Технология ультрафильтрации с ее точной удерживающей способностью 0,01-0,1 микрона стала основным процессом мембранного разделения в водоочистке, пищевой и фармацевтической промышленности, а также в химической сепарации. Загрязнение мембраны-адсорбция, осаждение и закупорка загрязнений на поверхности/порах мембраны-является узким местом активной зоны, приводящим к снижению потока, увеличению падения давления и сокращению срока службы систем ультрафильтрации. Научно обоснованный метод очистки имеет решающее значение для восстановления работоспособности мембраны и обеспечения долгосрочной стабильной работы системы. В этой статье систематически рассматриваются основные методы очистки ультрафильтрационных мембран, сравниваются основные различия в схемах очистки при различных процессах очистки и разъясняется основная логика, определяющая метод очистки.
I. Основные методы очистки ультрафильтрационных мембран и основные принципы
Основной целью очистки ультрафильтрационной мембраны является максимальное удаление загрязнений и восстановление потока и эффективности работы мембраны без повреждения структуры мембраны и ее удерживающих свойств. Обычно используемые в промышленности методы очистки делятся на две основные категории: физическая очистка и химическая очистка. Эти два метода часто используются в сочетании для создания многоуровневой системы очистки, состоящей из «физического текущего обслуживания и целевой химической дезактивации».
(I) Физическая очистка
Физическая очистка основана на физических действиях, таких как гидравлическое давление, механическая сила и сдвиг воздушного потока для удаления загрязнений. Он не изменяет химические свойства загрязнений, не оставляет химических остатков и наносит минимальный ущерб мембране. Это предпочтительный метод ежедневного обслуживания систем ультрафильтрации, который подходит для предотвращения и предварительной обработки легких загрязнений.
1. Прямая промывка (правая промывка)
Используя сырую воду или пермеат ультрафильтрации в качестве источника промывочной воды, он вводится в мембранный модуль на высокой скорости в нормальном направлении фильтрации. Сила сдвига высокоскоростного-потока воды смывает с поверхности мембраны рыхлые взвешенные вещества, коллоидные загрязнения и остатки концентрата. Рабочий расход обычно в 1,2-1,5 раза превышает нормальный расход при фильтрации, а время промывки составляет 1–5 минут. Чаще всего он используется для текущего обслуживания после фильтрации и для промывки трубопроводов перед запуском/остановкой системы. Операция проста, не требует остановки системы и эффективно замедляет осаждение загрязнений.
2. Обратная промывка (обратная промывка)
Самый основной и широко используемый метод физической очистки — ультрафильтрация. Используя чистый пермеат ультрафильтрации в качестве источника воды, вода находится под давлением и перекачивается со стороны мембраны, где находится пермеат, к стороне питательной воды. Этот обратный поток воды проникает в поры мембраны, разгоняя засоры и слой фильтрационной корки, образовавшийся на поверхности мембраны. Нормальное рабочее давление поддерживается на уровне 0,1-0,2 МПа, скорость потока в 1,5-2 раза превышает нормальную скорость потока пермеата, а каждая обратная промывка длится от 30 секунд до 3 минут, обычно выполняется каждые 30-120 минут работы. Для ультрафильтрационных мембран из полых волокон обратная промывка также позволяет волокнам мембраны полностью расширяться, уменьшая мертвые зоны закупорки внутри волокон.
3. Комбинированная воздушно--обратная промывка водой
Во время обратной промывки в мембранный модуль подается сжатый воздух. За счет колебаний и турбулентного сдвига пузырьков воздуха сильно прилипающие органические загрязнители, коллоиды и биологическая слизь с поверхности мембраны мощно удаляются. Эффект очистки намного превосходит простую обратную гидравлическую промывку. Обычное давление на входе регулируется на уровне 0,1-0,15 МПа, расход воздуха в 1-3 раза превышает расход воды на входе, а время очистки составляет 2-5 минут. Он особенно подходит для ультрафильтрационных мембран из полых волокон под внешним давлением и является стандартным методом физической очистки для процессов очистки городских сточных вод и сточных вод с высоким содержанием взвешенных веществ.
