Uvod
Organske membrane se pogosto uporabljajo v projektih konvencionalne obdelave vode zaradi njihove cenovne prednosti. Vendar pa so nagnjeni k staranju, zamašitvi in poškodbam, ko so soočeni z različnimi ekstremnimi industrijskimi vodami. Ta članek obravnava tri pogoje delovanja, ki niso primerni za organske membrane, in podrobno opisuje glavne prednosti anorganskih ultrafiltracijskih membran iz silicijevega karbida v pogojih težke vode, s čimer pomaga preprečiti obvoze pri izbiri postopka.
Kategorija 1: Močne kisline in alkalije, visoke koncentracije oksidantov kvarijo kakovost vode.
|
Funkcija |
Vsebina |
|
Značilnosti delovanja |
① Ekstremno območje pH surove vode skozi vse leto: pH < 2 za močno kislo odpadno vodo, pH > 13 za močno alkalno kemično odpadno vodo; ② Voda vsebuje visoke koncentracije močnih oksidativnih snovi, kot so natrijev hipoklorit, vodikov peroksid, ozon in dikromat; ③ Sistem zahteva visoko-frekvenčna, visoko-koncentrirana kislinska in alkalna sredstva za globinsko čiščenje močno onesnaženih elementov membrane. |
|
Pomanjkljivosti organske membrane |
Večina komercialno dostopnih organskih membran PVDF lahko stabilno prenaša le pH med 1 in 12. Dolgotrajna izpostavljenost koncentriranim močnim kislinam in alkalijam bo postopoma povzročila nabrekanje ter hidrolizo in zlom molekularne verige. Neprekinjeno potopitev v oksidante z visoko-koncentracijo bo poškodovalo strukturo polimera, zaradi česar bodo membranska vlakna postala krhka in razpokana, pore pa se bodo sesedle, zaradi česar membrana ne bo mogla pravilno delovati. |
|
Silicon karbidkeramikamembranska prilagoditev |
Silicijev karbid je kemično izjemno inerten in ima 100 % pH vrednost. Stabilno delovanje od 0 do 14 stopinj; lahko prenese dolgotrajno potopitev in čiščenje z visokimi koncentracijami kislin, alkalij in oksidantov brez nabrekanja, staranja ali poškodb zaradi oksidacije; stopnja obnovitve pretoka presega 95% po vsakem globinskem čiščenju; dolgoročna-zmogljivost ne kaže poslabšanja. |
|
Tipični industrijski scenariji |
Visoko{0}}matična lužnica iz finih kemikalij, odpadna voda iz kemičnega uplinjanja premoga, odpadne tekočine za čiščenje kislin in alk iz litijevih baterij ter visoko{1}}kisle in alkalne raztopine iz farmacevtske sinteze itd. |
|
Posebni primeri |
Povezava -Keramične membrane iz silicijevega karbida, ki se uporabljajo pri čiščenju kislih tekočin
|
Kategorija 2: Voda z visoko vsebnostjo trdnih delcev, visoko vsebnostjo olja in visoko trdoto, ki obrabi površino.
|
Funkcija |
Vsebina |
|
Značilnosti delovanja |
① Voda vsebuje visoke ravni suspendiranih trdnih snovi, emulgiranega olja, koloidov in drobnih trdih delcev; ② Delovanje zahteva visoko-intenzivno fizično čiščenje za odstranitev filtrske pogače s površine membrane in dolgotrajno-izpiranje površine membrane; ③ Onesnaževala se zlahka stisnejo znotraj por membrane in tvorijo nepovratno adsorpcijsko plast. |
|
Pomanjkljivosti organske membrane |
Organska membranska vlakna so mehka in dolgoročno-visoko{1}}intenzivno čiščenje z zrakom in obraba s trdimi delci povzročita, da se membranska vlakna obrabijo, zlomijo in postanejo neuporabna. Organski materiali so bolj hidrofobni kot keramične membrane iz silicijevega karbida, olje in koloidi pa se zlahka oprimejo njih. Običajno čiščenje jih ne more v celoti odstraniti, kar ima za posledico znaten padec pretoka. |
|
Silicon karbidkeramikamembranska prilagoditev |
Keramična membrana iz silicijevega karbida je v celoti sintrana pri visoki temperaturi, njena mehanska trdnost in odpornost proti obrabi pa daleč presegata tisti pri organskih membranah. Dolgo časa prenese visoko{1}}fizično čiščenje. Material je naravno hidrofilen, olje in koloide pa je težko kompaktirati in adsorbirati. V kombinaciji z globinskim čiščenjem z močnimi kislinami in alkalijami je mogoče popolnoma odstraniti plast umazanije, kar močno podaljša cikel čiščenja in življenjsko dobo. |
