Description des produits
Le dispositif pilote à membrane plate est une plate-forme de test modulaire-à l'échelle pilote intégrant des composants centraux de membrane d'ultrafiltration en carbure de silicium (SiC) hautes-performances. Il est spécialement conçu pour la vérification des processus de séparation par membrane et l'optimisation des paramètres dans des conditions de fonctionnement difficiles. Tirant parti de la résistance supérieure à la corrosion, de la résistance aux températures élevées et des propriétés antisalissure des membranes d'ultrafiltration SiC, cet équipement peut simuler avec précision les conditions de fonctionnement des systèmes de séparation par membrane plate de qualité industrielle-, fournissant ainsi une prise en charge fiable des données de vérification à l'échelle pilote-pour la mise à l'échelle des processus-et les applications d'ingénierie dans le traitement des eaux usées, la purification des milieux chimiques et la purification des gaz de combustion à haute-température.
I. Configuration de base et composition du système
L'équipement adopte une conception intégrée modulaire, avec une structure compacte et un fonctionnement pratique. Il se compose principalement de quatre unités : des composants de base de la membrane, un système d'alimentation, un système de nettoyage et un système de contrôle, permettant une surveillance automatisée et un contrôle précis tout au long du processus :
1. Composant de la membrane centrale : membrane plate d'ultrafiltration SiC-en feuille
Préparée à partir de nanoparticules de carbure de silicium de haute pureté-par un processus de frittage par recristallisation à 2 400 degrés, la taille des pores de la membrane couvre la plage d'ultrafiltration de 0,01 à 1 μm. Une sélection personnalisée est disponible en fonction des exigences expérimentales. Le module à membrane utilise un cadre en plastique renforcé de fibre de verre sans composants métalliques, évitant ainsi les risques de corrosion. Les canaux de perméat optimisés intégrés en interne assurent une distribution hydraulique uniforme, avec une surface de membrane de module standard unique atteignant 7,5㎡ et une capacité de perméat maximale allant jusqu'à 9 m³/h (1 200 LMH), démontrant une excellente efficacité par unité de surface de membrane.
2. Système d'alimentation et de filtration
Équipé d'une pompe d'alimentation à fréquence variable et d'une pompe de circulation de haute-précision, il permet un réglage sur une large plage- du débit (0~5 m³/h) et de la pression (0~0,6 MPa). Un filtre de sécurité de précision intégré de 50 μm intercepte efficacement les grosses impuretés particulaires, protégeant ainsi le module à membrane SiC. Utilisant une structure de filtration à flux croisé en zigzag-, la vitesse d'écoulement de la surface de la membrane peut atteindre 1 à 4 m/s, réduisant considérablement les risques d'encrassement de la membrane grâce au récurage du débit d'eau à grande-vitesse, ce qui la rend adaptée au traitement de solutions d'alimentation à haute-turbidité et à haute-viscosité.
3. Système de nettoyage multifonctionnel
Réservoir de stockage de solution de nettoyage-intégré, pompe de nettoyage et tuyauterie dédiée, prenant en charge plusieurs modes de nettoyage, notamment le rinçage vers l'avant, le rinçage à contre-courant et le nettoyage chimique. Les solutions de nettoyage peuvent être adaptées précisément en fonction du type de contamination (solution d'acide citrique pour une contamination inorganique et un mélange d'hypochlorite de sodium et d'hydroxyde de sodium pour une contamination organique). Combiné à la résistance chimique des membranes SiC, cela permet d'obtenir un nettoyage efficace et une récupération rapide du flux, prolongeant ainsi la durée de vie des modules membranaires.
4. Système de contrôle intelligent
Équipé d'un système de contrôle automatique PLC et d'une interface à écran tactile, il peut surveiller et enregistrer les paramètres de fonctionnement clés tels que la différence de pression transmembranaire (TMP), le débit, la température et le pH en temps réel. Les données peuvent être exportées pour analyse. Il prend en charge le réglage des modes de fonctionnement intermittents (par exemple, 8 minutes de fonctionnement suivis d'une pause de 2 minutes) et le réglage des paramètres via un terminal distant, réduisant ainsi l'intensité du fonctionnement manuel et garantissant l'exactitude et la répétabilité des données expérimentales.