4. Другие методы физической очистки.
Включая изобарическую промывку (закрытие клапана проточной воды, полное открытие клапана концентрата и промывку со скоростью, в 3 раза превышающей нормальную, без трансмембранной разницы давления, полагаясь только на сдвиговое усилие для удаления загрязнений), промывку водой под высоким-давлением (в основном используется для трубчатых мембран, вода под давлением 5-8 МПа-используется для обратной промывки стойких накипи и слоев геля в проточном канале), механическая очистка губчатым шариком (применимо только к трубчатым мембранам большого диаметра с использованием губчатых шариков для удаления загрязнений с поверхности мембраны) и ультразвуковая очистка (в основном используется для небольших мембранных модулей в лабораториях, с меньшим применением в промышленных сценариях).
(II) Химическая очистка
Когда физическая очистка не может эффективно восстановить поток мембраны (обычно снижение потока превышает 10% и разница трансмембранного давления значительно увеличивается), требуется химическая очистка. Его основной принцип заключается в тщательном удалении стойких загрязнений, которые невозможно удалить при физической очистке посредством химических реакций, таких как растворение, окисление, разложение, хелатирование и эмульгирование между химическими агентами и загрязнениями. Он разделен на две категории: онлайн-химическая очистка и автономная химическая очистка.
1. Часто используемые химические чистящие средства и сценарии целевого применения.
Суть химической очистки – «выбор правильного лекарства от правильного заболевания». Различные типы загрязнений соответствуют конкретным системам чистящих средств. Основные чистящие средства, обычно используемые в промышленности, делятся на четыре категории:
- Кислотные чистящие средства: обычно используются лимонная кислота, соляная кислота, щавелевая кислота, азотная кислота и т. д. Они в основном используются для удаления неорганических накипи, включая карбонат кальция, сульфат кальция и другие осадки солей кальция и магния, оксиды железа и марганца, а также гидроксиды металлов. Они растворяют осадки неорганических солей, понижая значение pH, одновременно хелатируя ионы металлов. Обычная кислотная промывка поддерживает pH 2-3, время циркуляции + замачивания 30-120 минут.
- Щелочные чистящие средства: обычно используются гидроксид натрия, часто используемый в сочетании с поверхностно-активными веществами, ЭДТА и другими хелатирующими агентами. Они в основном используются для разложения и удаления органических веществ, жиров, белков, микробных коллоидов и других загрязнений.
- Щелочные чистящие средства. Эти средства разрушают структуру органических веществ и рассеивают коллоидные загрязнения посредством омыления и эмульгирования. Регулярная щелочная промывка с pH 11-12 и температурой 25-40 градусов существенно повышает эффективность очистки.
- Окисляющие чистящие средства. Обычно используются гипохлорит натрия и перекись водорода. Их основная функция — убивать и удалять биопленки, образованные микроорганизмами, бактериями и водорослями, одновременно окисляя и разлагая крупные органические молекулы, такие как гуминовые кислоты. Они являются наиболее часто используемыми бактерицидами и чистящими средствами при очистке воды. Используемая концентрация регулируется в зависимости от материала мембраны. Мембраны из ПВДФ могут выдерживать максимальную концентрацию 3000 частей на миллион, тогда как мембраны из ПЭС/ПС должны строго контролироваться при концентрации ниже 500 частей на миллион.
- Ферментные чистящие средства: обычно используются протеазы, амилазы и целлюлазы. Эти агенты специфически разлагают большие биологические молекулы, такие как белки и полисахариды. Они не-коррозионны, не оставляют химических остатков и не вызывают вторичного загрязнения. Они особенно подходят для процессов ультрафильтрации в производстве продуктов питания и напитков, а также в фармацевтическом производстве, где предъявляются строгие требования к остаткам химических веществ, что позволяет избежать повреждения мембранного материала сильными химикатами и обеспечить безопасность продукции.
