qu'est-ce que la membrane UF en céramique
La membrane UF en céramique de carbure de silicium est un matériau de membrane inorganique dont le carbure de silicium (SiC) est le composant principal. Il présente une dureté élevée, une résistance aux températures élevées, une résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés mécaniques, et est largement utilisé dans de nombreux domaines.
L'ultrafiltration est une technologie de séparation par membrane (UF en abrégé). Il peut purifier, séparer ou concentrer des solutions. L’ultrafiltration se situe entre la microfiltration et la nanofiltration, et il n’y a pas de ligne de démarcation claire entre les trois. D'une manière générale, la taille des pores de la membrane d'ultrafiltration est comprise entre 1 et 20 nm et la pression de fonctionnement est comprise entre 0,1 et 0,5 Mpa. Il est principalement utilisé pour intercepter et éliminer les matières en suspension, les colloïdes, les particules, les bactéries, les virus et autres macromolécules présentes dans l’eau.
Haute résistance mécanique
Excellentes propriétés mécaniques, haute résistance à la compression et à la flexion.
Résistance aux hautes températures
Il peut fonctionner de manière stable dans des environnements à haute température supérieure à 1000 degrés.
Résistance à la corrosion
Il présente une forte résistance à la corrosion aux acides, aux alcalis et aux solvants organiques.
Bonne conductivité thermique
Excellente conductivité thermique, adaptée aux applications à haute température.
Application de la membrane d'ultrafiltration dans le traitement de l'eau
1. Qu'est-ce que la membrane d'ultrafiltration
La membrane d’ultrafiltration est l’une des premières membranes polymères développées. Il s'agit d'une membrane de filtration microporeuse avec une plage de taille de pores nominale de 0,001 à 0,02 microns. Lorsqu'une pression appropriée est appliquée d'un côté de la membrane, le solvant dans la solution et certains solutés de poids moléculaire inférieur pénètrent des minuscules pores de la membrane d'ultrafiltration vers l'autre côté de la membrane, tandis que les solutés de poids moléculaire plus élevé ou certaines micelles émulsionnées sont retenus, obtenant ainsi l'effet de séparation par filtration.
Dans le domaine du traitement de l’eau, la technologie des membranes d’ultrafiltration est plus efficace pour filtrer les impuretés que les autres technologies de filtration. Sa précision de filtration peut atteindre 99,99 %, ce qui peut éliminer efficacement la plupart des substances nocives présentes dans l'eau ; et il utilise peu ou pas d'agents chimiques pour éviter efficacement la pollution secondaire de la qualité de l'eau, de sorte que la qualité de l'eau traitée est meilleure. Du niveau opérationnel, le système de filtration basé sur la technologie des membranes d'ultrafiltration présente un haut degré d'automatisation, un fonctionnement simple et fiable, et seulement deux opérations : marche et arrêt. Étant donné que le matériau de la membrane d'ultrafiltration a une forte stabilité chimique, une résistance à la corrosion acide et alcaline et une résistance aux températures élevées, il peut être stérilisé à haute température et a une large gamme d'applicabilité.
Technologie et caractéristiques des membranes d'ultrafiltration
Principe de la technologie des membranes d'ultrafiltration :
La technologie membranaire d'ultrafiltration est une technologie de séparation par perméation membranaire, et sa capacité de filtration se situe entre la nanofiltration et la microfiltration. Son principe de fonctionnement est le suivant :
Lorsque la solution traverse une membrane semi-perméable, sous l'action de la pression, les petites molécules du solvant et du soluté peuvent traverser la membrane filtrante de l'autre côté de la membrane, tandis que les macromolécules et les colloïdes du soluté sont interceptés car ils ne peuvent pas traverser les pores de la membrane filtrante. Au fur et à mesure que la solution continue de s'écouler, de plus en plus de substances sont interceptées sur la membrane. Par conséquent, afin de réaliser l’ultrafiltration, une plus grande pression doit être appliquée au solvant. Dans le même temps, les substances formées à la surface de la membrane présentent également certaines propriétés chimiques et ont également pour effet d'intercepter et de décomposer certains polluants, permettant ainsi de purifier l'eau.
