Konbyen ou konnen sou ultrafiltrasyon nan sistèm dlo pi? (Mwen)

1.1. Entwodiksyon nan klasifikasyon nan pwosesis separasyon manbràn

Baze sou presizyon nan separasyon, manbràn teknoloji separasyon likid ka jeneralman divize an kat kategori: mikrofiltrasyon (MF), ultrafiltrasyon (UF), nanofiltrasyon (NF) ak osmoz ranvèse (RO). Presizyon filtraj yo ogmante nan lòd ki anwo a.

Mikrofiltrasyon ka segman aks dèz patikil ant {{0}}. 1 ak 1 micron. Manbràn mikrofiltrasyon pèmèt makromolekul ak soluble solid (sèl inòganik) yo pase nan, men yo pral segman aks dèz matyè sispann, bakteri ak gwo molekilè kolo. Presyon nan fonksyònman nan manbràn mikrofiltrasyon se jeneralman 0. 7-7 ba.

Ultrafiltrasyon ka segman aks dèz makromolekul ak pwoteyin ant {{0}} 002 ak 0.1 mikron. Manbràn ultrafiltrasyon pèmèt ti molekil ak soluble solid (sèl inòganik) yo pase nan, pandan y ap entèsepte kolo, pwoteyin, mikwo -òganis ak makromolekulèr matyè òganik. Ranje a pwa koupe molekilè itilize yo endike gwosè a pò nan manbràn ultrafiltrasyon se jeneralman ant 1000 ak 500000. presyon nan opere nan manbràn ultrafiltrasyon se jeneralman 1-7 ba.

Nanofiltrasyon ka segman aks dèz nanoscale (0 001 micron) sibstans ki sou. Ranje a opere nan manbràn nanofiltrasyon se ant ultrafiltrasyon ak osmoz ranvèse. Pwa molekilè nan matyè òganik entèsepte se sou 200-800 MW, ak kapasite nan segman aks dèz sèl ki fonn se ant 20%-98%. Pousantaj nan retire nan idrosolubl iyon monovalan se pi ba pase sa yo ki an wo-valant iyon. Se nanofiltrasyon jeneralman itilize yo retire matyè òganik ak pigman nan dlo sifas, dite ak radyòm nan dlo anba tè, ak pasyèlman retire sèl ki fonn, ak ekstrè ak konsantre sibstans ki itil nan manje ak pwodiksyon pharmaceutique yo. Presyon nan fonksyònman nan manbràn nanofiltrasyon se jeneralman 3. 5-30 ba.

Ranvèse osmoz la se pwodwi a separasyon manbràn ki pi sofistike, ki ka efektivman segman aks dèz tout sèl ki fonn ak matyè òganik ak yon pwa molekilè pi gran pase 100, pandan y ap pèmèt molekil dlo yo pase nan. Manbràn osmoz ranvèse yo lajman ki itilize nan dlo lanmè ak desalination dlo sal, dlo manje chodyè, endistriyèl dlo pi ak elektwonik klas segondè-pite preparasyon dlo, bwè pwodiksyon dlo pi, tretman dlo ize ak pwosesis separasyon espesyal. Presyon nan fonksyònman nan manbràn osmoz ranvèse se jeneralman ant 12 ba pou dlo sal ak 70 bar pou dlo lanmè.

1.2. Kalite ak aplikasyon karakteristik nan manbràn ultrafiltrasyon

Manbràn ultrafiltrasyon yo se sitou divize an kat kalite dapre estrikti yo: manbràn plak, manbràn woule, manbràn Echafodaj ki, ak manbràn fib kre.

