Основные причины необходимости предоставления отчета о качестве входящей воды при проектировании системы ультрафильтрации основаны на следующих моментах:
1. Понять характеристики качества воды
Анализ состава: отчет о качестве воды предоставит подробный список различных компонентов, присутствующих в воде, таких как тяжелые металлы, органические вещества, микроорганизмы и т. д. Эти компоненты оказывают непосредственное влияние на производительность и срок службы ультрафильтрационных мембран.
Содержание взвешенных твердых частиц и коллоидов: ультрафильтрационные мембраны оказывают значительное воздействие на удаление взвешенных твердых частиц и коллоидов, но высокие концентрации взвешенных твердых частиц и коллоидов могут ускорить загрязнение и закупорку мембраны, снижая ее проницаемость. Отчет о качестве воды может помочь проектировщикам оценить содержание взвешенных твердых частиц и коллоидов в поступающем потоке, чтобы выбрать соответствующие меры предварительной обработки.
2. Обеспечение эффективности ультрафильтрации
Скрининг соответствия размера пор: Размер пор ультрафильтрационных мембран определяет диапазон молекулярных масс растворенных веществ, которые они могут перехватывать. Анализ компонентов в отчете о качестве воды может помочь проектировщикам выбрать ультрафильтрационные мембраны с подходящими размерами пор для обеспечения эффективного перехвата целевых загрязняющих веществ.
Предотвращение загрязнения мембран: понимание наличия микроорганизмов, органических веществ и других примесей в поступающей воде может помочь в разработке эффективных систем предварительной очистки и снижении загрязнения и повреждения ультрафильтрационных мембран, вызываемых этими примесями.
3. Защитите систему ультрафильтрации
Продление срока службы мембран: разумная предварительная обработка и выбор подходящих ультрафильтрационных мембран позволяют снизить риск загрязнения мембран, тем самым продлевая срок службы ультрафильтрационных мембран и снижая эксплуатационные расходы.
Повышение стабильности системы: информация в отчете о качестве воды помогает проектировщикам оптимизировать конструкцию и эксплуатационные параметры всей системы ультрафильтрации, повышая стабильность и надежность системы.
4. Соответствует нормативным требованиям
Стандарты питьевой воды: для проектов по очистке питьевой воды отчеты о качестве воды являются важной основой для оценки соответствия результата очистки национальным и местным стандартам питьевой воды.
Экологическое законодательство: В области очистки промышленных сточных вод отчетность по качеству воды также является ключевым звеном в оценке соответствия эффекта очистки требованиям экологического законодательства.
Основные параметры качества входной воды для системы ультрафильтрации
Мутность:
Взвешенные и коллоидные вещества, такие как грязь, песок, пыль, мелкие органические вещества, планктон и т. д. в воде, могут вызывать помутнение воды и придавать ей определенную степень мутности. Обычно эти взвешенные и коллоидные вещества также могут паразитировать на бактериях и вирусах.
Мутность обычно измеряется интенсивностью света, проходящего через образец воды, и ее единицей обычно является NTU. Например, мутность питьевой воды обычно не должна превышать 1NTU.
TSS (общее количество взвешенных твердых частиц):
Под твердым веществом понимается проба воды, прошедшая через фильтровальную мембрану с размером пор 0.45 мкм, задержанная на фильтровальной мембране и высушенная до постоянного веса при температуре 103° ~ 105°.
Общее содержание взвешенных веществ является одним из важных показателей для измерения степени загрязнения воды, единицей измерения является мг/л. Этот параметр, как правило, более точен, чем мутность (мутность обычно не позволяет обнаружить очень мелкие частицы).
SDI (индекс плотности осадконакопления):
Значение SDI является одним из важных показателей качества воды для систем очистки воды обратного осмоса. Оно представляет собой содержание в воде частиц, коллоидов и других веществ, которые могут блокировать различное оборудование для очистки воды. Этот параметр обычно используется для определения возможности наличия в воде частиц, коллоидов и других веществ, блокирующих различное оборудование для очистки воды.
Измерение SDI включает в себя постоянное добавление определенного давления (30PSI, что эквивалентно 2,1 кг/см2) тестируемой воды на микропористую фильтровальную мембрану диаметром 47 мм и размером пор 0,45 мкм. Время, необходимое для фильтрации 500 мл воды, Ti (секунды), и время, необходимое для повторной фильтрации 500 мл воды после 15 минут непрерывной фильтрации (T), регистрируются, Tf (секунды), и значение SDI можно рассчитать с помощью формулы.
TOC (общий органический углерод):
Этот параметр чаще всего используется для определения содержания органических веществ в воде, имея в виду общее содержание углерода в растворенных и взвешенных органических веществах в воде, включая природные органические вещества (NOM) и синтетические органические вещества, часто обозначаемое как «TOC».