À mesure que les macromolécules continuent de s’accumuler à la surface de la membrane, la vitesse de filtration continue de diminuer et le phénomène de « polarisation de concentration » se produit. Afin de permettre une ultrafiltration continue et efficace, des dispositifs d'ultrafiltration par agitation sont souvent utilisés dans le travail réel pour éliminer le phénomène de « polarisation de concentration ».
Caractéristiques de la technologie des membranes d’ultrafiltration :
Par rapport aux autres technologies de traitement de l’eau, la technologie des membranes d’ultrafiltration présente de nombreux avantages incomparables :
Premièrement, la membrane d'ultrafiltration a une stabilité chimique élevée, peut résister à des températures élevées, aux acides et aux alcalis, elle ne nécessite donc pas une qualité d'eau élevée et a une grande polyvalence ;
Deuxièmement, le principe de la technologie des membranes d'ultrafiltration est simple, facile à réaliser un fonctionnement automatique, économise du travail et facile à utiliser, facile à entretenir, sûr et stable ;
Troisièmement, la technologie des membranes d'ultrafiltration est une méthode physique et aucun agent chimique n'est requis pendant le processus de traitement de l'eau, elle peut donc prévenir efficacement la pollution secondaire des plans d'eau ;
Quatrièmement, la technologie des membranes d'ultrafiltration présente une efficacité élevée et un grand volume de traitement de l'eau, en particulier pour le traitement de l'eau potable urbaine avec moins de pollution, montrant une efficacité extrêmement élevée ;
Application de la technologie des membranes d'ultrafiltration au traitement de l'eau technique de protection de l'environnement
Épuration de l’eau potable urbaine
Avec le développement de la société, les gens ont des exigences de plus en plus élevées en matière de sécurité de l'eau potable, mais en même temps, la pollution des sources d'eau urbaines de mon pays devient de plus en plus grave et la qualité de l'eau directe ne peut pas répondre aux normes de l'eau potable, il est donc nécessaire de purifier l'eau potable urbaine.
L’eau potable urbaine provient principalement des eaux souterraines et des eaux de surface. Les mécanismes de pollution des deux sources d'eau sont différents, mais les polluants sont principalement des organismes asexués, des bactéries, des champignons, des virus, des matières en suspension, etc.
Les méthodes traditionnelles de purification de l'eau potable peuvent permettre l'inactivation et la purification des micro-organismes et des champignons, ainsi que la purification des particules en suspension au niveau du micron-. Sur cette base, la technologie des membranes d'ultrafiltration peut également permettre une élimination efficace des particules de niveau nano-, de sorte que la qualité de l'eau des effluents est meilleure, ce qui est d'une grande importance pour la santé de l'eau potable des résidents urbains.
Dessalement de l'eau de mer
Ressources non-renouvelables, les ressources en eau douce disponibles pour la consommation humaine sur terre sont de plus en plus épuisées et la pénurie d'eau est devenue l'un des problèmes les plus urgents auxquels sont confrontés les humains contemporains. Le dessalement de l’eau de mer est considéré comme un moyen efficace de résoudre la crise de l’eau potable. À l’heure actuelle, la technologie de dessalement de l’eau de mer la plus étudiée dans le monde est la technologie d’électrodialyse. Bien que l’électrodialyse soit considérée comme une méthode efficace pour dessaler l’eau de mer, son coût d’exploitation est élevé et le taux de récupération est faible. Avec le développement de la technologie, la technologie des membranes d’ultrafiltration a commencé à être utilisée dans le dessalement de l’eau de mer par osmose inverse. Ses excellentes performances de séparation et ses propriétés physiques et chimiques ont encore amélioré l’efficacité du dessalement de l’eau de mer et réduit considérablement la consommation d’énergie.
