Keramička UF membrana

 

 

1. Što je ultrafiltracijska membrana

Ultrafiltracijska membrana jedna je od najranije razvijenih polimernih membrana. To je mikroporozna membrana za filtriranje s rasponom veličine pora od 0,001~0,02 mikrona. Kada se na jednu stranu membrane primijeni odgovarajući pritisak, otapalo u otopini i neke otopljene tvari manje molekularne mase prodiru iz sitnih pora ultrafiltracijske membrane na drugu stranu membrane, dok se otopljene tvari veće molekularne težine ili neke emulgirane micele zadržavaju, čime se postiže učinak filtracijske separacije.

 

U području obrade vode, tehnologija ultrafiltracijske membrane je učinkovitija u filtriranju nečistoća od drugih tehnologija filtriranja. Njegova točnost filtracije može doseći 99,99%, što može učinkovito ukloniti većinu štetnih tvari u vodi; i koristi malo ili nimalo kemijskih sredstava za učinkovito izbjegavanje sekundarnog onečišćenja kvalitete vode, tako da je kvaliteta pročišćene vode bolja. S operativne razine, filtracijski sustav temeljen na tehnologiji ultrafiltracijske membrane ima visok stupanj automatizacije, jednostavan i pouzdan rad te samo dvije operacije: uključivanje i isključivanje. Budući da materijal ultrafiltracijske membrane ima jaku kemijsku stabilnost, otpornost na kiselu i alkalnu koroziju i otpornost na visoke temperature, može se sterilizirati na visokim temperaturama i ima širok raspon primjenjivosti.

 

 

Princip tehnologije ultrafiltracijske membrane:

 

Tehnologija ultrafiltracijske membrane je tehnologija odvajanja propusnosti membrane, a njezin kapacitet filtracije je između nanofiltracije i mikrofiltracije. Njegov princip rada je:

 

Kada otopina prolazi kroz polupropusnu membranu, pod djelovanjem pritiska, male molekule u otapalu i otopljenoj tvari mogu prijeći kroz membranu filtera na drugu stranu membrane, dok se makromolekule i koloidi u otopini presreću jer ne mogu proći kroz pore membrane filtera. Kako otopina nastavlja teći, sve više i više tvari presreće se na membrani. Stoga, da bi se postigla ultrafiltracija, mora se primijeniti veći pritisak na otapalo. Istovremeno, tvari koje se formiraju na površini membrane također pokazuju određena kemijska svojstva, a također utječu na presretanje i razgradnju nekih onečišćujućih tvari, čime se postiže pročišćavanje vode.

 

Kako se makromolekule nastavljaju skupljati na površini membrane, brzina filtracije se i dalje smanjuje, te se javlja fenomen "koncentracijske polarizacije". Kako bi se omogućilo kontinuirano i učinkovito provođenje ultrafiltracije, uređaji za ultrafiltraciju uz miješanje često se koriste u stvarnom radu kako bi se eliminirao fenomen "koncentracijske polarizacije".

 

Karakteristike tehnologije ultrafiltracijske membrane:

 

U usporedbi s drugim tehnologijama obrade vode, ultrafiltracijska membranska tehnologija ima mnoge neusporedive prednosti:

 

Prvo, ultrafiltracijska membrana ima visoku kemijsku stabilnost, može izdržati visoke temperature, kiseline i lužine, tako da ne zahtijeva visoku kvalitetu vode i ima veliku svestranost;

 

Drugo, načelo ultrafiltracijske membranske tehnologije je jednostavno, lako se ostvaruje automatski rad, štedi rad, jednostavan je za rukovanje, jednostavan za održavanje, siguran i stabilan rad;

 

Treće, tehnologija ultrafiltracijske membrane fizikalna je metoda i tijekom procesa obrade vode nisu potrebni nikakvi kemijski agensi, tako da može učinkovito spriječiti sekundarno onečišćenje vodenih tijela;

 

Četvrto, tehnologija ultrafiltracijske membrane ima visoku učinkovitost i veliki volumen obrade vode, posebno za urbanu obradu pitke vode s manje zagađenja, pokazujući izuzetno visoku učinkovitost;

 

 

Urbano pročišćavanje pitke vode

S razvojem društva, ljudi imaju sve veće zahtjeve za sigurnošću pitke vode, ali u isto vrijeme, zagađenje urbanih izvora vode u mojoj zemlji postaje sve ozbiljnije, a kvaliteta vode izravne vode ne može zadovoljiti standarde pitke vode, pa je potrebno pročišćavati urbanu vodu za piće.

