Tijekom proteklih 30 godina, membranska tehnologija postupno je postala standard za pročišćavanje površinske vode i obradu pitke vode. Međutim, ključno pitanje dosljedno muči donositelje odluka-o vodenim biljkama: keramičke membrane ili organske membrane? Membrane za ultrafiltraciju/mikrofiltraciju od organskih šupljih vlakana (PVDF, PES materijali) dugo su dominirale od njihove primjene u prvom francuskom postrojenju za vodu 1988. Dok su keramičke membrane imale raniji početak, tek su u posljednjem desetljeću, zbog smanjenja troškova i tehnološke zrelosti, doista počele izazivati dominaciju organskih membrana. Glavna kontradikcija leži u ovome: keramičke membrane imaju veliko početno ulaganje, ali dug životni vijek; organske membrane su jeftinije, ali se suočavaju sa skrivenim troškovima kao što su starenje, lomljenje vlakana i smanjenje protoka. Cilj ovog članka je razjasniti-okvir donošenja odluka koji uzima u obzir cijenu u kratkom roku i ukupni trošak u dugom roku.
I. Usporedba izvedbe: proturječni laboratorijski podaci,-rezultati iz stvarnog svijeta
1. Flux Performance: Nema apsolutnog pobjednika
Rana istraživanja (1990-ih) općenito su vjerovala da organske membrane imaju veći protok, ali problem je bio u tome što ti eksperimenti nisu kontrolirali hidrauličke uvjete.
Omjer-prema-površini (V/A) membranskih modula značajno utječe na Reynoldsov broj i propusnost. Kada su istraživači standardizirali hidrauličke uvjete, otkrili su da je: održiva neto razlika u propusnosti između keramičkih i organskih membrana minimalna; keramičke membrane imale su veću učinkovitost povratnog ispiranja; učinkovitost kemijskog čišćenja bila je usporediva za oba; au izvorima vode s visokim sadržajem kalcija, keramičke membrane pokazale su veću otpornost na nepovratno onečišćenje.
Ključni zaključak: kratkoročna-testiranja ne mogu odražavati stvarne razlike; inženjerski dizajn je važniji od samog materijala membrane.
2. Problemi starenja: Ahilova peta organskih membrana. Ovo je ključna konkurentska prednost keramičkih membrana, ali i najlakše podcijeniti dugoročni-trošak.
Pravi trošak popravka slomljene membrane: svaka slomljena membrana zahtijeva približno 1,5 radnih-sati; velika postrojenja za vodu mogu doživjeti 10-80 incidenata puknuća membrane po milijun litara dnevnog kapaciteta godišnje. Za mala postrojenja za vodu, troškovi rada za popravak slomljene membrane mogu predstavljati 40% operativnih troškova (OPEX).
II. Okvir za-odlučivanje: četiri koraka do odabira prave membranske tehnologije
Na temelju analize, preporučujemo da donositelji-odluka o vodenim postrojenjima procijene prema sljedećem procesu:
Korak 1: Procjena karakteristika izvora vode Površinska voda s visokim sadržajem organske tvari/visoka zamućenost → Prednosti keramičke membrane proširene su na podzemnu vodu niske zamućenosti → Organske membrane mogu biti dovoljne
Korak 2: Procjena ekonomije razmjera Mala postrojenja za vodu (<5 MLD) → Ceramic membranes' labor-saving value amplified to large water plants → Requires precise calculation of CFL ratio
Korak 3: Odabir financijskog modela koji dopušta CAPEX-OPEX ustupke- (npr. JPP model) → Keramičke membrane preferiraju niske-cijene → Organske membrane imaju kratkoročnu-prednost
Korak 4: Tolerancija na rizik Nesklonost operativnoj nesigurnosti → Keramičke membrane prihvaćaju periodičnu zamjenu membrane i održavanje → Organske membrane