Traitement des eaux usées de galvanoplastie
La quantité d’eaux usées générées par l’industrie électrique est énorme et contient une grande quantité de chrome hexavalent, de cuivre, de nickel et d’autres métaux lourds. Il est extrêmement nocif et possède une très faible biodégradabilité. Dans le travail réel, l'oxydation du fer et l'électrolyse sont souvent utilisées, mais l'oxydation du fer produira beaucoup de boues, qui nécessiteront un traitement supplémentaire : bien que l'électrolyse puisse bien traiter les eaux usées électriques, son coût d'exploitation est élevé et elle ne convient pas à une promotion à grande échelle. L’utilisation combinée de la technologie d’ultrafiltration et de la technologie d’osmose inverse est considérée comme une méthode efficace de traitement des eaux usées par galvanoplastie. L'utilisation de deux technologies membranaires peut éliminer la plupart des métaux lourds, du carbone organique et des nitrates présents dans les eaux usées de galvanoplastie, et l'utilisation de membranes d'ultrafiltration réduit également la pollution des membranes osmotiques et augmente la durée de vie.
Traitement des eaux usées huileuses
Les principales sources d'eaux usées huileuses comprennent les déversements de pétrole brut, les eaux usées des abattoirs et les eaux usées domestiques, etc. Ses principaux composants sont le pétrole flottant, le pétrole dispersé, le pétrole émulsionné et le pétrole lourd, etc. Le dispositif de traitement des eaux usées huileuses couramment utilisé est le séparateur d'huile, mais il ne peut pas traiter le pétrole émulsionné, la flottation est donc souvent utilisée pour le traitement auxiliaire. Étant donné que les molécules d'huile émulsionnées sont généralement volumineuses, la technologie de la membrane d'ultrafiltration peut être utilisée pour faire passer les eaux usées huileuses à travers la membrane d'ultrafiltration sous pression, et l'huile émulsionnée et d'autres polluants macromoléculaires seront interceptés, avec une efficacité d'élimination élevée.
Réutilisation des eaux usées urbaines
La réutilisation des eaux usées urbaines est une mesure importante pour réduire la pression de l’eau en milieu urbain. Une fois que les eaux usées domestiques urbaines auront été traitées pour répondre aux normes de réutilisation, elles seront utilisées pour l’écologisation de l’eau urbaine et les systèmes d’eau urbaine récupérée. L'utilisation de la technologie des membranes d'ultrafiltration permet de traiter rapidement les eaux usées urbaines pour répondre aux normes. Étant donné que les eaux usées urbaines ont une bonne biodégradabilité, dans le travail réel, afin d'améliorer la qualité des effluents, le processus de cycle des boues activées (CASS) et la technologie des membranes d'ultrafiltration sont souvent utilisés simultanément. Sous la condition d'un temps d'action hydraulique de 12 heures, le taux d'élimination de la DCO de cette méthode atteint plus de 86 %. Le taux d'élimination de l'azote ammoniacal atteint plus de 90 % et la valeur du pH des effluents varie de 7,25 à 7,89, ce qui répond à la norme de réutilisation des eaux urbaines.
Valorisation des eaux usées de l'industrie agroalimentaire
En plus d'améliorer la qualité des effluents, la technologie des membranes d'ultrafiltration peut également concentrer et recycler une grande quantité de substances solides utiles. L'application la plus courante se situe dans le domaine de l'industrie alimentaire. Les eaux usées générées par l'industrie alimentaire contiennent une grande quantité de graisses, de protéines, d'amidon, de levure, etc. Si ces substances sont rejetées dans l'environnement extérieur, elles provoqueront non seulement une pollution de l'environnement, mais également beaucoup de déchets. Par conséquent, la technologie du module d'ultrafiltration est utilisée pour intercepter les composants utiles dans les eaux usées, et en même temps, la DBO et la DCO dans l'eau sont également séparées de l'eau. Les substances ambiantes séparées sont extraites et recyclées, ce qui peut apporter de plus grands avantages économiques à l'entreprise.
