Szybkość przepływu permeatu przez membranę ultrafiltracyjną spada w miarę jej pracy, podczas gdy różnica ciśnień wzrasta z dnia na dzień. Pierwszą reakcją wielu osób jest: „Membrana ulega uszkodzeniu i należy ją wymienić”.
Nie spiesz się. W większości przypadków problem leży w układzie płukania wstecznego; albo jest źle zaprojektowany, albo nie jest w pełni wyposażony.
System płukania wstecznego nie polega po prostu na podłączeniu rury i zainstalowaniu pompy. Dobry system płukania wstecznego metodą ultrafiltracji wymaga trzech systemów: konwencjonalnego płukania wstecznego, płukania wstecznego wzmocnionego chemicznie (CEB) i płukania sprężonym powietrzem. Brak któregokolwiek z nich skraca żywotność membrany.
I. Konwencjonalny system płukania wstecznego
Konwencjonalne płukanie wsteczne to codzienny proces „rutynowego czyszczenia”, w którym wykorzystuje się odwrotne płukanie hydrauliczne w celu usunięcia luźnej warstwy placka filtracyjnego z powierzchni membrany.
(1) Źródło wody do płukania wstecznego
Woda z płukania musi być permeatem ultrafiltracyjnym, a nie wodą surową. Mycie membrany wodą surową jest jak mycie rzeczy brudnych brudną wodą; im częściej się myjesz, tym staje się brudniejszy. W praktyce inżynierskiej zbiornik permeatu ultrafiltracyjnego jest zwykle ponownie wykorzystywany bezpośrednio, co eliminuje potrzebę stosowania oddzielnego zbiornika do płukania wstecznego.
(2) Pompa płukania wstecznego
Natężenie przepływu: Obliczone na podstawie znamionowego strumienia płukania wstecznego modułu membranowego. Typowy strumień płukania wstecznego wynosi od 100 do 150 L/(m²·h) (LMH). Szczegółowe informacje można znaleźć w instrukcji technicznej producenta membrany. Całkowite natężenie przepływu to natężenie przepływu pojedynczego modułu pomnożone przez liczbę modułów.
Głowica: Biorąc pod uwagę opór rurociągu, opór zaworu kolanowego i opór po stronie płukania wstecznego modułu membranowego, ciśnienie wlotowe płukania wstecznego jest kontrolowane na poziomie około 0,2 MPa. Korpus pompy jest zwykle wykonany ze stali nierdzewnej 304; do wody korozyjnej stosuje się 316L.
(3) Urządzenie dozujące podchloryn sodu
Stosowany do hamowania rozwoju drobnoustrojów na powierzchni membrany i w rurociągu. Dwie metody dawkowania:
Ciągłe dozowanie na wlocie: Utrzymuje efektywne stężenie chloru w wodzie wlotowej od 1 do 5 ppm, odpowiednie w sytuacjach, gdy woda surowa zawiera już wysoki poziom mikroorganizmów.
Dozowanie szokowe podczas płukania wstecznego: Dodaj 10 do 15 ppm dostępnego chloru do wody do płukania wstecznego, mocząc ją za każdym razem przez 30 do 60 minut, raz dziennie. Jest to najczęściej stosowana konfiguracja w inżynierii.
Wybór sprzętu: Pojemność zbiornika dozującego została zaprojektowana w oparciu o dzienną dawkę i wyposażona jest w przełącznik niskiego-poziomu; pompa automatycznie uruchomi alarm i zatrzyma się, gdy dozowanie będzie niewystarczające. Natężenie przepływu pompy dozującej obliczane jest na podstawie docelowego stężenia, a ciśnienie wylotowe powinno być o 0,1 do 0,2 MPa wyższe niż punkt dozowania.
II. System płukania wstecznego wzmocnionego chemicznie (CEB).
W sytuacji złej jakości wody i dużego ładunku zanieczyszczeń samo płukanie wsteczne wody nie wystarczy; Aby usunąć uporczywe zanieczyszczenia, konieczne jest dozowanie środków chemicznych. System CEB może być wyposażony w oddzielną myjnię kwasową, myjkę alkaliczną lub jedno i drugie.
(1) Jednostka CEB dozowania kwasu
Obowiązujące scenariusze: scenariusze, w których dopływ zawiera wysokie stężenie-koloidów metali o wysokiej wartości, takich jak żelazo i aluminium, lub gdy występuje tendencja do tworzenia się kamienia węglanowego.