Manbràn plak: Li se manbràn nan pi bonè, men paske li difisil a asire pousantaj la koule ki apwopriye sou sifas la manbràn ak pwoblèm sele konplèks, aplikasyon an nan sa a ki kalite manbràn se trè limite. Kondisyon pretrateman yo pa strik;

Roll manbràn: Devlope soti nan manbràn plak, paske griy la nan manbràn nan woulo pote pwen mouri epi yo pa ka backwashed, li se anjeneral pa apwopriye pou tretman endistriyèl dlo anvan tout koreksyon. Yo apwopriye pou gwo tanperati ak gwo presyon materyèl separasyon, elatriye, ak kondisyon yo pretrateman yo pa strik;

Manbràn Echafodaj: Paske nan konsomasyon segondè enèji li yo, li pa apwopriye pou tretman dlo òdinè soti nan yon pwen de vi ekonomik. Li se jeneralman apwopriye pou likid ki gen gwo kontni solid oswa konsantrasyon segondè lwil oliv. Pami kat manbràn yo, kondisyon pretrateman li yo se pi piti strik la.

Manbràn fib kre: Paske li gen presyon ki ba, pa gen okenn pwen mouri nan kanal la, flux segondè, epi yo ka backwashed, li se yon bon chwa eksepte pou kò dlo espesyal (tankou kontni lwil oliv segondè, segondè kontni solid, elatriye). Pami kat manbràn yo, li se pi lajman itilize nan tretman dlo.

Remak: Paske manbràn fib kre se pi lajman itilize a, eksepte pou pwen yo komen nan materyèl sa yo, tout lòt materyèl yo eksplike ak manbràn fib kre kòm yon egzanp.

1.3. Dimansyon aplikasyon an

Ultrafiltrasyon se lajman ki itilize nan jaden an nan tretman dlo. Dapre okazyon aplikasyon an, li kapab sitou itilize pou:

1.3.1. Pretratman dlo anvan tout koreksyon (dlo sifas, dlo anba tè, dlo tiyo)

Clarifier, ranplasman filtre sab, ro pretrateman ak ion echanj pretrateman

Itilize nan pre-tretman, ultrafiltrasyon ranplase klarifye oswa filtre sab yo retire solid ak kolo nan dlo anvan tout koreksyon amelyore operasyon an nan ekipman ki vin apre, tankou amelyore frekans lan backwash nan echanjeur ion ak frekans lan ranplasman nan ranvèse eleman osmoz, men li mande pou netwaye pi souvan/flòch. Kalite manbràn lan se jeneralman 100, 000 koupe molekilè.

1.3.2. Tretman pou pirifye

Retire nan patikil (tankou dlo 18wΩ), retire nan mikwo-òganis ak pirogen, RO oswa ion echanj post-tretman

Ultrafiltration yo itilize yo retire kolo ak solid nan dlo apre ranvèse osmoz/ekipman echanj ion. Li gen yon pèmeyabilite dlo segondè ak yon frekans netwayaj ki ba. Li pa mande pou netwayaj souvan/flòch. Li se sèlman netwaye lè presyon an sistèm gout nan yon nivo ki fè operasyon konvenyan oswa bakteri yo pwodwi. Nan endistri pharmaceutique ak elektwonik yo, yo mete ultrafiltrasyon nan pwen itilize pou retire mikwo -òganis ak pirogèn. Kalite manbràn lan se jeneralman 10, 000-100, 000 cutoffs molekilè.

1.3.3. Sikilasyon dlo ak reutilize

Apre tretman byochimik ak klarifikasyon (segondè ak Supérieure)

Manbràn anisotropik

Yon sentetik polymère kre fib ki gen yon trè sere, mens manbràn enteryè ak yon pwòp tèt ou-sipòte eponj-tankou estrikti deyò. Sa a manbràn enteryè aji kòm yon manbràn ultrafiltrasyon semi-pèmeyab.

Mwayèn presyon trans-manbràn

Diferans ki genyen ant presyon an mwayèn nan bò pwodiksyon dlo a ak Inlet la dlo anvan tout koreksyon ak priz,

Mwayèn trans-manbràn presyon=(p nan + p soti) / 2 - P pwodiksyon dlo

Do-kole

Transmèt dlo a pénétrer bon jan kalite soti nan deyò a nan fib la kre nan anndan an. Paske se dlo a pase nan fib la soti nan direksyon an ranvèse, li dekole ak lave lwen pousyè tè a sou sifas la manbràn.