2. В-инжекция химикатов (CIP)
Проточная-химическая очистка не требует разборки мембранных модулей. Химическая циркуляция, замачивание и промывка выполняются в рамках существующих трубопроводов системы. Подходит для умеренно загрязненных территорий, делится на две категории:
- Впрыск химикатов для технического обслуживания (CEB). Низкая концентрация чистящего средства (например, 50-200 ppm гипохлорита натрия, 0,5 % лимонной кислоты) добавляется в воду для ежедневной обратной промывки для кратковременной циркуляции и ополаскивания. Проводится чаще (1-2 раза в день). Его основная функция — предотвратить дальнейшее загрязнение и отсрочить необходимость интенсивной очистки.
- Интенсивное впрыскивание химикатов: используется более высокая концентрация чистящего средства. Модель «циркуляция с низким-потоком + статическое замачивание + рециркуляция» используется для глубокого удаления стойких загрязнений. Обычно это выполняется каждые 1-4 недели, причем каждый сеанс уборки длится 2-8 часов. При сложных загрязнениях применяется стандартная последовательность очистки: «сначала щелочная промывка + окисление для удаления органических и биологических загрязнений, затем кислотная промывка для удаления неорганических накипи и, наконец, промывка чистой водой до нейтральной реакции», чтобы избежать влияния кислотно-щелочной нейтрализации на очищающий эффект.
3. Автономная химическая очистка
Когда снижение мембранного потока превышает 30%, а перепад трансмембранного давления удваивается, онлайн-очистки уже недостаточно для достижения желаемых результатов, и возникает необходимость автономной очистки. Этот метод предполагает полную разборку мембранного модуля из системы и перенос его в специальный резервуар для очистки. Затем выполняется глубокая очистка посредством погружения-химических веществ в высокой концентрации, циркуляции и воздействия ультразвука. Его преимущества включают возможность адаптировать химический состав, тщательную очистку без мертвых зон и предотвращение коррозии насосов, трубопроводов и клапанов из-за химикатов с высокой-концентрацией. Часто используется для ремонта сильно загрязненных или накипи мембранных модулей.
II. Основные различия в методах очистки ультрафильтрационных мембран при различных процессах очистки
Ультрафильтрационные мембраны используются в широком спектре применений: от бытовой питьевой воды до комплексной очистки промышленных сточных вод, от концентрации пищевых материалов до очистки фармацевтических препаратов. Различные процессы очистки имеют совершенно разное качество поступающей воды, типы загрязняющих веществ, условия эксплуатации и требования к очистке сточных вод. Поэтому соответствующие методы очистки, выбор реагентов, частота и интенсивность очистки существенно различаются. Основные различия можно разделить на пять типичных сценариев:
(I) Процессы очистки питьевой воды/муниципального водоснабжения
Источником этого процесса являются поверхностные или подземные воды с относительно стабильным качеством воды и низкими концентрациями загрязняющих веществ. Основными загрязнителями являются природные органические вещества, коллоиды, микроорганизмы и небольшое количество взвешенных веществ. Мембранное загрязнение представляет собой преимущественно легкое органическое и биологическое загрязнение с очень небольшим количеством серьезных неорганических отложений.
- Принцип основной очистки. Физическая очистка — это основной метод, предусматривающий строгий контроль над использованием химических веществ во избежание попадания химических остатков в питьевую воду.
- Особые различия. При обычной очистке в основном используется «воздушная-обратная промывка водой» с циклом обратной промывки 30-60 минут; проводится ежедневная профилактическая очистка гипохлоритом натрия низкой-концентрации со строгим контролем концентрации средства; требуется только одна усиленная химическая очистка в месяц, в основном с использованием «щелочной промывки + гипохлорита натрия», а кратковременная кислотная промывка добавляется только при появлении неорганического накипи; Автономная очистка практически не используется, а по окончании срока службы мембранного модуля проводится только восстановительная очистка.
