Hitrost pretoka permeata ultrafiltracijske membrane pada med delovanjem, razlika v tlaku pa se povečuje iz dneva v dan. Prva reakcija mnogih ljudi je: "Membrana je okvarjena in jo je treba zamenjati."
Ne hitite. V večini primerov je težava v sistemu povratnega izpiranja; ali je slabo zasnovan ali pa ni popolnoma opremljen.
Sistem povratnega izpiranja ni le stvar priključitve cevi in namestitve črpalke. Dober sistem ultrafiltracijskega povratnega izpiranja zahteva tri sisteme: konvencionalno povratno izpiranje, kemično izboljšano povratno izpiranje (CEB) in izpiranje s stisnjenim zrakom. Če katerega od teh manjkate, se bo življenjska doba membrane skrajšala.
I. Konvencionalni sistem povratnega pranja
Konvencionalno povratno izpiranje je vsakodnevni postopek "rutinskega čiščenja", ki uporablja obratno hidravlično izpiranje za odstranitev ohlapne plasti filtrirne pogače s površine membrane.
(1) Vir povratne vode
Voda za povratno izpiranje mora biti permeat ultrafiltracije, ne surova voda. Pranje membrane s surovo vodo je kot pranje umazanih stvari z umazano vodo; bolj ko pereš, bolj umazano postaja. V inženirski praksi se ultrafiltracijski rezervoar za permeat običajno ponovno neposredno uporabi, s čimer se odpravi potreba po ločenem rezervoarju za povratno izpiranje.
(2) Črpalka za povratno pranje
Hitrost pretoka: Izračunano na podlagi nazivnega povratnega toka membranskega modula. Običajni tok povratnega izpiranja je 100 do 150 L/(m²·h) (LMH). Za posebne podrobnosti glejte tehnični priročnik proizvajalca membrane. Skupni pretok je pretok posameznega modula, pomnožen s številom modulov.
Glava: ob upoštevanju upora cevovoda, upora kolenskega ventila in stranskega upora povratnega izpiranja membranskega modula je vstopni tlak povratnega izpiranja nadzorovan pri približno 0,2 MPa. Telo črpalke je običajno izdelano iz nerjavečega jekla 304; za jedko vodo se uporablja 316L.
(3) Naprava za doziranje natrijevega hipoklorita
Uporablja se za zaviranje rasti mikrobov na površini membrane in v cevovodu. Dva načina odmerjanja:
Neprekinjeno vstopno doziranje: vzdržuje učinkovito koncentracijo klora od 1 do 5 ppm v vstopni vodi, primerno za situacije, ko surova voda že vsebuje visoko raven mikroorganizmov.
Udarno odmerjanje povratnega izpiranja: dodajte 10 do 15 ppm razpoložljivega klora v vodo za povratno izpiranje in jo namakajte 30 do 60 minut vsakič, enkrat na dan. To je najpogosteje uporabljena konfiguracija v inženirstvu.
Izbira opreme: prostornina dozirne posode je zasnovana na podlagi dnevnega odmerka, opremljena s stikalom nizke-nivoje; črpalka bo samodejno sprožila alarm in se ustavila, ko odmerek ni zadosten. Stopnja pretoka dozirne črpalke se izračuna na podlagi ciljne koncentracije, izhodni tlak pa mora biti za 0,1 do 0,2 MPa višji od dozirne točke.
II. Sistem kemično izboljšanega povratnega izpiranja (CEB).
V situacijah s slabo kakovostjo vode in visoko obremenitvijo onesnaženja samo povratno izpiranje vode ne zadostuje; kemično doziranje je potrebno za odstranitev trdovratnih kontaminantov. Sistem CEB je lahko opremljen z ločeno kislinsko pralno enoto, alkalno pralno enoto ali obema.
(1) Enota CEB za doziranje kisline
Veljavni scenariji: scenariji, pri katerih dotok vsebuje visoko koncentracijo -koloidov kovin z visoko vrednostjo, kot sta železo in aluminij, ali kjer je nagnjenost k nabiranju karbonatnega kamna.
