемента для видалення забруднень і засмічень; визначити точки забору повітря в системі, затягнути з’єднання та відкрити вентиляційні клапани для видалення повітря; уникайте негативного тиску у вхідному трубопроводі.
4. Погіршення продуктивності мембрани та зменшення потоку в умовах високих-температур
Problem Manifestations: Under high-temperature (>100 градусів) умов експлуатації, потік мембрани постійно зменшується і не може бути відновлений після очищення; на торцях мембранного елемента з'являються тріщини від термічної напруги.
Аналіз причин: значна різниця в коефіцієнтах теплового розширення між серцевиною та оболонкою мембрани при високих температурах у поєднанні з відсутністю попередньо-зарезервованого простору для термічної компенсації призвели до розтріскування кінцевої-пластини під напругою. Високі температури прискорили злежування органічних забруднень у порах мембрани, які було важко видалити за допомогою звичайного очищення. Помилка вибору спеціальних -температуростійких ущільнювачів за високих-температурних умов призвела до поломки ущільнення та витоку води з продукту.
Рішення: виберіть спеціалізовані мембранні модулі колони з серцевиною з карбіду кремнію, адаптовані до високих{0}}температурних умов, щоб забезпечити відповідність коефіцієнтів теплового розширення між серцевиною мембрани та оболонкою мембрани; залишати простір для компенсації теплового розширення та звуження під час монтажу мембранного модуля, щоб уникнути жорсткої фіксації; оптимізувати схему очищення за високих-температурних умов, використовуючи -високотемпературні сумісні хімічні засоби (наприклад, високо-температуростійкі лужні розчини) і подовжуючи час замочування; замініть спеціальними -температурними ущільнювачами (наприклад, фторкаучуком), щоб забезпечити стабільну роботу ущільнення за високих температур.
флокулянт
Фактори, що впливають на дозування флокулянтів
01 Внутрішні фактори
(1) Зміна типу флокулянта. Дозування флокулянтів безперечно змінюватиметься залежно від типу флокулянту. Наприклад, молекулярна маса Пам змінюється від 10 млн до 8 млн, сіль заліза замінюється сіллю алюмінію і т.д.
(2) Зміна постачальника Це загальний внутрішній фактор. У багатьох випадках продуктивність одного типу флокулянтів від різних постачальників сильно відрізняється. Іноді постачальники змінюються для економії коштів або з якихось невимовних причин, але низькі ціни не обов'язково гарантують високу ефективність, і дозування також може бути іншою.
02 Зовнішні фактори
(1) Вплив температури води Температура води має значний вплив на споживання ліків, особливо взимку, коли низька температура води має більший вплив на споживання ліків. Зазвичай флокули утворюються повільно, частинки дрібні та пухкі. Основні причини: гідроліз неорганічних сольових коагулянтів є ендотермічною реакцією, і низькотемпературним водним коагулянтам важко гідролізувати; в’язкість води з низькою{4}}температурою є високою, що послаблює інтенсивність броунівського руху частинок домішок у воді, зменшує ймовірність зіткнення, не сприяє дестабілізації колоїду та коагуляції, а також впливає на ріст флокул. Коли температура води низька, гідратація колоїдних частинок посилюється, що перешкоджає агрегації колоїдів, а також впливає на міцність зчеплення між колоїдними частинками. Температура води пов'язана зі значенням pH води. Коли температура води низька, значення рН води підвищується, і відповідне оптимальне значення рН для коагуляції також зросте. Тому взимку в холодних районах важко отримати хороший коагуляційний ефект, навіть якщо додати велику кількість коагулянту.
(2) Вплив значення рН і лужності Значення рН є показником того, кисла чи лужна вода, тобто показником концентрації Н+ у воді. Значення рН сирої води безпосередньо впливає на реакцію гідролізу коагулянту, тобто коли значення рН сирої води знаходиться в певному діапазоні, ефект коагуляції може бути гарантований. Коли коагулянт додається до води, концентрація Н+ у воді збільшується внаслідок гідролізу коагулянту, що призводить до зниження значення рН води, перешкоджаючи гідролізу. Щоб підтримувати значення pH в оптимальному діапазоні, у воді має бути достатньо лужних речовин для нейтралізації H+. Природна вода містить певну лужність (зазвичай HCO3-), який може нейтралізувати H+, що утворюється під час процесу гідролізу коагулянту, і має буферну дію на значення pH. Коли лужність сирої води недостатня або коагулянт додається в надлишку, значення pH води значно впаде, знищуючи ефект коагуляції.
(3) Вплив природи та концентрації домішок у воді Розмір і заряд частинок SS у воді впливатимуть на ефект коагуляції. Взагалі кажучи, ефект коагуляції поганий, коли розмір частинок малий і однорідний. Концентрація частинок у воді низька, і ймовірність зіткнення частинок мала, що не сприяє коагуляції. Коли каламутність дуже велика, необхідне споживання препарату буде значно збільшено, щоб дестабілізувати колоїд у воді. Коли у воді є велика кількість органічної речовини, вона може бути адсорбована частинками глини, тим самим змінюючи властивості поверхні оригінальних колоїдних частинок, роблячи колоїдні частинки більш стабільними, що серйозно вплине на ефект коагуляції. У цей час у воду необхідно додати окислювачі, щоб знищити дію органічних речовин і поліпшити ефект коагуляції. Розчинні у воді солі також можуть впливати на ефект коагуляції. Наприклад, коли в природній воді є велика кількість іонів кальцію та магнію, це сприяє коагуляції, тоді як велика кількість Cl- не сприяє коагуляції. Під час паводкового сезону високо{10}}каламутна вода, що містить велику кількість гумусу, надходить на завод через змивання дощовою водою. На цьому базується загальна практика збільшення кількості попереднього-хлорування та дозування коагулянту.
