Wstęp
Membrany organiczne są szeroko stosowane w konwencjonalnych projektach uzdatniania wody ze względu na ich przewagę kosztową. Są jednak podatne na starzenie się, zatykanie i uszkodzenia w obliczu różnych ekstremalnych właściwości wody przemysłowej. W tym artykule dokonano przeglądu trzech warunków pracy nieodpowiednich dla membran organicznych i szczegółowo opisano podstawowe zalety nieorganicznych membran ultrafiltracyjnych z węglika krzemu w trudnych warunkach wodnych, pomagając uniknąć objazdów w wyborze procesu.
Kategoria 1: Silne kwasy i zasady, wysokie stężenia utleniaczy pogarszają jakość wody.
|
Funkcja |
Treść |
|
Charakterystyka robocza |
① Skrajny zakres pH wody surowej przez cały rok: pH < 2 dla silnie kwaśnych ścieków, pH > 13 dla silnie zasadowych ścieków chemicznych; ② Woda zawiera duże stężenia silnych substancji utleniających, takich jak podchloryn sodu, nadtlenek wodoru, ozon i dichromian; ③ System wymaga stosowania środków kwasowych i zasadowych o wysokiej-częstotliwości-o wysokim stężeniu do głębokiego czyszczenia silnie zanieczyszczonych elementów membrany. |
|
Organiczne wady błony |
Większość dostępnych na rynku membran organicznych PVDF może stabilnie tolerować pH jedynie w zakresie od 1 do 12. Długotrwała ekspozycja na stężone, mocne kwasy i zasady stopniowo powoduje pęcznienie oraz hydrolizę i pękanie łańcucha molekularnego. Ciągłe zanurzanie w utleniaczach o wysokim-stęeniu spowoduje uszkodzenie struktury polimeru, powodując kruchość i pękanie włókien membrany oraz zapadanie się porów, co uniemożliwia prawidłowe działanie membrany. |
|
Swęglik krzemuceramicznyadaptacja membranowa |
Węglik krzemu jest chemicznie wyjątkowo obojętny i ma zakres pH wynoszący 100%. Stabilna praca od 0 do 14 stopni; może wytrzymać długotrwałe zanurzenie i czyszczenie w wysokich stężeniach kwasów, zasad i utleniaczy bez pęcznienia, starzenia lub uszkodzeń spowodowanych utlenianiem; współczynnik odzyskiwania przepustowości przekracza 95% po każdym głębokim czyszczeniu; długoterminowa-wydajność nie wykazuje pogorszenia. |
|
Typowe scenariusze branżowe |
Wysoko-zasolony ług macierzysty z wysokowartościowych chemikaliów, ścieki ze zgazowania węgla, kwasowe i zasadowe płyny odpadowe z akumulatorów litowych oraz wysoko-kwasowe i zasadowe roztwory z syntezy farmaceutycznej itp. |
|
Konkretne przypadki |
Link -Membrany ceramiczne z węglika krzemu stosowane w oczyszczaniu cieczy kwaśnych
|
Kategoria 2: Woda o dużej zawartości części stałych, dużej zawartości oleju i dużej twardości, która powoduje ścieranie powierzchni.
|
Funkcja |
Treść |
|
Charakterystyka robocza |
① Woda zawiera duże ilości zawieszonych ciał stałych, zemulgowanego oleju, koloidów i drobnych twardych cząstek; ② Działanie wymaga-intensywnego czyszczenia fizycznego w celu usunięcia placka filtracyjnego z powierzchni membrany i-długiego płukania powierzchni membrany; ③ Zanieczyszczenia łatwo ulegają zagęszczeniu wewnątrz porów membrany, tworząc nieodwracalną warstwę adsorpcyjną. |
|
Organiczne wady błony |
Organiczne włókna membrany są miękkie, więc-długotrwałe-odkurzanie powietrzem o dużej intensywności i ścieranie twardymi cząsteczkami powoduje zużycie, pękanie i bezużyteczność włókien membrany. Materiały organiczne są bardziej hydrofobowe niż membrany ceramiczne z węglika krzemu, a olej i koloidy mogą z łatwością ściśle do nich przylegać. Konwencjonalne czyszczenie nie jest w stanie ich całkowicie usunąć, co powoduje znaczny spadek strumienia. |
|
Swęglik krzemuceramicznyadaptacja membranowa |
Membrana ceramiczna z węglika krzemu jest integralnie spiekana w wysokiej temperaturze, a jej wytrzymałość mechaniczna i odporność na zużycie znacznie przewyższają membrany organiczne. Może wytrzymać-fizyczne czyszczenie pod wysokim ciśnieniem przez długi czas. Materiał jest naturalnie hydrofilowy, a olej i koloidy są trudne do zagęszczenia i adsorbowania. W połączeniu z głębokim czyszczeniem mocnymi kwasami i zasadami, warstwę zanieczyszczeń można całkowicie usunąć, co znacznie wydłuża cykl czyszczenia i żywotność. |