|
Tipični industrijski scenariji |
Industrijska zaoljena odpadna voda, podzemna voda iz mineralnih vodnjakov, tekočina za ekstrakcijo litija iz slanih jezer, rekuperacija in filtracija kemičnih katalizatorjev, odpadna voda predelave hrane in rastlinskega olja, odpadna voda pred obdelavo galvanizacije, ki vsebuje suspendirane trdne snovi itd. |
|
Posebni primeri |
Slika - Vodni kontaktni kot različnih membranskih materialov
Kategorija 3: Visoko{1}}temperaturni sistemi, ki vsebujejo polarna organska topila
|
Funkcija |
Vsebina |
|
Značilnosti delovanja |
① The long-term operating temperature of the feed liquid is >60 stopinj; ②Voda vsebuje polarna organska topila, kot so ketoni, amidi in alkoholni estri. |
|
Pomanjkljivosti organske membrane |
Večina polimernih organskih membran lahko prenese samo temperature do 50-60 stopinj. Pri visokih temperaturah se struktura membrane zmehča in deformira, velikost por pa se premakne. Materiali, kot je PVDF, se lahko raztopijo in nabreknejo zaradi visoko polarnih organskih topil, kar neposredno izgubi njihovo filtrirno funkcijo in predstavlja tveganje za odpad celotnega sistema. |
|
Silicon karbidkeramikamembranska prilagoditev |
Anorganski materiali izkazujejo odlično toplotno stabilnost in lahko dlje časa prenesejo visoko{0}}temperaturne tekočine nad 80 stopinj. Ne reagirajo z večino organskih topil, ohranjajo strukturno stabilnost v tekočih sistemih,-ki vsebujejo topila, in zagotavljajo dosledno natančnost filtracije skozi celoten proces. |
|
Tipični industrijski scenariji |
vključujejo visoko{0}}bistrenje živilskih filtratov, čiščenje finih kemikalij s topilom, visoko{1}}temperaturni filtrat iz bio-fermentacije in vroče ločevanje toplotno-občutljivih materialov. |
|
Posebni primeri |
Povzetek izbire na podlagi delovnih pogojev
Ob soočenju s tremi ekstremnimi industrijskimi kakovostmi vode-močnimi jedkimi kislinami in alkalijami, visoko-kontaminacijo olja s trdnimi delci in-visokotemperaturnimi organskimi topili-se pomanjkljivosti organskih membranskih materialov še povečajo. Težave, kot so staranje in lomljenje vlaken, trajna degradacija toka in nezmožnost obnovitve učinkovitosti s kemičnim čiščenjem, se hitro pojavijo, kar vodi do pogostih menjav membran in znatno poveča -dolgoročne stroške vzdrževanja projekta. Keramične membrane iz silicijevega karbida, ki izkoriščajo svoje prednosti v delovanju, imajo več glavnih prednosti: odpornost proti močni koroziji pri vseh pH vrednostih, visoka mehanska trdnost, odpornost proti obrabi in eroziji, odpornost na visoke temperature in organska topila, naravna hidrofilnost in stabilen visok pretok. Manj so nagnjeni k zamašitvi s koloidi in oljnimi onesnaževalci, kažejo postopno povečevanje razlike v tlaku in izkazujejo odlično obnovitev toka po čiščenju. Njihova življenjska doba je lahko 3-5-krat daljša od organskih membran, kar učinkovito blaži različne operativne napake organskih membran pri njihovem izvoru. To zagotavlja dolgoročno in stabilno rešitev filtracije za zahtevne projekte industrijskega čiščenja vode v finih kemikalijah, novi energiji z litijevo baterijo, jezerih mineralne soli in farmacevtski sintezi.
1. Pozdravljamo kolege v postopkih in operacijah čiščenja vode, da v razdelku za komentarje delijo svoje izkušnje in izzive pri upravljanju različnih membranskih sistemov ter se učijo drug od drugega.
2. Smo profesionalni dobavitelj keramičnih membran iz silicijevega karbida in povezane opreme ter lahko zagotovimo zrele rešitve za različne potrebe. Za podrobnosti nam pišite v zasebno sporočilo.
3. Naše podjetje nenehno zaposluje talente; strokovnjaki iz industrije so dobrodošli, da se pozanimajo in prijavijo.