(II) Очистка муниципальных сточных вод/процесс повторного использования очищенной воды
Стоком для этого процесса являются вторичные сточные воды городских очистных сооружений. Загрязнители состоят в основном из остаточных органических веществ, микробных метаболитов, коллоидов, небольших количеств фосфора и взвешенных веществ при умеренном уровне загрязнения. Он склонен к биологическому и коллоидному загрязнению, а в условиях повторного использования регенерированной воды с высокой -коэффициентом восстановления-вероятным образованием неорганических отложений.
- Основная логика очистки: упор делается как на физическую, так и на химическую очистку с высокочастотным-контролем загрязнения для адаптации к характеристикам загрязнения биологических сточных вод.
- Особые различия: при физической очистке обычно используется «воздушно-водяная очистка + обратная промывка», при этом цикл обратной промывки сокращается до 20-60 минут, а интенсивность очистки выше, чем при процессах с питательной водой. Проводится ежедневная поддерживающая очистка гипохлоритом натрия, а затем каждые 1-2 недели проводится интенсивная химическая очистка. «Щелочная промывка + окисление» является основным методом, дополненным обычной кислотной промывкой для удаления остаточного фосфатного налета и загрязнений гидроксидом металлов в результате биохимических процессов. Системы повторного использования с высокой степенью регенерации требуют дальнейшего сокращения цикла очистки, чтобы избежать необратимого загрязнения, вызванного концентрацией загрязняющих веществ на стороне концентрата.
(III) Процессы очистки промышленных сточных вод (представлены сточными водами десульфурации электростанций, красильными и печатными сточными водами, а также химическими сточными водами)
Качество поступающей воды для этого типа процесса является сложным и обычно характеризуется высокой соленостью, высокой жесткостью, высоким содержанием ХПК и высоким содержанием взвешенных веществ. К загрязняющим веществам относятся тяжелые металлы, кремнезем, стойкие органические вещества, масла, красители и т. д. Загрязнение мембран происходит быстро и серьезно, легко приводя к необратимому загрязнению, что делает его наиболее сложным сценарием ультрафильтрационной очистки.
- Основная логика очистки: химическая очистка является основным методом, физическая очистка – вспомогательным методом, высокочастотная и интенсивная очистка используется для борьбы со сложными загрязнениями, а автономная очистка используется при необходимости, чтобы избежать утилизации мембранных модулей.
- Конкретные отличия: физическая очистка используется только как ежедневный вспомогательный метод, цикл обратной промывки сокращается до 15–30 минут, а интенсивность очистки воздухом значительно повышается; усиленная химическая очистка проводится один раз в неделю, а рутинный метод заключается в использовании «кислотной промывки + щелочной промывки + окисления» для очистки в чередующихся стадиях, а концентрация средства намного выше, чем при очистке муниципальной воды; Для особых загрязнителей требуются специальные чистящие средства, такие как добавление фторида аммония для устранения загрязнения кремнием в сточных водах десульфурации и добавление специальных поверхностно-активных веществ для удаления красителей и масел в сточных водах красителей и печати; при спаде мембранного потока более чем на 30% ее необходимо немедленно разобрать для автономной глубокой очистки во избежание образования необратимых загрязнений за счет высыхания загрязняющих веществ.
(IV) Процесс производства продуктов питания и напитков/фармацевтических препаратов
Этот процесс обрабатывает такие материалы, как молочные продукты, фруктовые соки, экстракты китайской медицины и ферментационные жидкости. Загрязняющими веществами являются в основном биологические макромолекулы, такие как белки, полисахариды и крахмалы. Основным требованием является полное отсутствие остатков реагентов, обеспечение безопасности продукта и в то же время предотвращение повреждения мембранного материала сильными агентами.. - Логика очистки сердцевины: бережная очистка — основной метод; использование токсичных, вредных или легко остающихся сильнодействующих веществ строго запрещено. Очистка синхронизируется с серийным производством, чтобы избежать высыхания загрязнений.