Remak: Pa gen okenn presyon sou andedan an nan manbràn nan fib pandan pwosesis sa a.

Koloidal antèman

Yon kouch presipitasyon patikil ki te fòme sou sifas la manbràn andedan fib la kre.

Konsantre oswa rejte

Pati nan dlo a anvan tout koreksyon ki pa ka pase nan manbràn lan, li gen enpurte tankou patikil, kolo, bakteri ak pirogen ak yon konsantrasyon ki pi wo pase dlo a anvan tout koreksyon.

Polarizasyon konsantrasyon

Fenomèn nan ki lakòz yo rejte sispann matyè yo ranmase sou sifas la manbràn. Segondè fòs taye lenn (gwo pousantaj koule) nan fib la ka diminye polarizasyon.

Koule kwa

Dlo a konsantre ap koule nan yon direksyon paralèl ak sifas la manbràn efikas, ki ede kole lwen debri yo polyan sou sifas la manbràn.

Diferansyèl presyon

Diferans nan presyon ant Inlet la ak priz nan tib la manbràn fib. Presyon diferans PD=P nan - P soti

Anba koule

Direksyon an koule sikilasyon nan modil la manbràn ultrafiltrasyon ap koule soti nan tèt la nan pati anba a nan modil la.

Nouriti

Se dlo a k ap antre nan sistèm nan ultrafiltrasyon Lè sa a, divize an pwodwi dlo ak konsantre likid.

Flan

Pousantaj nan koule nan dlo pwodwi pase nan manbràn lan, anjeneral eksprime kòm galon dlo pou chak pye kare nan zòn manbràn pou chak jou (GFD), GFD {{0}} LMH x 0.59

Pi devan Koule

Direksyon sikilasyon sikilasyon efluan an anjeneral anwo pou tib manbràn ki enstale vètikal yo.

Kouch jèl

Yon kouch konsantrasyon segondè oswa sediman solid, anjeneral segondè sibstans ki sou pwa molekilè, ki te fòme sou sifas la efikas enteryè nan manbràn lan ultrafiltrasyon nan operasyon. Li se souvan pèmeyabilite ki nan kouch nan jèl olye ke pèmeyabilite ki nan manbràn nan filtre ki detèmine flux nan dlo ultrafiltration (ki pral mennen nan yon efè filtraj pi sere pase manbràn aktyèl la molekilè pwa molekilè).

Molekilè pwa cutoff

Yon pwopriyete nan manbràn lan ki dekri pousantaj la retansyon nominal nan yon solit nan yon sistèm manje li te ye, se sa ki, gwosè a minimòm nan kenbe kontaminan an.

Nominal koupe

Nan yon sistèm solisyon sèl nan yon solit li te ye, gwosè a pò manbràn ki koresponn a pousantaj la retansyon maksimòm solit (anjeneral 90%).

Pénéate

Pati nan dlo a ki pase nan manbràn nan filtre se fondamantalman gratis nan kolo, patikil ak mikwo -òganis.

Gaya

Pousantaj dlo ki pwodui nan total dlo anvan tout koreksyon an.

Recovery=pwodwi dlo/dlo anvan tout koreksyon × 100

Venk

Yo te rele tou konsantre. Pòsyon nan enfliyan an ki pa ka pase nan manbràn nan filtre, ki gen ladan kenbe solid ak yon konsantrasyon pi wo pase sa ki nan enfliyan an.

Retentate senyen

Pòsyon an nan retant a ki egzeyate oswa resikle soti nan inite a ultrafiltration. Pwosesis egzeyat sa a anpeche akimilasyon nan kenbe solid sou bò filtraj manbràn lan.