Mode de fonctionnement de l'ultrafiltration
1. Mode de filtration à débit total-
Lorsque les matières en suspension, la turbidité et la DCO de l'affluent de l'ultrafiltration sont faibles, comme l'eau de surface, l'eau de puits, l'eau du robinet et l'eau de mer de bonne qualité, ou qu'un prétraitement strict est défini avant l'ultrafiltration, comme un équipement de coagulation et de clarification, un filtre à sable et un filtre multimédia -et d'autres sources d'eau de mauvaise qualité d'eau, l'ultrafiltration peut fonctionner en mode de filtration à plein débit. Ce mode de filtration est similaire à la filtration traditionnelle. L'influent pénètre dans l'ensemble de membrane d'ultrafiltration et passe tout à travers la surface de la membrane pour devenir de l'eau produite et s'écoule du côté filtrat de la membrane d'ultrafiltration. Les impuretés telles que les matières en suspension, les colloïdes et les matières organiques macromoléculaires interceptées par la membrane d'ultrafiltration sont évacuées de l'ensemble de membrane par un lavage à contre-courant chronométré à l'eau, un lavage à contre-courant chimique amélioré et un nettoyage chimique régulier.
2. Filtration à flux croisés-
Lorsque les matières en suspension et la turbidité de l'eau d'arrivée de l'ultrafiltration sont élevées, comme dans le cas des applications de traitement des eaux usées ou de réutilisation des eaux usées, l'ultrafiltration peut être utilisée en mode de filtration à flux croisés. L'influent pénètre dans l'ensemble de membrane d'ultrafiltration, une partie traverse la surface de la membrane pour devenir de l'eau produite, et l'autre partie est évacuée de l'ensemble de membrane avec des impuretés telles que des matières en suspension pour devenir de l'eau concentrée. L'eau concentrée déchargée est re-repressurisée et recirculée vers l'ensemble membrane, maintenant la force de cisaillement générée par le débit élevé sur la surface de la membrane, et éliminant les impuretés telles que les matières en suspension interceptées sur la surface de la membrane, de manière à maintenir la couche de pollution de l'ensemble membrane d'ultrafiltration à un niveau relativement mince.
3. Filtration des rejets de concentrés
Lorsque la teneur en matières en suspension de l'influent UF est faible, l'UF peut fonctionner en mode de filtration de décharge de concentré. L'influent pénètre dans l'ensemble de membrane UF et est évacué de l'ensemble de membrane avec une faible proportion de concentré, généralement 5 à 10 % du volume d'influent, et la majeure partie de l'influent traverse la surface de la membrane pour devenir de l'eau produite.
Les opérations de filtration par rejet de concentré et de filtration à flux croisés- nécessitent également un lavage à contre-courant de l'eau programmé, un lavage à contre-courant chimique amélioré et un nettoyage chimique régulier pour restaurer les performances de filtration sur membrane UF. Le mode de filtration à plein débit-a une faible consommation d'énergie et une faible pression de fonctionnement, ce qui signifie que le coût de fonctionnement est inférieur ; tandis que le mode de filtration à flux croisé-peut gérer les influents avec une teneur plus élevée en matières en suspension. La sélection du mode spécifique doit être déterminée en fonction de la teneur en matières en suspension, de la turbidité et de la DCO dans l'affluent.
Pollution des membranes UF
1. Détection du fonctionnement de la membrane UF
Afin de vérifier l'effet de fonctionnement du dispositif UF et la possibilité d'encrassement de la membrane, il est nécessaire de surveiller certains paramètres clés pendant le fonctionnement du dispositif UF.