 

Gradska voda za piće uglavnom dolazi iz podzemnih i površinskih voda. Mehanizmi onečišćenja dva izvora vode su različiti, ali zagađivači su uglavnom aseksualni organizmi, bakterije, gljivice, virusi, suspendirane tvari itd.

 

Tradicionalnim metodama pročišćavanja vode za piće može se postići deaktivacija i pročišćavanje mikroorganizama i gljivica, kao i pročišćavanje lebdećih čestica na mikro- razini. Na temelju toga, tehnologija ultrafiltracijske membrane također može postići učinkovito uklanjanje čestica nano-razine, tako da je kvaliteta otpadne vode veća, što je od velikog značaja za zdravlje pitke vode urbanih stanovnika.

 

Desalinizacija morske vode

Ne-obnovljivi resursi, resursi slatke vode dostupni za piće na Zemlji sve su više iscrpljeni, a nestašica vode postala je jedan od najhitnijih problema s kojima se suočavaju suvremeni ljudi. Desalinizacija morske vode smatra se učinkovitim načinom rješavanja krize pitke vode. Trenutačna tehnologija desalinizacije morske vode koja se sve više proučava u svijetu je tehnologija elektrodijalize. Iako se elektrodijaliza smatra učinkovitom metodom za desalinizaciju morske vode, njezini su operativni troškovi visoki, a stopa oporavka niska. S razvojem tehnologije, tehnologija ultrafiltracijske membrane počela se koristiti u desalinizaciji morske vode reverznom osmozom. Njegova izvrsna izvedba odvajanja te fizikalna i kemijska svojstva dodatno su poboljšala učinkovitost desalinizacije morske vode i uvelike smanjila potrošnju energije.

 

Obrada otpadnih voda od galvanizacije

Količina otpadnih voda koje stvara elektroindustrija je ogromna, a sadrži velike količine šestovalentnog kroma, bakra, nikla i drugih teških metala. Izuzetno je štetan i ima vrlo nisku biorazgradivost. U stvarnom radu često se koriste oksidacija željeza i elektroliza, ali oksidacija željeza će proizvesti mnogo mulja, koji treba daljnju obradu: iako elektroliza može dobro pročišćavati električne otpadne vode, njeni operativni troškovi su visoki i nije prikladna za -promidžbu velikih razmjera. Kombinirana uporaba tehnologije ultrafiltracije i tehnologije reverzne osmoze smatra se učinkovitom metodom za obradu otpadnih voda galvanizacijom. Korištenje dviju membranskih tehnologija može ukloniti većinu teških metala, organskog ugljika i nitrata u galvaniziranim otpadnim vodama, a korištenje ultrafiltracijskih membrana također smanjuje onečišćenje osmotskih membrana i produljuje životni vijek.

 

Pročišćavanje zauljenih otpadnih voda

Glavni izvori zauljenih otpadnih voda uključuju izlijevanje sirove nafte, klaoničke otpadne vode i kućne otpadne vode, itd. Njegove glavne komponente su plutajuće ulje, dispergirano ulje, emulgirano ulje i teško ulje, itd. Obično korišteni uređaj za pročišćavanje zauljenih otpadnih voda je separator ulja, ali ne može obraditi emulgirano ulje, pa se flotacija često koristi za pomoćni tretman. Budući da su molekule emulgiranog ulja općenito velike, tehnologija ultrafiltracijske membrane može se upotrijebiti za prolazak zauljene otpadne vode kroz ultrafiltracijsku membranu pod pritiskom, a emulgirano ulje i drugi makromolekularni zagađivači bit će presretnuti, uz visoku učinkovitost uklanjanja.