Koule ranvèsman

Likid la antre nan tib manbràn lan nan yon fason ki repati. Dlo antre nan tib la manbràn soti nan tiyo a Inlet anwo, epi apre yon peryòd de tan, li chanje antre nan anba a. Sa a chanjman repati amelyore kondisyon yo koule nan manbràn lan.

Flow anwo

Direksyon an koule sikilasyon nan modil la manbràn ultrafiltrasyon koule soti nan pati anba a nan tèt la nan modil la.

3.1 Apèsi sou lekòl la

Ultrafiltrasyon se yon pwosesis filtraj kondwi pa koule tanjansyèl likid ak presyon, ak separe patikil nan dlo dapre pwa molekilè. Gwosè a pò nan manbràn lan ultrafiltrasyon se apeprè nan seri a nan 0. Sibstans ki sou fonn ak sibstans ki pi piti pase gwosè a pò manbràn ka pase nan manbràn lan kòm pénétrer, pandan y ap sibstans ki pa ka pase nan manbràn lan pral kenbe ak konsantre nan efluan la. Se poutèt sa, dlo a pwodwi (pénétrer) ap gen ladan dlo, iyon ak molekil ti, pandan y ap kolo, patikil, bakteri, viris ak pwotozoa yo pral retire pa manbràn lan.

Hollow fib ultrafiltrasyon manbràn se yon materyèl polymère trè mens te fè nan Polysulfone PS, PE PE, PVDF oswa polyacrylonitrile (PAN) ak yon estrikti mikropò asimetri. Manbràn ultrafiltrasyon asimetri a gen yon trè lis ak mens ({{0}}. 1 micron) sifas enteryè ak yon gwosè pò ant 0. Konbinezon sa a ti pò sifas manbràn lis ak yon pi gwo materyèl sipò pò fè rezistans a koule nan filtraj patikil ti piti anpil epi yo pa fasil bouche.

3.2 Prensip debaz yo

Ultrafiltrasyon se yon pwosesis koule kwa-koule ak tanjansyèl, kote likid la yo dwe ap koule filtre sou sifas la manbràn. Sa kreye kondisyon likid sizayman sou miray enteryè a nan fib la kre, fè li difisil pou polyan yo fòme sou sifas la manbràn.

Se dlo a yo dwe filtre presyon pa ponp lan dlo ultrafiltration ak opinyon nan asanble a manbràn. Akòz diferans ki genyen ant presyon anndan ak deyò manbràn lan, yon pati nan dlo a anvayi manbràn lan, pandan ke enpurte nan dlo a kenbe nan dlo ki rete a epi yo te filtre.

Si enpurte yo dwe separe yo depoze twòp sou manbràn lan, tou depann de ki kalite manbràn, li pral lakòz depozisyon an nan sèl solubl oswa fòmasyon nan yon kouch pasyèl ki kouvri. Se konsa, pou fè pou evite sa a, yon pati nan dlo a ap koule soti kòm yon konsantre. Tou depan de ki kalite manbràn ak aplikasyon an, yo ta dwe pwosesis sa a dwe te pote soti kontinyèlman oswa pandan rflu.

3.3 Karakteristik ultrafiltrasyon

Ultrafiltration gen anpil avantaj sou metòd pou pirifye tradisyonèl:

• Ka konplètman retire mikwo -òganis ak patikil

Pousantaj retire nan polyan nan dlo

Konpozan PM10 PM100

Koloidal silica 99.8% 99. 0%

Koloidal Iron 99.8% 99. 0%

Koloidal aliminyòm 99.8% 99. 0%

Sispann solid 5 LRV 4 LRV

Turbidity <{{0}}. 3 NTU (anjeneral mwens pase 0.1 NTU)