Общий органический углерод обычно используется для оценки возможности и тенденции органического и биологического загрязнения в питательной воде ультрафильтрации, при этом TOC измеряется в мг/л. Когда TOC в потоке, поступающем на ультрафильтрационную мембрану, превышает 2 мг/л, это указывает на высокую вероятность биологического загрязнения на поверхности ультрафильтрационной мембраны.
DOC (растворенный органический углерод):
Часть общего органического углерода (ООУ), которая может быть растворена в воде, обычно относится к органическому углероду, который может пройти через мембрану фильтра 0.45 микрон и не испаряется в процессе анализа.
Помимо очистки воды, доля растворенного органического углерода (РОУ) в общем органическом углероде (ООУ) в большинстве природных водоемов составляет около 80-95%.
ХПК (химическая потребность в кислороде):
Количество восстанавливающих веществ в пробах воды, которые могут быть окислены сильными окислителями, то есть кислородный эквивалент веществ, которые могут быть окислены сильными окислителями.
Хотя некоторые неорганические ионы, такие как ионы двухвалентного железа, также могут окисляться в образцах воды, для большинства природных и промышленных вод окисляемые вещества являются органическими веществами. Это важный и быстро измеряемый параметр органического загрязнителя.
БПК (биологическая потребность в кислороде):
Биохимическая потребность в кислороде или биохимическое потребление кислорода (обычно относится к пятидневной химической потребности в кислороде) является комплексным показателем содержания аэробных загрязнителей, таких как органические вещества, в воде.
Общее количество растворенного кислорода, потребляемого в воде при окислении и разложении органического вещества микроорганизмами, приводящее к его неорганическому или газообразному превращению, выраженное в ppm или мг/л.
Для того чтобы сделать значения обнаружения сопоставимыми, обычно указывается единый период времени, в течение которого микроорганизмы культивируются с образцами воды при определенной температуре и измеряется потребление растворенного в воде кислорода.
Обычно используется пятидневный период, известный как пятидневная биохимическая потребность в кислороде, обозначаемая как БПК5. Чем больше значение БПК, тем больше органических веществ содержится в воде и тем сильнее загрязнение.
Поглощение UV254:
Значение UV254 относится к поглощению некоторых органических соединений в воде при длине волны ультрафиолетового света 254 нм, отражая естественное присутствие гуминовых веществ и ароматических соединений, содержащих двойные связи углерода и кислорода в воде. Единица измерения — см-1, и может использоваться в качестве заменяющего параметра для TOC.
Если поглощение УФ254 ультрафильтрационного потока превышает 0.5см-1, это указывает на то, что ультрафильтрационная мембрана, вероятно, подвергнется биозагрязнению.
SUVA (удельное поглощение УФ-излучения):
Отношение UV254 к DOC. Если SUVA больше 4, это указывает на то, что органическое вещество в воде в основном представлено гуминовыми веществами. Если SUVA меньше 2, то органическое вещество в воде в основном представлено водорослями.
O&G (масла, углеводороды):
Состоит из одного или нескольких жидких углеводородов. Если ультрафильтрационный поток содержит нефть, даже если ее содержание очень мало (например,<0.05mg/L), it will accelerate membrane fouling.
Железо и марганец:
Формы окисления железа и марганца могут быть перехвачены ультрафильтрационными мембранными системами, но в то же время это может также вызвать загрязнение мембраны. Ионы железа обычно существуют в природе (например, в грунтовых водах) или образуются в результате коррозии трубопроводов или оборудования выше по течению, или остаточных химикатов от процессов обработки и коагуляции выше по течению.
Кальций и магний:
Жесткость воды в основном обусловлена ионами кальция и магния. В зависимости от жесткости вода может быть классифицирована как мягкая вода (максимум не более 60 мг/л в виде CaCO3), жесткая вода (максимум не более 180 мг/л в виде CaCO3) и чрезвычайно жесткая вода (более 180 мг/л в виде CaCO3).
Жесткость не вредна для здоровья человека, но чрезмерная жесткость воды может привести к образованию накипи на трубопроводах, оборудовании или поверхностях мембран в процессе очистки воды.
Проводимость:
Проводимость воды линейно связана с общим содержанием растворенных твердых веществ (TDS), что указывает на проводимость воды, измеряемую в мкСм/см.
Значение pH:
Используется для обозначения кислотности или щелочности воды. Вода со значением pH менее 7 является кислой, а вода со значением pH более 7 является щелочной. Значение pH чистой воды равно 7, что является нейтральным.
Высокие значения pH могут придать воде горький вкус и легко привести к образованию накипи на водопроводных трубах и оборудовании. Вода с низкими значениями pH может вызывать коррозию или растворять металлы и другое оборудование.
Диоксид кремния:
Разделяется на активный кремний (растворенный кремний) или неактивный кремний (коллоидный кремний). Как правило, коллоидный кремний может вызывать загрязнение и блокировку ультрафильтрационных мембран.