1.1 Turbidité : fait référence aux substances en suspension telles que la boue, la poussière, la matière organique fine, le plancton et les substances colloïdales présentes dans l'eau, qui rendront la qualité de l'eau trouble et présenteront un certain degré de turbidité. Habituellement, ces substances en suspension et substances colloïdales parasitent également les bactéries et les virus. Par exemple, il est généralement demandé que la turbidité de l'eau potable ne dépasse pas 1 NTU, et la turbidité de l'effluent de la membrane d'ultrafiltration ne doit généralement pas dépasser 0,1 NTU.
1.2 TSS (total des matières en suspension) : fait référence à la matière solide qui est retenue sur la membrane filtrante après que l'échantillon d'eau passe à travers la membrane filtrante avec une taille de pores de 0,45 μm et est séché jusqu'à poids constant à 103 degrés ~ 105 degrés. Le total des matières en suspension est l'un des indicateurs importants pour mesurer le degré de pollution de l'eau. Ce paramètre est généralement plus précis que la turbidité (la turbidité ne peut généralement pas détecter les particules extrêmement fines).
1.3 SDI (indice de densité d'envasement) : C'est l'un des paramètres importants de l'indice de qualité de l'eau du système de traitement de l'eau par osmose inverse. La valeur SDI représente la teneur en particules, colloïdes et autres substances dans l'eau qui peuvent bloquer divers équipements de purification de l'eau. Ce paramètre est généralement utilisé pour juger de la possibilité que des particules et des colloïdes présents dans l'eau bloquent divers équipements de purification d'eau (voir la figure ci-dessous).
La détermination du SDI consiste à ajouter en continu une certaine pression (30PSI, équivalent à 2,1 kg/cm) à l'échantillon d'eau mesuré sur une membrane filtrante microporeuse d'un diamètre de 47 mm et d'une taille de pores de 0,45 μm, et à enregistrer le temps Ti (secondes) requis pour filtrer 500 ml d'eau et le temps Tf (secondes) requis pour filtrer à nouveau 500 ml d'eau après une filtration continue pendant 15 minutes (T). La valeur SDI est calculée par la formule ; il est généralement requis que la valeur SDI de l'entrée d'osmose inverse (c'est-à-dire l'eau d'ultrafiltration) ne dépasse pas 5.
1.4 COT (Carbone Organique Total) : Ce paramètre est le plus couramment utilisé pour déterminer la teneur en matières organiques de l'eau. Il fait référence à la quantité totale de carbone dans les matières organiques dissoutes et en suspension dans l'eau, y compris les matières organiques naturelles et synthétiques. Le carbone organique total est généralement utilisé pour évaluer la possibilité et la tendance d'un encrassement organique et d'un encrassement biologique de la membrane dans l'affluent de l'ultrafiltration. Lorsque le COT de l'influent de la membrane d'ultrafiltration est supérieur à 2 mg/L, cela signifie que la possibilité d'un encrassement biologique à la surface de la membrane d'ultrafiltration est très élevée.
1.5 DOC (Carbon Organique Dissous) : La partie du carbone organique total (COT) qui peut être dissoute dans l'eau fait généralement référence au carbone organique qui peut traverser la membrane filtrante avec une taille de pores de 0,45 microns et n'est pas évaporé ni perdu pendant le processus d'analyse. À l'exception des eaux usées, la proportion de carbone organique dissous (COD) dans la plupart des plans d'eau naturels par rapport au carbone organique total (COT) est d'environ 80 à 95 %.
1.6 Fer et manganèse : Les formes oxydées du fer et du manganèse peuvent être retenues par le système de membrane d'ultrafiltration, mais elles peuvent également provoquer un encrassement de la membrane. Les ions fer existent généralement naturellement (comme les eaux souterraines), ou sont produits par la corrosion des canalisations ou des équipements de prétraitement par ultrafiltration, ou par des floculants résiduels ajoutés aux équipements de coagulation et de clarification du prétraitement par ultrafiltration.