II. Avantages technologiques de base
1. Le matériau de la membrane SiC permet une adaptabilité aux conditions de fonctionnement extrêmes
Par rapport aux membranes organiques ou céramiques ordinaires traditionnelles, les membranes d'ultrafiltration SiC possèdent une stabilité chimique supérieure, tolérant des environnements acides et alcalins forts avec des valeurs de pH de 0-14 et résistant à la corrosion causée par des oxydants puissants tels que l'hypochlorite de sodium. Les températures de fonctionnement à long-terme peuvent atteindre 150 degrés et la tolérance à court-terme est supérieure à 200 degrés. L'excellente résistance aux chocs thermiques permet des fluctuations de température inférieures ou égales à 50 degrés/min, ce qui le rend parfaitement adapté aux applications pilotes-exigeantes telles que les alimentations chimiques à haute-température, les eaux usées à haute teneur en sel et la purification des gaz de combustion d'incinération de déchets.
2. Haute efficacité et fort antisalissure, haute stabilité opérationnelle
La surface hydrophile et oléophobe, lisse et dense des membranes SiC rend difficile l'adsorption des matières organiques, des micro-organismes et des impuretés colloïdales, réduisant ainsi la probabilité de contamination à la source. Combiné à une technologie de filtration à flux croisés-et à des procédures de nettoyage intelligentes, même en cas de contamination mineure, le flux peut être rapidement restauré grâce à un nettoyage de routine, avec un taux de récupération du flux après-nettoyage supérieur ou égal à 95 %. Cela réduit efficacement les temps d'arrêt et garantit un fonctionnement continu et stable pendant les tests à l'échelle pilote-.
3. Conception modulaire, adaptabilité flexible à plusieurs scénarios
L'équipement adopte une structure d'assemblage modulaire, permettant l'ajout ou le retrait de modules de membrane pour élargir l'échelle de traitement en fonction des besoins expérimentaux. Plusieurs interfaces de processus sont réservées, permettant une intégration flexible des unités de prétraitement/post-traitement telles que la coagulation, la sédimentation et l'aération, en s'adaptant aux exigences à l'échelle pilote-des différentes solutions d'alimentation. L'équipement a un faible encombrement, est facile à installer et peut être rapidement déployé dans divers endroits tels que des laboratoires et des usines.
4. Données précises et fiables, facilitant l'évolution de l'ingénierie-
Grâce à un contrôle précis des paramètres et à l'acquisition de données-en temps réel, l'état de fonctionnement des systèmes de séparation par membrane de qualité industrielle-peut être simulé, obtenant ainsi des données clés telles que les modèles de baisse de flux, les paramètres de fonctionnement optimaux et les cycles de nettoyage. Cela fournit une base scientifique pour la conception, la sélection et l'optimisation des processus des équipements ultérieurs à l'échelle industrielle-, réduisant ainsi les risques d'application industrielle.
III. Scénarios d'application typiques
Tirant parti des principaux avantages des membranes d'ultrafiltration SiC, cet équipement à l'échelle pilote-est largement utilisé pour la validation de processus dans plusieurs domaines de séparation difficiles :
- Industrie chimique : validation à l'échelle pilote-du traitement en profondeur des eaux usées à haute-salinité, de la purification des produits de craquage du pétrole et de la séparation des milieux contenant du fluorure/chlore- ;
- Protection de l'environnement : dépoussiérage et désulfuration des gaz de combustion de l'incinération des déchets, traitement des eaux usées d'élevage de porcs/désencrage du papier et optimisation des processus de réutilisation des eaux usées industrielles ;
- Nouvelles énergies/métallurgie : validation à l'échelle pilote-du prétraitement de l'extraction du lithium des lacs salés, de la purification des gaz de combustion à haute-température des fours de fusion et de la récupération des poussières de métaux précieux ;
- Industrie biopharmaceutique/alimentaire : optimisation des paramètres de processus pour la clarification des aliments à haute-température, la purification des acides organiques et la préparation d'eau de haute-pureté.