- Особые отличия: при физической очистке используется прямая промывка теплой водой + обратная промывка, выполняемая сразу после каждой партии продукции для удаления свободных белковых и полисахаридных примесей; при химической очистке в основном используется NaOH низкой- концентрации в сочетании с ферментными чистящими средствами для специфического разложения биологических макромолекул, избегая денатурации белка и осаждения, вызванных сильными агентами; использование сильных окислителей высокой-концентрации, плавиковой кислоты и других токсичных чистящих средств строго запрещено, а очистка сильной кислотой применяется редко; после очистки необходимо провести строгую промывку водой, а также проверить стерильность и остатки, чтобы обеспечить соответствие стандартам пищевой и фармацевтической безопасности.
(V) Специальное разделение материалов и специальные мембранные процессы
Помимо традиционной очистки воды, а также пищевой и фармацевтической промышленности, ультрафильтрационные мембраны широко используются в процессах разделения нефти-воды, концентрирования полимеров и специальных процессов разделения. Загрязняющими веществами в этих процессах являются в основном масла, полимеры и гидрофобные органические соединения, что приводит к значительным различиям в методах очистки: при физической очистке используется промывка-горячей водой при высокой температуре для улучшения растворения и удаления масляных загрязнений; при химической очистке в основном используются специализированные обезжиривающие средства и неионогенные поверхностно-активные вещества в сочетании с мягкой щелочной промывкой, при этом строго запрещается использование высокополярных агентов, которые могут повредить эффективность разделения мембраны; в процессах специального разделения с трубчатыми мембранами для удаления сильно загрязненных материалов с высокими концентрациями можно использовать промывку водой под высоким-давлением в сочетании с механической очисткой.
III. Основные факторы, определяющие методы очистки ультрафильтрационных мембран
Не существует универсального-размерного-подходящего-решения для очистки ультрафильтрационных мембран. Выбор любого метода очистки требует комплексного подхода и индивидуального проектирования с учетом множества факторов. Пять основных факторов играют решающую роль, и эти факторы взаимодействуют друг с другом, в совокупности формируя основную логику разработки чистящего решения.
(I) Мембранный материал и структура мембранного модуля
Это является основным условием выбора метода очистки, непосредственно определяющим ассортимент чистящих средств, интенсивность очистки и совместимость с физическими методами очистки. Это красная линия для разработки всех схем очистки; нарушение этой линии приведет к необратимому повреждению структуры мембраны.
- Химическая стойкость мембранных материалов. Различные мембранные материалы обладают совершенно разной устойчивостью к кислотам, щелочам, окислению и температурам. Керамические мембраны для ультрафильтрации имеют диапазон допустимых значений pH 0-14, устойчивы к сильным кислотам и щелочам, сильным окислителям и высоким температурам и могут очищаться чередующимися кислотами и щелочами высокой-концентрации или даже очисткой с повышенной-температурой. Среди органических мембран ПВДФ (поливинилиденфторид) обладает высокой устойчивостью к кислотам и щелочам и высокой стойкостью к окислению, что делает его основным материалом в области очистки воды. Совместим с обычными кислотными и щелочными чистящими средствами, а также с гипохлоритом натрия. ПЭС (полиэфирсульфон) и ПС (полисульфон) обладают хорошей щелочестойкостью, но их устойчивость к хлору значительно слабее, чем у ПВДФ. Концентрацию и время контакта гипохлорита натрия необходимо строго контролировать. ПАН (полиакрилонитрил) и СА (ацетат целлюлозы) обладают плохой устойчивостью к кислотам и щелочам, а также устойчивостью к окислению. Категорически запрещены кислоты и щелочи высокой-концентрации, а также сильные окислители. Можно использовать только мягкие чистящие средства и методы очистки низкой интенсивности.