1.7 Calcium et magnésium : La dureté de l'eau provient principalement des ions calcium et des ions magnésium. Selon la dureté, l'eau peut être divisée en eau douce (calculée en CaCO3, le maximum ne dépasse pas 60 mg/L), eau dure (calculée en CaCO3, le maximum ne dépasse pas 180 mg/L) et eau très dure (calculée en CaCO3, plus de 180 mg/L). La dureté n'est pas nocive pour la santé humaine, mais si la dureté de l'eau est trop élevée, elle provoquera une entartrage à la surface des canalisations, des équipements ou des membranes lors du traitement de l'eau.
1.8 Conductivité : La conductivité de l'eau est linéairement liée au total des solides dissous (TDS), indiquant la conductivité de l'eau.
1.9 Valeur pH : utilisée pour indiquer la valeur pH de l’eau. Un pH inférieur à 7 est acide et un pH supérieur à 7 est alcalin. Le pH de l’eau pure est de 7, ce qui est neutre. Un pH élevé donnera à l’eau un goût amer et provoquera facilement le tartre des conduites d’eau et des équipements. L'eau avec un pH faible corrodera ou dissoudra les métaux et autres équipements.
1.10 Silice : Elle est divisée en silice active (silice dissoute) ou en silice inactive (silice colloïdale). De manière générale, la silice colloïdale va accélérer l'encrassement des membranes d'ultrafiltration.
2. Types de pollution des membranes d’ultrafiltration
2.1 Pollution colloïdale : Les colloïdes sont principalement présents dans les eaux de surface. Surtout avec le changement des saisons, l'eau contient une grande quantité de matières en suspension telles que l'argile, le limon et d'autres colloïdes, qui sont présents dans le plan d'eau. Il est extrêmement nocif pour les membranes d'ultrafiltration. En effet, lors du processus de filtration, un grand nombre de particules colloïdales s'écoulent vers la surface de la membrane et l'eau produite s'écoule à travers la membrane. Les particules interceptées par la membrane forment facilement une couche de gel. Une partie des particules équivalentes ou inférieures à la taille des pores de la membrane pénétrera dans les pores de la membrane et bloquera le canal d'écoulement de l'eau, entraînant des changements irréversibles. De plus, le fer, le manganèse dans l'eau et les colloïdes formés par l'ajout de coagulants de fer ou d'aluminium lors du prétraitement par ultrafiltration peuvent former une couche de gel à la surface de la membrane.
2.2 Pollution organique : Certaines matières organiques présentes dans l'eau sont ajoutées artificiellement lors du traitement de l'eau, telles que des tensioactifs, des détergents et des floculants polymères, et certaines existent dans l'eau naturelle ; ces substances peuvent également être adsorbées à la surface de la membrane et nuire aux performances de la membrane.
2.3 Pollution microbienne : La pollution microbienne est également un facteur dangereux pour le fonctionnement sûr des membranes d'ultrafiltration. Certains nutriments sont interceptés par la membrane et accumulés à la surface de la membrane. Les bactéries se multiplient rapidement dans cet environnement. Les bactéries vivantes, avec leurs excrétions, forment du mucus microbien et adhèrent étroitement à la surface de la membrane. Ces mucus se combinent avec d’autres sédiments pour former une couche de recouvrement complexe, qui non seulement affecte la perméabilité à l’eau de la membrane, mais provoque également un encrassement irréversible de la membrane.
FAQ
Q : Quels sont les principaux avantages matériels des membranes tubulaires en céramique de carbure de silicium ? En quoi diffèrent-elles des membranes tubulaires organiques traditionnelles et des membranes tubulaires en céramique d'alumine ?
R : Leurs principaux avantages proviennent des propriétés inhérentes au carbure de silicium (SiC) : large plage de températures (fonctionnement à long-terme inférieur ou égal à 150 degrés, tolérance à court-terme supérieure à 200 degrés), stabilité chimique extrêmement forte (plage de tolérance de pH de 0 à 14, résistant aux acides forts, aux alcalis et aux oxydants), haute résistance mécanique (résistant à l'usure-résistant aux chocs-) et excellente résistance aux chocs thermiques (pas facilement fissuré par l'alternance de températures chaudes et froides).