Kemijska izbira: klorovodikova kislina se uporablja za konvencionalne anorganske obloge, medtem ko se oksalna kislina ali citronska kislina uporablja za obraščanje s oksidi težkih kovin, saj sta manj jedki in bolj-prijazni membrani.
Izbira opreme: dozirna posoda je zasnovana za enodnevno uporabo in je opremljena z nizko{0}}zaščito. Za doziranje se uporablja dozirna črpalka ali-magnetna črpalka z visokim pretokom, pri čemer se pretok izračuna na podlagi pretoka povratnega izpiranja in ciljne koncentracije. Ciljne koncentracije namakanja: oksalna kislina 0,5 % do 1 %, citronska kislina 0,5 % do 1 %, klorovodikova kislina 0,1 %.
Nadzor delovanja: Vsako namakanje traja 5 do 15 minut. Pri močno umazanih območjih se lahko koncentracija in čas namakanja ustrezno povečata v okviru dovoljenj proizvajalca membrane, vendar ne smeta preseči mejne vrednosti koncentracije za čiščenje brez povezave.
(2) Enota CEB za doziranje alkali-baktericidov
Veljavni scenariji: Pri aplikacijah z visoko vsebnostjo organske snovi v dotoku se uporabi sinergistični učinek raztapljanja alkalij in oksidacije za skupno odstranjevanje organskih snovi in mikroorganizmov.
Kemična formulacija: mešanica 0,1 % natrijevega hipoklorita in 0,05 % natrijevega hidroksida. Alkalija raztaplja organske snovi, natrijev hipoklorit pa ubija mikroorganizme; oba delata skupaj.
Izbira opreme: dozirna posoda je zasnovana za enodnevno uporabo in vključuje nizko{0}}zaščito. Dozirna črpalka je izbrana na podlagi stopnje povratnega toka in ciljne koncentracije.
Nadzor delovanja: Vsako namakanje traja 10 do 30 minut. Pri močno umazanih membranah se lahko koncentracija natrijevega hipoklorita poveča na 0,2 % znotraj območja tolerance materiala membrane, hkrati pa se podaljša čas namakanja.
III. Sistem za pranje s stisnjenim zrakom
Ultrafiltracijske membrane z zunanjim pritiskom običajno uporabljajo kombinacijo "zračnega čiščenja in povratnega izpiranja z vodo". Mešanje in striženje mehurčkov stisnjenega zraka zrahljata gosto plast filtrirne pogače na površini membrane, kar znatno izboljša učinkovitost povratnega izpiranja, zaradi česar je še posebej primeren za napajalno vodo z visoko količino suspendiranih trdnih snovi in visoko motnostjo.
Zahteve za vir zraka:-brez olja, suh, čist stisnjen zrak. Zračni kompresor zahteva sprejemnik-in-sušilnik, natančen filter in hladilni sušilnik. Olje in delci, ki vstopajo v membrano, povzročijo nepopravljivo umazanijo.
Delovni parametri: Hitrost pretoka-zračnega{1}}pranja z enojno-membrano 5 do 12 Nm³/h, za posebne podrobnosti glejte priročnik proizvajalca membrane. Tlak vhodnega zraka je treba nadzorovati pod 0,1 MPa; višji tlak bo povzročil zlom membranskih vlaken. Običajno zaporedje je pranje z zrakom, ki mu sledi povratno pranje z vodo; za močno umazane membrane je mogoče uporabiti hkratni način pranja z zrakom-vodo.
Rutinsko povratno izpiranje je treba izvajati vsak dan, CEB je treba izvajati po potrebi, izpiranje zraka pa je treba izvajati skupaj s povratnim izpiranjem. Vsak od teh treh sistemov opravlja svoje posebne funkcije in spreminja nadzor umazanije ultrafiltracijske membrane iz "zdravljenja zamašitve po tem, ko se pojavi" v "rutinsko vzdrževanje", s čimer podaljša življenjsko dobo membrane in izboljša stabilnost permeata.