 

Ponovno korištenje gradske kanalizacije

Ponovno korištenje gradske kanalizacije važna je mjera za smanjenje pritiska gradske vode. Nakon što se urbana kućna kanalizacija pročisti kako bi zadovoljila standarde ponovne upotrebe, koristit će se za urbanu vodu za ozelenjavanje i urbane sustave obnovljene vode. Korištenje tehnologije ultrafiltracijske membrane može brzo pročistiti gradsku kanalizaciju kako bi zadovoljila standarde. Budući da urbana kanalizacija ima dobru biorazgradivost, u stvarnom radu, kako bi se poboljšala kvaliteta otpadne vode, često se istovremeno koriste proces ciklusa aktiviranog mulja (CASS) i tehnologija ultrafiltracijske membrane. Pod uvjetom vremena hidrauličkog djelovanja od 12 sati, stopa uklanjanja KPK ovom metodom doseže više od 86%. Stopa uklanjanja dušika iz amonijaka doseže više od 90%, a pH vrijednost efluenta kreće se od 7,25 do 7,89, što udovoljava standardu ponovne upotrebe vode u urbanim sredinama.

 

Oporaba otpadnih voda prehrambene industrije

Uz poboljšanje kvalitete otpadne vode, tehnologija ultrafiltracijske membrane također može koncentrirati i reciklirati veliku količinu korisnih čvrstih tvari. Najčešća primjena je u području prehrambene industrije. Otpadne vode koje stvara prehrambena industrija sadrže veliku količinu masti, bjelančevina, škroba, kvasca, itd. Ako se te tvari ispuštaju u vanjski okoliš, ne samo da će uzrokovati onečišćenje okoliša, već će uzrokovati i mnogo otpada. Stoga se tehnologija ultrafiltracijskog modula koristi za presretanje korisnih komponenti u otpadnoj vodi, a istovremeno se BPK i KPK u vodi također odvajaju od vode. Odvojene tvari iz okoline ekstrahiraju se i recikliraju, što poduzeću može donijeti veću ekonomsku korist.

 

 

1. Puni-način filtracije protoka
Kada su suspendirane krute tvari, zamućenost i KPK ulazne tekućine ultrafiltracije niske, kao što je površinska voda, voda iz bunara, voda iz slavine i morska voda dobre kvalitete vode, ili je prije ultrafiltracije postavljena stroga prethodna obrada, kao što je oprema za koagulaciju i bistrenje, pješčani filtar i multi-medijski filtar i drugi izvori vode s lošom kvalitetom vode, ultrafiltracija može raditi u punom-načinu filtracije protoka. Ovaj način filtriranja sličan je tradicionalnom filtriranju. Utjecaj ulazi u sklop ultrafiltracijske membrane i sav prolazi kroz površinu membrane kako bi postao proizvedena voda i istječe sa strane filtrata ultrafiltracijske membrane. Nečistoće kao što su suspendirane krute tvari, koloidi i makromolekularne organske tvari koje je presrela ultrafiltracijska membrana ispuštaju se iz membranskog sklopa putem vremenskog povratnog ispiranja vodom, kemijski pojačanog povratnog ispiranja i redovitog kemijskog čišćenja.

 

2. Unakr-filtracija protoka

Kada su suspendirane tvari i zamućenost vode koja ulazi u ultrafiltraciju visoke, kao što su kanalizacija ili aplikacije za ponovnu upotrebu kanalizacije, ultrafiltracija se može raditi u načinu filtriranja-protoka. Utjecaj ulazi u sklop ultrafiltracijske membrane, dio prolazi kroz površinu membrane i postaje proizvedena voda, a drugi dio se ispušta iz sklopa membrane s nečistoćama kao što su suspendirane tvari i postaje koncentrirana voda. Ispuštena koncentrirana voda ponovno se -stlači i cirkulira natrag do membranskog sklopa, održavajući silu smicanja generiranu velikom brzinom protoka na površini membrane i odvodeći nečistoće kao što su suspendirane tvari uhvaćene na površini membrane, kako bi se sloj onečišćenja sklopa ultrafiltracijske membrane zadržao na relativno tankoj razini.

 

3. Filtriranje ispusta koncentrata

Kada je sadržaj suspendiranih krutih tvari u ulazu UF nizak, UF može raditi u načinu filtracije ispuštanja koncentrata. Utjecaj ulazi u UF membranski sklop i ispušta se iz membranskog sklopa s niskim udjelom koncentrata, obično 5-10% ulaznog volumena, a većina protoka prolazi kroz površinu membrane i postaje proizvedena voda.