Par rapport aux membranes tubulaires organiques, leur durée de vie est augmentée de 5 à 10 fois, ce qui les rend adaptées aux conditions de forte-pollution et de forte-corrosion ; par rapport aux membranes tubulaires en céramique d'alumine, elles ont une conductivité thermique plus élevée, une densité spécifique plus faible et des capacités antisalissure - plus fortes.
Q : Quelle est la plage de tailles de pores des membranes tubulaires en céramique de carbure de silicium ? À quels scénarios de séparation conviennent-ils ?
R : Les produits commerciaux couvrent des tailles de pores allant de 0,01 μm (qualité ultrafiltration) à 10 μm (qualité microfiltration), avec certaines qualités de nanofiltration personnalisées disponibles (taille des pores<0.01 μm).
La qualité de microfiltration convient au prétraitement de la saumure et à l'élimination des matières en suspension des eaux usées industrielles ; La qualité d'ultrafiltration convient au raffinage de la saumure, au traitement avancé de l'eau potable et à la séparation des aliments biopharmaceutiques.
Q : Comment la membrane tubulaire en céramique de carbure de silicium présente-t-elle une résistance chimique ?
R : Il peut résister aux acides forts (tels que l'acide chlorhydrique concentré) à pH =0 et aux alcalis forts (tels que l'hydroxyde de sodium concentré) à pH =14 pendant des périodes prolongées ; il peut résister à des oxydants puissants tels que l'hypochlorite de sodium à 5 000 mg/L, prenant en charge un nettoyage chimique en ligne (CIP) de haute-intensité pour résoudre les problèmes d'encrassement des membranes.
Q : Quels sont les types d’encrassement courants lorsque des membranes tubulaires en céramique de carbure de silicium sont utilisées dans le raffinage de la saumure ? Comment les contrôler ?
R : Types d'encrassement courants et solutions : Encrassement inorganique : tartre des ions calcium et magnésium, dépôt d'oxyde de fer et de manganèse. Prévention et contrôle : adoucissez la membrane à l'extrémité avant pour réduire la dureté ; contrôler le pH pendant le fonctionnement ; nettoyer avec de l'acide citrique et un trempage à l'acide oxalique.
Contamination organique : L’adsorption d’acide humique et de graisse obstrue les pores de la membrane. Prévention et contrôle : ajouter du coagulant à l'avant ; optimiser la vitesse du flux-transversal ; nettoyer avec un mélange d'hypochlorite de sodium + soude.
Contamination biologique : Les micro-organismes forment des biofilms. Prévention et contrôle : ajouter régulièrement des bactéricides ; nettoyer avec de l'hypochlorite de sodium à haute-concentration ou un trempage à l'ozone.
Q : Quels sont les modes de fonctionnement des membranes tubulaires en céramique de carbure de silicium ? Quels sont les avantages de la filtration à flux croisés ?
R : Le mode de fonctionnement principal est la filtration à flux croisés ; La filtration sans issue-peut être utilisée dans certaines conditions de faible-pollution.
L'avantage de la filtration à flux croisés-est que le liquide d'alimentation s'écoule parallèlement à la paroi interne du tube à membrane. Le débit d'eau à grande vitesse-peut éliminer les contaminants présents à la surface de la membrane, réduisant ainsi considérablement le taux d'encrassement. Il convient aux scénarios de traitement des saumures et des eaux usées industrielles à haute-turbidité, haute-pollution-charge.
Q : Qu’est-ce qui provoque une augmentation rapide de la différence de pression transmembranaire (TMP) pendant le fonctionnement ? Comment le gérer ?
R : Les principales causes incluent l'échec du prétraitement frontal, une vitesse d'écoulement transversal trop faible et le blocage des pores de la membrane.
