Wewnętrzne właściwości materiałów budują podstawy do antypobieliki
1. chemicznie obojętna powierzchnia hamuje adsorpcję zanieczyszczeń
Karen krzemowy (SIC) ma wyjątkowo wysoką stabilność chemiczną, niską zawartość hydroksylu (-OH) i słabą polarność oraz niską energię adsorpcji dla zanieczyszczeń, takich jak materia organiczna i jony metali . w porównaniu z powierzchnią polarną błony organicznej (takimi jak PVDF), które łatwo tworzą wiązania wodorowe lub wolą siły z prolami, powierzchnią SIC ceramicznej błony. trudno jest być przylegającym przez hydrofilowe zanieczyszczenia, takie jak białka i kwas humusowy, co zmniejsza początkową szybkość zanieczyszczenia ze źródła .
2. Struktura oporna na korozję nadporne opiera się erozji fizycznej i chemicznej
MOHS Twardość węgla krzemu dociera do 9 . 2 (drugie tylko do diamentu), a wytrzymałość ściskająca przekracza 300MPA . podczas wytwarzania przepływu wody lub czyszczenia chemicznego (takie jak hypochloryt sodu, silny kwas i alkali) nie jest łatwa do wytwarzania defformacji. „Bariera fizyczna” może zapobiec osadzaniu cząstek koloidalnych w porach błony, podczas gdy błony organiczne są podatne na pęknięcie łańcucha polimerowego po długotrwałym czyszczeniu chemicznym, co powoduje powiększone pory błony lub szorstkie na powierzchni, co przyspiesza zanieczyszczenie.
3. Wysoka oporność na temperaturę hamuje zanieczyszczenie biologiczne
Krzemowe błony węgla krzemu mogą wytrzymać wysokie temperatury 1400 stopni . Nawet gdy sterylizacja o wysokiej temperaturze (taka jak sterylizacja parowa) lub przemysłowe oczyszczanie ścieków o wysokiej temperaturze jest stosowane w obróbce wody, struktura membrany pozostaje stabilna . środowisko wysokiej temperatury, może skutecznie hamować reprodukcję mikroorganizmu i zmniejszyć formę biofilmu membranowej, a środowisko o wysokiej temperaturze. Membrany organiczne mogą być zdeformowane termicznie powyżej 60 stopni, zapewniając podstawę hodowlaną do zanieczyszczenia biologicznego .
Projektowanie mikrostruktury optymalizuje wydajność antypobieliczną
1. jednorodność apertury i kanał do otworu zmniejszaj blokadę
Krzemowe błony ceramiczne z węglików krzemowych tworzą trójwymiarową strukturę przez otwór w procesie spiekania, z wąskim rozkładem wielkości porów (takim jak 0 . 1 μm poziomy) . „Efekt filtracji ślepej klasy” jest słaby, a one są łatwiejsze przez przepływ wody krzyżowej {{8} {8} efekt zanieczyszczeń}. Natomiast porowata struktura membran organicznych z łatwością tworzy „ślepy koniec” przechwytywania zanieczyszczeń, co skutkuje blokadą porów.
2. Regulacja energii powierzchniowej zmniejsza powinowactwo zanieczyszczeń
Energia powierzchniowa błon SIC można dalej zmniejszyć poprzez modyfikację powierzchni (takie jak powlekanie z tytanowym dwutlenkiem tiO₂ lub przeszczepem grup hydrofilowych), zmniejszając kąt styku wody do poniżej 30 stopni (około 60 stopni, gdy niezmodyfikowane) . ta super-hydrofilowa powierzchnia może tworzyć „warstwę nawodnienia” do „Warstwa hydroficowego, takie jak oleju, takie jak oleju, takie jak oleju, takie jak oleju, takie jak oleju, takie jak oleju, takie jak oleju i oleju i Mikroorganizmy, podobne do efektu lotosu w celu zmniejszenia przyczepności powierzchniowej .
Dynamiczne synergistyczne działanie mechanizmu przeciwdziałania
1. Filtracja krzyżowa i optymalizacja przepływu powierzchni membrany
Wysoka wytrzymałość mechaniczna membran węglowodanów krzemowych pozwala na wyższe prędkości przepływu krzyżowego (do 1 . 5m/s), a siła ścinania wytwarzana przez przepływ wody na powierzchni błony mogą skutecznie oderwać zdeponowane zanieczyszczenia . z powodu ograniczeń wytrzymałościowych, zwykle muszą zmniejszyć szybkość przepływu ({3} m/S) Zanieczyszczenia łatwiej osadzone.