 

Filtriranje ispuštanja koncentrata i načini filtracije s poprečnim-protokom također zahtijevaju vremenski ograničeno povratno ispiranje vodom, kemijski poboljšano povratno ispiranje i redovito kemijsko čišćenje kako bi se obnovile performanse filtracije UF membrane. Način filtracije s punim-protokom ima nisku potrošnju energije i nizak radni tlak, tako da su troškovi rada niži; dok način-filtracije s poprečnim protokom može podnijeti utjecaj s većim sadržajem suspendiranih krutih tvari. Odabir specifičnog načina rada treba odrediti na temelju sadržaja suspendiranih krutih tvari, zamućenosti i KPK u dotoku.

 

 

1. Detekcija rada UF membrane

Kako bi se provjerio učinak rada UF uređaja i mogućnost zaprljanja membrane, potrebno je pratiti neke ključne parametre tijekom rada UF uređaja.

 

1.1 Zamućenost: odnosi se na suspendirane tvari kao što su mulj, prašina, fina organska tvar, plankton i koloidne tvari u vodi, koje će uzrokovati da kvaliteta vode postane zamućena i predstaviti određeni stupanj zamućenosti. Obično te suspendirane tvari i koloidne tvari također parazitiziraju bakterije i viruse. Na primjer, općenito se zahtijeva da zamućenost vode za piće ne prelazi 1 NTU, a zamućenost istjecanja ultrafiltracijske membrane općenito ne smije prelaziti 0,1 NTU.

 

1.2 TSS (ukupna suspendirana krutina): odnosi se na krutu tvar koja se zadržava na membrani filtera nakon što uzorak vode prođe kroz membranu filtera s veličinom pora od 0,45 μm i osuši se do konstantne težine na 103 stupnjeva ~105 stupnjeva. Ukupna suspendirana tvar jedan je od važnih pokazatelja za mjerenje stupnja onečišćenja voda. Ovaj je parametar općenito točniji od zamućenosti (zamućenost obično ne može otkriti iznimno fine čestice).

 

1.3 SDI (indeks gustoće mulja): To je jedan od važnih parametara indeksa kvalitete vode sustava za pročišćavanje vode reverznom osmozom. SDI vrijednost predstavlja sadržaj čestica, koloida i drugih tvari u vodi koje mogu blokirati razne uređaje za pročišćavanje vode. Ovaj se parametar obično koristi za procjenu mogućnosti da čestice i koloidi u vodi blokiraju različitu opremu za pročišćavanje vode (pogledajte donju sliku).

 

Određivanje SDI je kontinuirano dodavanje određenog tlaka (30PSI, ekvivalentno 2,1 kg/cm) izmjerenom uzorku vode na mikroporoznoj filterskoj membrani promjera 47 mm i veličine pora od 0,45 μm, te bilježenje vremena Ti (sekunde) potrebnog za filtriranje 500 ml vode i vremena Tf (sekunde) potrebnog za ponovno filtriranje 500 ml vode nakon kontinuirane filtracije. 15 minuta (T). SDI vrijednost izračunava se formulom; općenito se zahtijeva da vrijednost SDI ulaza reverzne osmoze (tj. vode za ultrafiltraciju) ne prelazi 5.

 

1.4 TOC (ukupni organski ugljik): Ovaj se parametar najčešće koristi za određivanje sadržaja organskih tvari u vodi. Odnosi se na ukupnu količinu ugljika u otopljenoj i suspendiranoj organskoj tvari u vodi, uključujući prirodnu i sintetsku organsku tvar. Ukupni organski ugljik općenito se koristi za procjenu mogućnosti i trenda organskog i biološkog onečišćenja membrane u ultrafiltracijskom protoku. Kada je TOC protoka ultrafiltracijske membrane veći od 2 mg/L, to znači da je mogućnost biološkog onečišćenja na površini ultrafiltracijske membrane vrlo velika.

 

1.5 DOC (otopljeni organski ugljik): Dio ukupnog organskog ugljika (TOC) koji se može otopiti u vodi općenito se odnosi na organski ugljik koji može proći kroz membranu filtera s veličinom pora od 0,45 mikrona i ne isparava i gubi se tijekom procesa analize. Osim kanalizacije, udio otopljenog organskog ugljika (DOC) u većini prirodnih vodnih tijela prema ukupnom organskom ugljiku (TOC) je oko 80~95%.