Dobór chemiczny: Kwas solny stosuje się do usuwania konwencjonalnych osadów nieorganicznych, natomiast kwas szczawiowy lub kwas cytrynowy do usuwania zanieczyszczeń tlenkami metali ciężkich, ponieważ są one mniej żrące i bardziej-przyjazne dla membrany.
Wybór sprzętu: Zbiornik dozujący jest przeznaczony do użytku jednodniowego i wyposażony w zabezpieczenie przed niskim-poziomem. Do dozowania używana jest pompa dozująca lub pompa magnetyczna o-wysokim przepływie, przy czym natężenie przepływu jest obliczane na podstawie natężenia przepływu płukania wstecznego i stężenia docelowego. Docelowe stężenia namaczania: kwas szczawiowy 0,5% do 1%, kwas cytrynowy 0,5% do 1%, kwas solny 0,1%.
Kontrola działania: Każde namaczanie trwa od 5 do 15 minut. W przypadku obszarów silnie zanieczyszczonych stężenie i czas namaczania można odpowiednio zwiększyć w ramach limitu producenta membrany, ale nie mogą one przekraczać limitu stężenia do czyszczenia offline.
(2) Jednostka CEB dozująca-alkalia i środki bakteriobójcze
Obowiązujące scenariusze: W zastosowaniach, w których na dopływie występuje duża zawartość substancji organicznych, wykorzystuje się synergistyczny efekt rozpuszczania i utleniania zasad w celu jednoczesnego wyeliminowania materii organicznej i mikroorganizmów.
Skład chemiczny: Mieszanina 0,1% podchlorynu sodu i 0,05% wodorotlenku sodu. Zasada rozpuszcza materię organiczną, a podchloryn sodu zabija mikroorganizmy; oboje pracują razem.
Wybór sprzętu: Zbiornik dozujący jest przeznaczony do użytku na jeden dzień i zawiera zabezpieczenie przed niskim-poziomem. Pompę dozującą wybiera się na podstawie natężenia przepływu płukania wstecznego i docelowego stężenia.
Kontrola działania: Każde namaczanie trwa od 10 do 30 minut. W przypadku membran silnie zanieczyszczonych stężenie podchlorynu sodu można zwiększyć do 0,2% w zakresie tolerancji materiału membrany, jednocześnie wydłużając czas namaczania.
III. System mycia sprężonym powietrzem
W membranach do ultrafiltracji pod ciśnieniem zewnętrznym zazwyczaj stosuje się kombinację „płukania powietrzem i płukania wstecznego wodą”. Mieszanie i działanie sprężonego powietrza polegające na ścinaniu pęcherzyków rozluźnia gęstą warstwę placka filtracyjnego na powierzchni membrany, znacznie poprawiając skuteczność płukania wstecznego, dzięki czemu jest szczególnie odpowiednia do wody zasilającej o dużej zawartości zawieszonych ciał stałych i dużym zmętnieniu.
Wymagania dotyczące źródła powietrza:-wolne od oleju, suche i czyste sprężone powietrze. Sprężarka powietrza wymaga odbiornika-i-osuszacza, filtra precyzyjnego i suszarki ziębniczej. Olej i cząstki stałe dostające się do membrany powodują nieodwracalne zanieczyszczenie.
Parametry operacyjne: Natężenie przepływu powietrza myjącego-membranowego- od 5 do 12 Nm3/h. Szczegółowe informacje można znaleźć w instrukcji producenta membrany. Ciśnienie powietrza wlotowego powinno być kontrolowane poniżej 0,1 MPa; wyższe ciśnienie spowoduje pęknięcie włókien membrany. Konwencjonalną sekwencją jest przemywanie powietrzem, po którym następuje płukanie wsteczne wodą; w przypadku silnie zanieczyszczonych membran można zastosować tryb jednoczesnego mycia-wodą i powietrzem.
Rutynowe płukanie wsteczne należy wykonywać codziennie, w miarę potrzeby należy wykonywać CEB, a płukanie powietrzem należy wykonywać w połączeniu z płukaniem wstecznym. Każdy z tych trzech systemów spełnia swoje specyficzne funkcje, przekształcając kontrolę zanieczyszczania membran ultrafiltracyjnych z „usuwania zatykania po jego wystąpieniu” na „rutynową konserwację”, wydłużając w ten sposób żywotność membrany i poprawiając stabilność permeatu.