Poliakryloamid (PAM) może powodować nieodwracalne zabrudzenie różnego rodzaju membran filtracyjnych. W artykule skupiono się na analizie zanieczyszczeń membran nieorganicznych. Długotrwały-problem związany z działaniem membran nieorganicznych polega na tym, że dopóki w systemie występuje wolny PAM, element membranowy będzie doświadczał ciągłego wzrostu różnicy ciśnień i nieodwracalnego spadku strumienia, a konwencjonalne czyszczenie kwasami i zasadami nie wystarczy do przywrócenia początkowej wydajności filtracji.
I. Membrany nieorganiczne nie są podatne na korozję, ale nie są w stanie oprzeć się nieodwracalnemu zanieczyszczeniu polimerami.
Większość membran nieorganicznych dostępnych na rynku charakteryzuje się stabilną strukturą chemiczną i wysoką wytrzymałością mechaniczną, co czyni je odpornymi na korozję chemiczną i dlatego są szeroko stosowane w różnych scenariuszach uzdatniania wody przemysłowej. Jednakże uszkodzenia membran nieorganicznych spowodowane przez PAM nie są uważane za korozję chemiczną; objawia się przede wszystkim dwiema formami zanieczyszczania:
Polimery przylegają do powierzchni membrany i wewnętrznej ściany porów, zmieniając pierwotną hydrofilową powierzchnię filtracyjną membrany.
Wolne polimery wnikają w pory membrany-mikronowej, gdzie długie łańcuchy molekularne zwijają się, łączą i splatają, tworząc głębokie wewnętrzne blokady.
Efekt mostkujący poliakryloamidu (PAM) (Zdjęcie z Internetu)
Proste płukanie powietrzem-wodą, przemywanie kwasem lub przemywanie zasadą może usunąć jedynie luźny osad powierzchniowy i nie może całkowicie usunąć pozostałości zanieczyszczeń o wysokiej-molekularnej-masie, uwięzionych w porach membrany. Różne typy PAM różnią się jedynie szybkością rozwoju zanieczyszczeń i formą zatykania;żaden typ PAM nie jest-bezpieczny i wolny od ryzyka w przypadku membran nieorganicznych.
II. Zróżnicowana charakterystyka zanieczyszczania membran nieorganicznych blokowanych przez trzy typy PAM
Niezależnie od rodzaju zastosowanego PAM, dopóki wolne polimery w sposób ciągły przedostają się do nieorganicznego modułu membranowego, będą pojawiać się następujące typowe problemy:
wewnątrz porów membrany, tworząc głębokie blokady, których nie można usunąć poprzez czyszczenie powierzchni;
Polimer to substancja organiczna-zawierająca węgiel, która w sposób ciągły dostarcza mikroorganizmom składników odżywczych, sprzyjając wzrostowi biologicznego śluzu;
Warstwy pozostałości organicznych adsorbują w wodzie wodorotlenki wapnia, magnezu i metali, które gromadzą się, tworząc wielo-warstwowe złożone zanieczyszczenia.
Samo konwencjonalne czyszczenie kwasami i zasadami nie jest w stanie całkowicie wyeliminować nieodwracalnych zanieczyszczeń powodowanych przez polimery.
III. Membrany ceramiczne z węglika krzemu: preferowane rozwiązanie po zanieczyszczeniu PAM
W obliczu wyzwania, jakim jest ograniczona odporność zwykłych membran nieorganicznych na chemikalia i niepełne oczyszczenie uporczywych zanieczyszczeń PAM, membrany ceramiczne z węglika krzemu stały się preferowanym wyborem do radzenia sobie z zanieczyszczeniami PAM ze względu na ich doskonałą wydajność.
Membrany ceramiczne z węglika krzemu są odporne na kwasy i zasady o pH 1-14 oraz wysokie temperatury. Ich działanie można skutecznie przywrócić za pomocą standardowego programu czyszczenia: Po pierwsze, do czyszczenia obiegowego stosuje się roztwór alkaliczny o temperaturze 60 stopni w połączeniu z EDTA. Efekt zmydlania wysokotemperaturowego roztworu zasadowego rozkłada pozostałości PAM na powierzchni membrany i powierzchni porów. EDTA może chelatować jony wapnia i magnezu w wodzie, zapobiegając tworzeniu się złożonego zanieczyszczenia PAM przez kamień. W większości przypadków łagodnego do umiarkowanego zanieczyszczenia PAM strumień membrany można przywrócić do 90% wartości początkowej po oczyszczeniu za pomocą tego programu.
Jeśli wystąpi poważne zanieczyszczenie PAM i konwencjonalne mycie alkaliczne + roztwory EDTA nie pozwolą na całkowite oczyszczenie membrany, membrany ceramiczne z węglika krzemu można „poddawać recyklingowi” za pomocą-technologii regeneracji poprzez kalcynację w wysokiej temperaturze. Wykorzystując odporność na wysoką-temperaturę, uparte i nierozpuszczalne polimery PAM w porach membrany są całkowicie spalane i rozkładane w wyniku obróbki-wysokotemperaturowej, dokładnie usuwając głębokie blokady. Po regeneracji wydajność elementu membranowego można w pełni przywrócić do pierwotnego stanu, co jest wyjątkową zaletą, którą trudno osiągnąć w przypadku innych nieorganicznych materiałów membranowych.
W porównaniu do innych membran nieorganicznych, membrany ceramiczne z węglika krzemu oferują znaczne korzyści w scenariuszach zanieczyszczenia PAM-: elastyczne roztwory czyszczące, dokładny odzysk, wielokrotne czyszczenie chemiczne w celu przedłużenia żywotności, doskonałą odporność na korozję i-wysoką temperaturę oraz brak uszkodzeń podłoża membrany podczas czyszczenia i regeneracji. Nadają się szczególnie do złożonych scenariuszy uzdatniania wody, takich jak ścieki przemysłowe zawierające PAM i woda produkowana na polach naftowych. Należy zauważyć, że nawet przy doskonałych możliwościach odzyskiwania membrany nie zaleca się nadmiernego dodawania PAM; kontrolowanie ilości PAM u źródła jest kluczem do zmniejszenia kosztów eksploatacji i konserwacji.
Podsumowaniey
Wszystkie membrany filtrów są podatne na zanieczyszczenie PAM. Każdy rodzaj polimeru poliakryloamidowego przedostający się do modułu membranowego niesie ze sobą ryzyko nieodwracalnego zatkania. Podstawową zasadą projektowania procesu oraz-operacji i konserwacji na miejscu jest unikanie dodawania PAM przed membraną. Jeżeli w procesie nie da się tego uniknąć, należy ściśle kontrolować dozowanie i zastosować wystarczającą sedymentację i-wielostopniową filtrację, aby zmniejszyć ładunek wolnego polimeru ze źródła i spowolnić proces zanieczyszczania membrany nieorganicznej.
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 sprzętu z membranami ceramicznymi z węglika krzemu 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.