 

1.6 Željezo i mangan: Oksidirani oblici željeza i mangana mogu biti zadržani sustavom ultrafiltracijske membrane, ali također mogu uzrokovati onečišćenje membrane. Ioni željeza općenito postoje prirodno (kao što je podzemna voda) ili nastaju korozijom cjevovoda ili opreme za prethodnu obradu ultrafiltracijom, ili zaostalim flokulantima dodanim opremi za koagulaciju i bistrenje ultrafiltracijske predtretmana.

 

1.7 Kalcij i magnezij: Tvrdoća vode uglavnom dolazi od iona kalcija i iona magnezija. Prema tvrdoći voda se može podijeliti na meku vodu (izračunato kao CaCO3, maksimum nije veći od 60mg/L), tvrdu vodu (izračunato kao CaCO3, maksimum nije veći od 180mg/L) i vrlo tvrdu vodu (izračunato kao CaCO3, više od 180mg/L). Tvrdoća nije štetna za ljudsko zdravlje, ali ako je tvrdoća vode previsoka, to će uzrokovati stvaranje kamenca na površini cjevovoda, opreme ili membrana tijekom obrade vode.

 

1.8 Vodljivost: Vodljivost vode je linearno povezana s ukupnim otopljenim čvrstim tvarima (TDS), što ukazuje na vodljivost vode.

 

1.9 pH vrijednost: koristi se za označavanje pH vrijednosti vode. pH vrijednost manja od 7 je kisela, a pH vrijednost veća od 7 je alkalna. pH vrijednost čiste vode je 7, što je neutralno. Visoka pH vrijednost učinit će vodu gorkim okusom i lako će uzrokovati stvaranje kamenca na vodovodnim cijevima i opremi. Voda niske pH vrijednosti će nagrizati ili otopiti metale i drugu opremu.

 

1.10 Silicij: Dijeli se na aktivni silicij (otopljeni silicij) i neaktivni silicij (koloidni silicij). Općenito, koloidni silicij će ubrzati onečišćenje ultrafiltracijskih membrana.

 

2. Vrste onečišćenja ultrafiltracijske membrane

2.1 Koloidno onečišćenje: Koloidi su uglavnom prisutni u površinskim vodama. Osobito s promjenom godišnjih doba, voda sadrži veliku količinu suspendiranih tvari kao što su glina, mulj i drugi koloidi, koji su prisutni u vodenom tijelu. Izuzetno je štetan za ultrafiltracijske membrane. Budući da u procesu filtracije veliki broj koloidnih čestica struji na površinu membrane s proizvedenom vodom koja teče kroz membranu. Čestice presretnute membranom lako tvore sloj gela. Dio čestica koje su jednake ili manje od veličine pora membrane će prodrijeti u pore membrane i blokirati kanal protoka vode, što će rezultirati nepovratnim promjenama. Osim toga, željezo, mangan u vodi i koloidi nastali dodavanjem željeznih ili aluminijskih koagulansa u predtretmanu ultrafiltracije mogu stvoriti sloj gela na površini membrane.

 

2.2 Organsko onečišćenje: Neke organske tvari u vodi umjetno su dodane tijekom obrade vode, poput površinski aktivnih tvari, deterdženata i polimernih flokulanata, a neke postoje u prirodnoj vodi; te se tvari također mogu adsorbirati na površini membrane i oštetiti učinkovitost membrane.

 

2.3 Mikrobno onečišćenje: Mikrobno onečišćenje također je opasan faktor za siguran rad ultrafiltracijskih membrana. Neke hranjive tvari membrana presreće i nakuplja na površini membrane. Bakterije se u ovom okruženju brzo razmnožavaju. Žive bakterije, zajedno sa svojim izlučevinama, tvore mikrobnu sluz i čvrsto prianjaju uz površinu membrane. Ove se sluzi spajaju s drugim sedimentima i tvore složen pokrovni sloj, koji ne samo da utječe na vodopropusnost membrane, već također uzrokuje nepovratno onečišćenje membrane.

 

 

 

 

Popularni tagovi: keramičke uf membrane, proizvođači, dobavljači, tvornica keramičkih uf membrana u Kini