Membrany ultrafiltracyjne wykazują dwie formy zanieczyszczeń: zanieczyszczenia powierzchniowe i zatykanie porów.
Zanieczyszczenie powierzchni: W normalnych warunkach luźna warstwa może zostać zmyta przez siły ścinające, co powoduje znaczne zatykanie porów. Z łatwością tworzy placek filtracyjny, zwiększając odporność na przepuszczalność wody i znacząco wpływając na wydajność membrany.
Zatykanie porów: odnosi się to do przedostawania się drobnych cząstek do porów membrany lub tworzenia się osadów w wyniku zanieczyszczeń zaadsorbowanych na ściankach porów, co powoduje kurczenie się lub całkowite zablokowanie porów. Proces ten jest na ogół nieodwracalny.
Substancje zanieczyszczające membrany ultrafiltracyjne:
Fouling koloidalny: Niezwykle szkodliwy dla membran ultrafiltracyjnych, obecny w wodach powierzchniowych zawierających duże ilości gliny, mułu itp.
Zanieczyszczenia organiczne: Łatwo adsorbowane na powierzchni membrany, pogarszając jej działanie.
Zanieczyszczenie mikrobiologiczne: Powoduje nieodwracalne zanieczyszczenie. Składniki odżywcze są wychwytywane przez membranę i gromadzą się na powierzchni. Mikroorganizmy szybko namnażają się w tym środowisku, tworząc śluz drobnoustrojowy, który ściśle przylega do powierzchni membrany.
Podstawa czyszczenia chemicznego:
Znormalizowana różnica ciśnień transmembranowych wzrasta o 1 bar w porównaniu do początkowego ciśnienia roboczego;
Standaryzowany przepływ permeatu zmniejsza się o 25–35%;
Pożądanego efektu nie można przywrócić po wielokrotnym płukaniu konwencjonalnym lub wzmocnionym płukaniem chemicznym.
Konfiguracja systemu czyszczącego:
Wymagania konfiguracyjne: Jeden zbiornik czyszczący, jedna pompa wody czyszczącej i jeden filtr czyszczący są zwykle montowane na stojaku. Podłączenie do jednostki ultrafiltracyjnej można wykonać za pomocą rury PCV lub elastycznego węża.
Zbiornik czyszczący: Objętość należy obliczyć na podstawie objętości wody w module membrany ultrafiltracyjnej, w tym objętości roztworu czyszczącego dla pojedynczego modułu jednostki ultrafiltracyjnej, objętości roztworu czyszczącego w rurociągu czyszczącym i filtrze czyszczącym oraz marginesie bezpieczeństwa.
Pompa wody czyszczącej: Natężenie przepływu oblicza się na 1-2 m3/h na moduł membranowy, pomnożone przez liczbę modułów membranowych w pojedynczym urządzeniu. Wysokość podnoszenia, biorąc pod uwagę straty w rurociągu przy zapewnieniu przepływu czyszczącego, z reguły nie powinna przekraczać 3 barów. Materiał powinien być wykonany ze stali nierdzewnej.
Filtr czyszczący: Natężenie przepływu można wybrać w oparciu o natężenie przepływu pompy czyszczącej. Materiał powinien być wykonany ze stali nierdzewnej lub-odpornego na korozję tworzywa konstrukcyjnego.
Formuła czyszcząca:
Zanieczyszczenia żelazem i krystalizacje węglanów: 1-2% roztwór kwasu cytrynowego lub 0,2% roztwór kwasu solnego
Materia organiczna i aktywne osady biologiczne: 0,2% podchlorynu sodu + 0.1% roztwór wodorotlenku sodu
Procedura czyszczenia:
Przygotowanie: Wyłączyć system ultrafiltracji zgodnie z procedurą wyłączania. Przygotuj roztwór czyszczący w zbiorniku czyszczącym i dokładnie wymieszaj, aby zapewnić równomierne wymieszanie.
Etapy czyszczenia: Wykonuj szorowanie powietrzem z dużą-częstotliwością i krótkim-czasie trwania (zwykle 3–8 razy, za każdym razem przez 10–15 sekund), a następnie płukanie wsteczne wodą. Czynność tę powtarzać kilka razy, aż odpływ powietrza płuczącego będzie w zasadzie czysty.
Uruchom pompę czyszczącą. Powoli otwórz zawór wylotowy czyszczenia oraz zawory wlotowe i wylotowe roztworu czyszczącego jednostki ultrafiltracyjnej, kontrolując natężenie przepływu roztworu czyszczącego do 1 m3/h na moduł membranowy do modułu membranowego i zawracając go do zbiornika czyszczącego przez pętlę. Cyrkuluj przez 30 minut.
Zatrzymaj pompę czyszczącą i pozostaw membranę do namoczenia na 60 minut. Po namoczeniu ponownie przeprowadzić cyrkulację przy tym samym natężeniu przepływu przez 30 minut. Opróżnij zbiornik czyszczący i filtr czyszczący, a następnie dokładnie spłucz czystą wodą.
Płukanie: Otwórz zawór spustowy koncentratu i zawór wylotowy wody produktowej jednostki ultrafiltracyjnej, otwórz zawór wlotowy ultrafiltracji i pozwól wodzie wlotowej przejść przez membranę ultrafiltracyjną, aż różnica przewodności pomiędzy wodą wlotową a wodą produktową będzie wynosić 20 μS/cm, a następnie powróć do stanu operacji produkcyjnej.