- Адаптируемость структуры мембранного модуля: различия в конструкции проточных каналов между половолоконными (внутреннее давление/внешнее давление), спирально-навитыми и трубчатыми мембранами напрямую определяют выбор метода физической очистки. Мембраны из полого волокна с внешним давлением подходят для очистки воздуха и воды, а мембраны с внутренним давлением больше подходят для прямой-скоростной промывки и обратной промывки; трубчатые мембраны имеют широкие каналы для потока и могут промываться водой под высоким-давлением и подвергаться механической очистке с помощью губчатых шариков, в то время как мембраны со спиральной намоткой имеют узкие каналы для потока, и им строго запрещено механическое очищение, полагаясь только на гидравлическую и химическую очистку, и к ним предъявляются более высокие требования к диспергируемости агентов, чтобы избежать очистки мертвых углов.
(II) Типы и степени загрязнения
Это является основной основой для выбора типа чистящего средства и процесса очистки, что напрямую определяет целенаправленность и эффективность очистки. «Выбор подходящего средства для подходящих условий» — ключ к успешной уборке.
- Типы загрязняющих веществ. Разным загрязняющим веществам соответствуют совершенно разные чистящие растворы. Неорганические накипи (соли кальция и магния, оксиды железа и марганца) необходимо очищать кислотными чистящими средствами; органические загрязнения (гуминовая кислота, жир, белок) необходимо очищать щелочными чистящими средствами + ПАВ/ферментами; биологические загрязнения (бактерии, биопленка) необходимо очищать окислительными чистящими средствами + щелочная очистка; Для загрязнения кремнеземом требуется высокотемпературная щелочная очистка-или специальные чистящие средства на основе фтора-. При наличии сложных загрязнений последовательность очистки должна строго контролироваться. Органические и биологические загрязнения следует сначала удалить, а затем растворить неорганические отложения, чтобы предотвратить реакцию загрязнений и образование новых загрязняющих веществ.
Трудно-удалить-вещества.
- Степень загрязнения: напрямую определяет интенсивность и тип метода очистки. Легкое загрязнение (уменьшение потока<10%, slight increase in transmembrane pressure difference) only requires optimization of physical backwashing parameters, combined with low-concentration maintenance chemical cleaning; moderate fouling (flux reduction 10%-30%, significant increase in transmembrane pressure difference) requires initiating enhanced online chemical cleaning, adjusting the reagent formulation, concentration, and soaking time; severe fouling (flux reduction >30%, разница рабочего давления увеличена вдвое, онлайн-очистка неэффективна), требуется автономная глубокая очистка, чтобы избежать постоянного сильного загрязнения, приводящего к необратимому выходу из строя мембранного модуля.
(III) Условия эксплуатации и конструкция системы процесса очистки
Рабочие параметры, режим фильтрации и конструкция предварительной очистки системы ультрафильтрации напрямую влияют на скорость образования, тип и распределение мембранных загрязнений, тем самым определяя частоту очистки, цикл очистки и интенсивность очистки.
- Режимы фильтрации и рабочие параметры. В режиме перекрестной-фильтрации высокоскоростной-поток воды со стороны концентрата непрерывно омывает поверхность мембраны, что приводит к меньшему осаждению загрязнений и снижению частоты очистки. В тупиковом режиме-фильтрации все загрязнения задерживаются на поверхности мембраны, что приводит к быстрому загрязнению и требует значительного увеличения частоты очистки. Кроме того, высокий-поток, высокая-скорость восстановления-и условия работы с высоким-давлением усугубляют концентрационную поляризацию и адсорбцию загрязнений, что приводит к более быстрому и более серьезному загрязнению мембраны, что требует значительно более короткого цикла очистки и увеличения интенсивности очистки. И наоборот, в более мягких условиях эксплуатации с низким потоком и низкой степенью восстановления частота очистки может быть значительно снижена.