|
Typowe scenariusze branżowe |
Przemysłowe ścieki zaolejone, wody gruntowe ze studni mineralnych, ciecz ekstrakcyjna litu ze słonych jezior, odzysk i filtracja katalizatorów chemicznych, ścieki z przetwarzania żywności i olejów roślinnych, ścieki z wstępnej obróbki galwanicznej zawierające zawieszone ciała stałe itp. |
|
Konkretne przypadki |
Rysunek - Kąt zwilżania wodą różnych materiałów membranowych
Kategoria 3: Systemy-wysokotemperaturowe zawierające polarne rozpuszczalniki organiczne
|
Funkcja |
Treść |
|
Charakterystyka robocza |
① The long-term operating temperature of the feed liquid is >60 stopni; ②Woda zawiera polarne rozpuszczalniki organiczne, takie jak ketony, amidy i estry alkoholi. |
|
Organiczne wady błony |
Większość membran polimerowo-organicznych wytrzymuje temperatury jedynie do 50-60 stopni. W warunkach wysokiej temperatury struktura membrany mięknie i odkształca się, a wielkość porów ulega zmianie. Materiały takie jak PVDF mogą zostać rozpuszczone i spęcznione przez wysoce polarne rozpuszczalniki organiczne, bezpośrednio tracąc swoją funkcję filtracyjną i stwarzając ryzyko złomowania całego systemu. |
|
Swęglik krzemuceramicznyadaptacja membranowa |
Materiały nieorganiczne wykazują doskonałą stabilność termiczną i mogą wytrzymać-ciecze o wysokiej temperaturze powyżej 80 stopni przez dłuższy czas. Nie reagują z większością rozpuszczalników organicznych, zachowują stabilność strukturalną w układach płynnych-zawierających rozpuszczalnik i zapewniają stałą dokładność filtracji w całym procesie. |
|
Typowe scenariusze branżowe |
obejmują klarowanie-przesączów żywności w wysokiej temperaturze, oczyszczanie rozpuszczalnikami wysokowartościowych chemikaliów,-filtraty w wysokiej temperaturze z bio-fermentacji oraz oddzielanie na gorąco materiałów-wrażliwych na ciepło. |
|
Konkretne przypadki |
Podsumowanie wyboru na podstawie warunków pracy
W obliczu trzech ekstremalnych właściwości wody przemysłowej:-silnych żrących kwasów i zasad, wysokiego-zanieczyszczenia olejem w postaci stałej oraz-rozpuszczalników organicznych o wysokiej temperaturze-, wady organicznych materiałów membranowych uwydatniają się. Szybko pojawiają się problemy, takie jak starzenie się i pękanie włókien, trwała degradacja topnika oraz niemożność przywrócenia wydajności poprzez czyszczenie chemiczne, co prowadzi do częstych wymian membran i znacznie zwiększa-koszty długoterminowej konserwacji projektu. Membrany ceramiczne z węglika krzemu, wykorzystując ich zalety użytkowe, posiadają wiele mocnych stron rdzenia: odporność na silną korozję we wszystkich poziomach pH, wysoką wytrzymałość mechaniczną, odporność na zużycie i erozję, odporność na wysoką temperaturę i rozpuszczalniki organiczne, natywną hydrofilowość i stabilny wysoki strumień. Są mniej podatne na zatykanie przez koloidy i zanieczyszczenia olejowe, wykazują stopniowy wzrost różnicy ciśnień i wykazują doskonały odzysk topnika po czyszczeniu. Ich żywotność może być 3-5 razy dłuższa w przypadku membran organicznych, skutecznie łagodząc różne awarie operacyjne membran organicznych u ich źródła. Zapewnia to długoterminowe, stabilne rozwiązanie filtracyjne dla wymagających projektów uzdatniania wody przemysłowej w przypadku wysokowartościowych chemikaliów, nowej energii z baterii litowych, mineralnych słonych jezior i syntezy farmaceutycznej.
1. Zapraszamy współpracowników zajmujących się procesami i operacjami uzdatniania wody do dzielenia się swoimi doświadczeniami i wyzwaniami związanymi z obsługą różnych systemów membranowych w sekcji komentarzy oraz do uczenia się od siebie nawzajem.
2. Jesteśmy profesjonalnym dostawcą membran ceramicznych z węglika krzemu i powiązanego sprzętu i możemy zapewnić dojrzałe rozwiązania dla różnych potrzeb. W celu uzyskania szczegółów prosimy o wiadomość prywatną.
3. Nasza firma stale rekrutuje talenty; zapraszamy specjalistów z branży do zadawania pytań i aplikowania.