IV. Valeur du produit et services
Le dispositif pilote à membrane plate (y compris la membrane d'ultrafiltration SiC) se concentre sur « une simulation précise, un fonctionnement stable et une adaptation flexible », aidant les clients à effectuer la vérification de la faisabilité des processus, l'optimisation des paramètres et la comptabilité analytique avant l'industrialisation, raccourcissant ainsi le cycle de R&D et réduisant les risques d'investissement. Nous pouvons fournir à nos clients des solutions d'équipement personnalisées,-installation et mise en service sur site, formation des opérateurs et-assistance technique à long terme pour aider les clients à réaliser rapidement une transformation technologique et une application industrielle.
Caractéristiques de l'appareil
Avantages de la membrane plate en carbure de silicium
Haute résistance :
Le matériau en carbure de silicium a une excellente résistance mécanique et peut résister à une pression de service élevée et à une charge de pollution.
01
Bonne stabilité aux chocs thermiques :
Il convient au traitement des eaux usées dans diverses conditions de température et n'est pas facilement endommagé par les changements de température.
02
Grand flux :
La membrane plate en carbure de silicium a un flux de filtration élevé et peut traiter une grande quantité d'eaux usées.
03
Faible coût d’exploitation :
La longue durée de vie réduit la fréquence et le coût du remplacement des composants de la membrane.
04
Points clés de fonctionnement
Prétraitement de l'eau brute :
L'eau brute doit être prétraitée avec une grille fine avant d'entrer dans le dispositif pilote à membrane plate pour éliminer les impuretés telles que les particules et les objets pointus afin d'éviter de rayer la surface de la membrane.
Lorsque la dureté de l’eau brute est élevée, elle doit être adoucie pour éviter le tartre qui affecte les performances de la membrane.
Contrôle des paramètres de fonctionnement :
Contrôler la concentration des boues dans une plage appropriée (telle que MLSS entre 8 000 et 18 000 mg/L) pour maintenir une efficacité élevée de dégradation des matières organiques.
Maintenir une viscosité des boues, une concentration en oxygène dissous et une valeur de pH appropriées pour optimiser l'effet du traitement biologique.
Contrôlez la température de l'eau dans une plage appropriée (telle que 15 à 40 degrés) pour éviter qu'une température excessive n'affecte l'effet du traitement biologique et la durée de vie de la membrane.
Entretien des composants membranaires :
Nettoyez régulièrement le composant de la membrane pour éliminer les polluants fixés à la surface de la membrane et maintenir le flux de la membrane.
Faites attention à l'état de fonctionnement du composant membranaire et détectez et traitez rapidement les conditions anormales.
Sécurité et protection de l'environnement :
Lors de l'utilisation de produits de nettoyage chimiques, ils doivent se conformer aux dispositions de la fiche de données de sécurité (FDS).
Se conformer aux lois et normes pertinentes en matière de protection de l'environnement pour garantir la légalité et la protection de l'environnement du processus de traitement des eaux usées.
Les eaux usées pénètrent dans le dispositif pilote à membrane plate et la structure microporeuse de la membrane plate en carbure de silicium intercepte les micro-organismes, les matières en suspension et les substances macromoléculaires d'un côté de la membrane, tandis que l'eau propre passe à travers la membrane de l'autre côté, réalisant ainsi une séparation solide-liquide et une purification de l'eau.
Applications
Le dispositif pilote à membrane plate a été utilisé avec succès dans des projets de traitement de l'eau dans de nombreux domaines, tels que le traitement des eaux usées municipales, le traitement des eaux usées industrielles et la réutilisation des eaux récupérées. Ces projets ont vérifié l'efficacité, la stabilité et la fiabilité de l'appareil.
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