- Конструкция предварительной обработки: в системах с комплексной предварительной обработкой (например, коагуляционным осаждением, мульти-фильтрацией с использованием различных сред и защитной фильтрацией) значительно снижается концентрация входящих взвешенных веществ и коллоидов, что приводит к незначительному загрязнению мембраны и требует только регулярной очистки для стабильной работы. Системы, в которых отсутствует предварительная обработка и с высоким содержанием приходящих загрязняющих веществ, очень чувствительны к быстрому и серьезному загрязнению, что требует частой интенсивной очистки или даже периодической очистки в автономном режиме.
(IV) Требования соответствия и безопасности для сценариев применения
Стандарты очистки сточных вод различных отраслей и правила безопасности продукции напрямую ограничивают типы, концентрации и методы использования чистящих средств, что представляет собой обязательную красную линию при разработке чистящих растворов.
- В пищевой, пищевой и фармацевтической промышленности использование токсичных, вредных и -оставляющих осадок чистящих средств, таких как соляная кислота высокой-концентрации, плавиковая кислота и дезинфицирующие средства на основе тяжелых металлов, строго запрещено. Чистящие средства-, предназначенные для пищевых продуктов, следует отдавать в приоритете, со строгим контролем за их концентрацией и временем контакта. После очистки необходимо тщательно промыть и проверить наличие остатков, чтобы не повлиять на безопасность продукта и стандарты качества воды.
- В сфере очистки промышленных сточных вод не существует строгих ограничений на содержание остатков реагентов. В зависимости от уровня загрязнения можно выбрать средства высокой-концентрации и специальные чистящие средства. Основная цель состоит в том, чтобы полностью восстановить эксплуатационные характеристики мембраны, а также рассмотреть вопрос об очистке сточных вод, чтобы предотвратить превышение экологических стандартов выбросом реагентов.
(V) Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание и требования к сроку службы мембранного модуля
При выборе методов очистки в конечном итоге необходимо сбалансировать эффективность очистки, затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, а также весь срок службы мембранных модулей.
- Онлайн-очистка проста в использовании, не требует простоев и требует низких затрат на рабочую силу и химикаты, что делает ее предпочтительным выбором для регулярного обслуживания. Однако его очищающий эффект ограничен в случае сильного загрязнения. Автономная очистка дает хорошие результаты, но требует разборки компонентов и остановки, что приводит к высоким трудовым и химическим затратам. Частая очистка в автономном режиме также может ускорить старение мембраны и сократить срок ее службы.
- Сильные окислители и чистящие средства с кислотами и щелочами высокой-концентрации эффективны, но длительное-высоко-частотное использование может ускорить деградацию мембраны и повредить удерживающий слой, сокращая срок ее службы. Поэтому стандартным-принципом отрасли является «физическая очистка как основной метод, дополненная химической очисткой». При обеспечении эффективности очистки частота и концентрация химических веществ должны быть сведены к минимуму, чтобы максимально продлить срок службы мембранного модуля и снизить общие затраты на техническое обслуживание в течение срока службы.
Заключение
Очистка и обслуживание ультрафильтрационной мембраны — это систематический проект, сочетающий в себе целенаправленность, адаптируемость и безопасность. Различные процессы очистки требуют принципиально разных методов очистки из-за различий в качестве воды, загрязнений, условий эксплуатации и требований соответствия. Окончательный выбор метода очистки определяется пятью основными факторами: материалом и структурой мембраны, характеристиками загрязняющих веществ, условиями эксплуатации, требованиями соответствия и контролем затрат.
В реальной эксплуатации и техническом обслуживании не существует единого, неизменного решения для очистки. Параметры и планы очистки должны динамически корректироваться на основе-рабочих данных мембранной системы в реальном времени, регулярного анализа типа и степени загрязнения, а также оптимизации затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание для достижения основных целей: максимизации эффективности очистки, минимизации повреждения мембраны и оптимизации затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание, обеспечивая тем самым долгосрочную-стабильную и эффективную работу системы ультрафильтрации.