Sdi <1. 0 sdi

Giardia 6 LRV 5 LRV

Protozoa 6 LRV 5 LRV

Fongis 6 LRV 5 LRV

Viris 5 LRV 4 LRV

Endovirus 4 LRV 2 LRV

TOC AVG. 70% AVG. 30%

• Efè filtraj la pa afekte pa bon jan kalite a nan dlo a anvan tout koreksyon
• Li ka retire bakteri klò ki reziste
• Konsantre nan ultrafiltrasyon gen sèlman sa yo sibstans ki sou ki nan dlo orijinal la
• Konpare ak lòt metòd tradisyonèl yo, kantite sediman nan ultrafiltrasyon se siyifikativman mwens
• Estrikti a kontra enfòmèl ant nan bracket la amelyore itilizasyon espas, ekonomis depans, epi yo ka tou gen anpil fleksib nan ajoute ekipman nan plant ki egziste deja.
• Ultrafiltration ka reyalize konplètman otomatik pwodiksyon endistriyèl kontinyèl.
• Depi ultrafiltrasyon ka prèske konplètman filtre soti sibstans ki sou yo ki fòme kouch nan ki kouvri, ka chaj nan zòn ap ogmante nan etap yo ki vin apre pou pirifye manbràn, kidonk diminye echèl la nan aparèy la pirifye ki vin apre.

Dlo anvan tout koreksyon antre nan kavite enteryè a nan fib la kre epi li se filtre soti nan anndan an nan deyò a nan fib la.

Anjeneral dlo a anvan tout koreksyon antre nan yon bout nan eleman nan manbràn ak ap koule nan tout longè a nan fib la anba presyon an nan 30-40 psi.

Se konsantre a ak yon pi wo kontni solid egzeyate soti nan fen a lòt nan eleman nan manbràn.

Pèrmeabl la ap koule nan tiyo a koleksyon pénétrer nan sant la nan eleman nan manbràn apre filtraj nan miray la manbràn fib. Pèrmeabl la ap koule soti nan sant la nan chak eleman manbràn nan tiyo a kolekte dlo.

Ultrafiltration jeneralman gen de mòd pwosesis opere dapre bon jan kalite a nan dlo anvan tout koreksyon: mouri-fen mòd filtraj ak mòd filtraj sikilasyon.

4.1 Mouri-fen mòd filtraj

Anjeneral yo itilize lè solid yo sispann ak kontni koloidal nan dlo a anvan tout koreksyon ki ba (tankou SS<5, turbidity <5NTU). The raw water enters the membrane tube at a low cross-flow rate, and the concentrated water is discharged from the other end of the membrane tube at a certain proportion. The produced water is produced on the filtrate side of the membrane tube, and the water recovery rate is usually 90%-99%, which is determined by the quality of the raw water. Compared with the circulation mode, the operating cost of dead-end filtration is low, but the recovery rate and the water output capacity of the system may be limited. This mode usually requires regular fast flushing and backwashing to maintain the system output. When the dirt accumulates to a certain extent, chemical cleaning is required for treatment.

4.2 sikilasyon/kwa-koule mòd filtraj

Lè yo sispann solid kontni nan dlo a anvan tout koreksyon se segondè, epi nan pifò aplikasyon pou ki pa dlo, li nesesè diminye pousantaj la rekiperasyon yo kenbe yon pousantaj koule segondè andedan tib la manbràn. Sa a pral lakòz yon anpil nan dlo dechè. Yo nan lòd pou fè pou evite dechè, egzeyate dlo a konsantre yo pral re-presyon epi retounen nan tib la manbràn. Nan fason sa a, byenke se pousantaj la rekiperasyon nan tib la manbràn redwi, pousantaj la rekiperasyon nan tout sistèm lan ka toujou trè wo. Nan mòd sa a, dlo a enfliyan sikile kontinyèlman sou sifas la manbràn. Vitès la segondè nan dlo a sikile anpeche akimilasyon nan patikil sou zòn nan manbràn ak ogmante flux la. Paske dlo mwens enfliyan vin pwodwi dlo, yo nan lòd yo jwenn sede a menm, konsomasyon an enèji se pi gran pase mòd nan filtraj mouri-fen.