Solution : Tout d'abord, renforcez le pré-traitement (par exemple, remplacez la cartouche filtrante de sécurité) et augmentez la vitesse du flux croisé-pour le rinçage en ligne. Si le rinçage est inefficace, utilisez une solution de nettoyage chimique ciblée pour restaurer le flux de la membrane.
Q : Quelles précautions faut-il prendre lors de l’installation de membranes tubulaires en céramique de carbure de silicium ?
R : Le tube à membrane doit être installé horizontalement ou verticalement pour éviter les contraintes inégales causées par l'inclinaison. L'insertion et le retrait forcés sont strictement interdits.
Utilisez des matériaux-résistants à la température et aux produits chimiques-tels que le caoutchouc fluoré pour sceller les composants. Appliquez un lubrifiant spécial avant l'installation pour garantir que la surface d'étanchéité est exempte de corps étrangers.
Les raccords de tuyaux doivent être alignés de manière concentrique et des supports indépendants doivent être installés pour éviter que le poids des tuyaux ne soit transféré à l'interface du module à membrane.
Augmentez lentement la pression pendant le démarrage pour éviter un impact soudain à haute pression sur le tube à membrane.
Q : Quelles sont les contre-indications au nettoyage chimique des membranes tubulaires en céramique de carbure de silicium ?
R : N'utilisez pas d'agents contenant du fluor-tels que l'acide fluorhydrique, car cela pourrait corroder le matériau SiC.
Contrôlez la concentration et la température de l'agent de nettoyage pour éviter d'endommager le tube à membrane en raison du dépassement de la plage autorisée.
Après le nettoyage chimique, rincer abondamment à l'eau claire jusqu'à ce que le pH de l'effluent soit neutre pour éviter que les agents résiduels ne corrodent les équipements en aval.
Q : Quels facteurs affectent la durée de vie des membranes tubulaires en céramique de carbure de silicium ? Comment peut-il être prolongé ?
R : Facteurs d'influence principaux : conditions de fonctionnement (si la température, le pH et la pression dépassent les plages nominales), efficacité du contrôle de la contamination et standardisation des méthodes de nettoyage.
Mesures d'extension : contrôlez strictement les paramètres de fonctionnement dans les plages nominales, renforcez le prétraitement pour réduire la charge de contamination, adoptez des solutions de nettoyage douces et ciblées et évitez les nettoyages chimiques fréquents à haute intensité.
Q : Comment sélectionner la taille des pores et les spécifications des membranes tubulaires en céramique de carbure de silicium en fonction des conditions de fonctionnement réelles ?
R : Pour le prétraitement visant à éliminer les matières en suspension et les colloïdes, sélectionnez des tubes à membrane de qualité microfiltration de 1 à 10 μm.
Pour une purification en profondeur afin d'éliminer les petites molécules de matière organique et les bactéries, sélectionnez des tubes à membrane de qualité ultrafiltration de 0,01 à 1 μm.
Dans des conditions très corrosives et à haute température-(telles que la purification de la saumure et le traitement chimique des eaux usées), donnez la priorité aux tubes à membrane-de grand diamètre pour améliorer la capacité et le flux antisalissure.
Q : Quels sont l'investissement initial et les coûts d'exploitation des membranes tubulaires en céramique de carbure de silicium ? Sont-ils-rentables ?
R : Le coût d’investissement initial est supérieur à celui des membranes tubulaires organiques et des membranes tubulaires en céramique d’alumine en raison du prix élevé des matières premières SiC et de la complexité du processus de préparation.
Cependant, le coût d'exploitation est nettement inférieur : il possède de fortes propriétés antisalissure, nécessite un nettoyage moins fréquent et utilise moins de réactif ; sa durée de vie peut atteindre 5-8 ans, soit plus de 5 fois celle des membranes organiques. Dans des conditions de fonctionnement difficiles de forte pollution et de forte corrosion, sa rentabilité globale à long terme est nettement supérieure.
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