2. Tolerancja czyszczenia chemicznego przedłuża żywotność błony
Gdy powierzchnia membrany jest lekko zanieczyszczona, krzemionowa błona węglika może wytrzymać środki czyszczące o wysokim stężeniu (takie jak podchloryn sodu 5000ppm, 1M kwas siarkowy) . środek może przenikać do pory błonowej do degradacji zanieczyszczeń, i pulsuty błony membranowej po oczyszczeniu 95%{{5} może przenikać do pomemów membranowych do degradacji są ograniczone odpornością na korozję materiału, stężenie i częstotliwość czyszczenia chemicznego są ograniczone, a tłumienie strumienia jest oczywiste po długoterminowej operacji .
Porównanie zdolności przeciwdziałania membraną organiczną
| Typ zanieczyszczenia | Mechanizm przeciwdziałania membranie ceramicznej krzemowej | Mechanizm przeciwdziałania membrany organicznej (PVDF) |
|---|---|---|
| Zanieczyszczenie koloidalne | Wąski rozkład wielkości porów zmniejsza przechwytywanie koloidalne, a prędkość wysokiego przepływu szaur | Nierównomierny rozmiar porów prowadzi do osadzania koloidalnego, a chropowatość powierzchni sprzyja adsorpcji |
| Zanieczyszczenie biologiczne | Oporność w wysokiej temperaturze hamuje aktywność drobnoustrojów, a czyszczenie chemiczne dokładnie sterylizuje | Powierzchnia jest podatna na tworzenie biofilmu, a resztkowe mikroorganizmy szybko się rozmnażają po oczyszczeniu |
| Zanieczyszczenie organiczne | Niska energia powierzchniowa zmniejsza adsorpcję materii organicznej, a stabilność chemiczna zapobiega osadzaniu produktu degradacji | Powierzchnia polarna ma silne wiązanie wodorowe z materią organiczną, co prowadzi do długoterminowej adsorpcji i blokady porów |
Strategie przeciwdziałania postępowaniu w aplikacjach inżynieryjnych
1. Synergia procesu wstępnego obróbki
W wodzie o wysokiej zawartości zmętnienia koagulacja magnetyczna lub opady mikro-sandu są wykorzystywane do najpierw usuwania dużych zawieszonych ciał stałych i zmniejszenia obciążenia powierzchniowego membrany; W ściekach tłustych proces flotacji powietrza jest stosowany do wstępnej obróbki w celu zmniejszenia kontaktu między tłustymi zanieczyszczeniami a powierzchnią membranową .
2. Online myjnie wsteczne i czyszczenie pulsu
Poprzez okresowe płukanie wody (ciśnienie 0 ., trwające 30s) lub czyszczenie impulsu mieszanego wód powietrznej (prędkość gazu 50 m3/h · m²) luźne zanieczyszczenia na powierzchni błony są usuwane przez siłę uderzenia płynu, a chemiczny cykl czyszczenia jest wydłużony do ponad 72 godzin (organiczne membrany). Zwykle 24 godziny).
Podsumowanie: Zalety techniczne wielowymiarowego systemu przeciwdziałania
Krzemowe błony ceramiczne z węglików krzemowych wykazały znaczące zalety w trudnej jakości wody (takie jak ponowne użycie ścieków przemysłowych i woda z recyklingu) poprzez trójwymiarową konstrukcję przeciwpobiegania „samej struktury materiałowej”, ale także mechanizm dynamiczny analizyn-nabolności. Synergia optymalizacji i procesu, ostatecznie osiągając długoterminowe stabilne działanie oraz niskie koszty eksploatacji i konserwacji . Jest to również podstawowy powód, dla którego stopniowo zastępuje tradycyjne błony organiczne w obróbce wody miejskiej i przemysłowej .
Porównanie błon
| Indeks | Membrana ceramiczna krzemowa | Membrana organiczna (e . g ., pvdf) | Tradycyjna filtracja piasku/opady flokulacyjne |
|---|---|---|---|
| Precyzja filtracji | 0.1-5 μm (Ultrafiltration/Microfiltration) | 0.01-1 μm | 10-100 μm |
| Pojemność przeciw sprzątaniu | Silny (odporny na chemiczne czyszczenie i adhezję biologiczną) | Słabe (wymagane częste czyszczenie chemiczne) | Średnia (zależna od dawkowania koagulantu) |
| Life Service | 5-10 lata | 2-3 lata | Media filtra piaskowego wymaga regularnej wymiany |
| Koszt operacji | Niskie (zmniejszone koszty wymiany odczynników i membrany) | Średnie (wysokie koszty czyszczenia odczynników i wymiany membrany) | Średni (wysokie spożycie koagulantów) |
| Obowiązująca jakość wody | Ścieki o wysokiej jakości, wysokie, wysokie, wysokie temperatury | Neutralne, nisko zawieszone stałe ścieki | Etap przed leczeniem |
Popularne Tagi: Moduł płaskiej membrany, producenci modułów membranowych China, dostawcy, fabryka