(4) Вплив зовнішніх гідравлічних умов Основними умовами для коагуляції колоїдних частинок є дестабілізація колоїдних частинок і змусити дестабілізовані колоїдні частинки зіткнутися одна з одною. Основною функцією коагулянту є дестабілізація колоїдних частинок, тоді як зовнішнє гідравлічне перемішування полягає в тому, щоб забезпечити повний контакт колоїдних частинок з коагулянтом, щоб колоїдні частинки стикалися одна з одною, утворюючи пластівці. Щоб забезпечити повний контакт колоїдних частинок з коагулянтом, необхідно швидко та рівномірно розподілити їх по всіх частинах водойми після додавання коагулянту у воду, широко відоме як швидке змішування, яке потрібно протягом 10-30 секунд і не більше 2 хвилин.
(5) Вплив ударного навантаження об’єму води Удар об’єму води стосується періодичної або не-періодичної, раптової та великої зміни удару об’єму сирої води. Для водяної станції споживання води в місті та регулювання об’єму води, що надходить у верхню течію, впливають на об’єм води, що надходить на завод, особливо на етапі пікового водопостачання влітку. Об'єм води, що надходить в рослину, сильно змінюється, що призводить до частого коригування дозування реагенту, а ефект води після відстоювання не дуже ідеальний. Варто зазначити, що ця зміна не є лінійним збільшенням. Після цього зверніть увагу на квіти галуну в реакційному резервуарі, щоб уникнути надмірного дозування та знищити ефект коагуляції.
Заходи з{0}}економії флокулянтів
На додаток до вищезазначених факторів існують деякі-заходи з економії ліків, як-от збільшення кількості разів перемішування в резервуарі рідкого препарату, зменшення осадження твердих частинок у реагенті та стабілізація властивостей препарату, які також можуть досягти мети економії споживання ліків. Якщо ви хочете заощадити на використанні поліакриламіду, вам спочатку потрібно вибрати модель поліакриламіду. Принцип полягає у виборі поліакриламіду з найкращим ефектом очищення стічних вод. Дорогий не обов’язково є найкращим, і не намагайтеся бути дешевим, щоб спричинити поганий ефект очищення стічних вод, що збільшить вартість. Виберіть реагент, який знижує вологість осаду та має меншу стандартну дозування.
Спочатку проведіть експеримент із флокуляції на наданих зразках реагентів у лабораторії, виберіть два-три реагенти з хорошими експериментальними ефектами, а потім виконайте експерименти на машині, щоб спостерігати їхній остаточний ефект викиду бурового розчину та визначити на основі цього остаточний різновид реагентів. Поліакриламід, як правило, є твердою частинкою, і його потрібно налаштувати у водний розчин з певною розчинністю. Зазвичай концентрація становить від 0,1% до 0,3%. Занадто концентрований або занадто розведений впливатиме на ефект, витрачатиме реагенти та збільшить витрати. Вода, яка розчиняє гранульований полімер, має бути чистою (наприклад, водопровідна), а не стічними. Достатньо води кімнатної температури, і її, як правило, не потрібно нагрівати. Коли температура води нижче 5 градусів, вона розчиняється дуже повільно. Швидкість розчинення зростає зі збільшенням температури води, але вище 40 градусів полімер розкладається швидше, що впливає на ефект використання.
Як правило, для приготування полімерних розчинів підходить водопровідна вода. Для приготування не підходять сильна кислота, сильний луг і вода з високим вмістом солі. При приготуванні реагентів слід звернути увагу на час витримки, щоб реагенти повністю розчинялися у воді, а не агломерувалися, інакше це спричинить відходи та вплине на ефект викиду грязі.
У той же час легко спричинити закупорку фільтрувальної тканини та трубопроводу, створюючи повторні відходи. Після приготування розчину час його зберігання дуже обмежений. Загалом, коли концентрація розчину становить 0,1%, не-іонні та аніонні полімерні розчини не перевищують одного тижня; розчину катіонного полімеру не перевищує однієї доби. Після приготування агента, під час процесу додавання, слід звернути увагу на зміни в якості вхідної грязі та ефект грязі назовні, а дозування агента слід своєчасно регулювати для досягнення кращого співвідношення доз. Зберігати засіб необхідно в сухих складських приміщеннях, пакет з ліками герметично закрити. Під час використання використовуйте якомога більше та закрийте невикористаний засіб, щоб запобігти волозі. Під час підготовки агента слід бути обережним, щоб не налаштувати занадто багато. Розчин, що зберігався тривалий час, легко гідролізується і надалі не може бути використаний.
Популярні Мітки: ультрафільтраційний мембранний модуль, виробники, постачальники, фабрика ультрафільтраційних мембранних модулів у Китаї
