Que savez-vous sur l'ultrafiltration dans les systèmes d'eau pure? （II)

5.1 Plage d'exploitation des éléments membranaires
Pression maximale (eau): 45 psi (3,1bar)
Pression maximale (gaz): 15psi (1. 0 bar)
Température maximale de l'entrée d'eau: 104 ℉ (40 degrés)
Température minimale de l'entrée d'eau: 32 ℉ (0 degré)
Différence maximale de pression transmembranaire: 35 psi (2,4bar)
Différence de pression transmembranaire maximale du lavage à contre-lavage: 20 psi (1,4bar)
Changement de pression moyen maximum: 6psi / sec (0. 4bar / sec), 10 secondes Temps d'ouverture de la valve
Tolérance totale maximale au chlore à 77 ℉ (25 degrés) ou moins: 200 ppm à 8,5ph ou pH plus élevé.
Résistance maximale à l'exposition au chlore total: 200, 000 PPM Hour (cumulative) @ 8,5ph ou pH plus élevé.
Exposition maximale du solvant organique: éviter le contact
Exposition maximale ultraviolette: Évitez l'exposition à la lumière directe du soleil.

5.2 Performance de rétention des composants

5.2.1 Rétention du bactériophage MS2
La rétention du bactériophage viral MS2 est plus difficile à déterminer. Si cet organisme doit être détecté à de très faibles concentrations, des techniques de détection microbiologique spéciales sont nécessaires. D'un autre côté, il est difficile de mélanger des concentrations plus élevées de bactériophage dans l'eau brute pendant assez longtemps.

En raison de l'efficacité élevée de purification de la membrane, la concentration de bactériophage dans l'eau brute doit être d'au moins 100, 000 par ml pour pouvoir mesurer la rétention du bactériophage. À cette concentration, aucun bactériophage n'est trouvé dans le filtrat.
La rétention du bactériophage est donc de 99,999% ou plus du log 5.

5.2.2 Rétention de Cryptosporidium (Kryptosporidien)

Des tests précis ont montré que la rétention de Cryptosporidium (taille 4-6 μm) par les membranes ultrafiltration dépasse le log 6.

5.2.3 Rétention des particules
L'Ultrafiltration peut réduire la turbidité causée par les plus petites particules en dessous de la limite spécifiée. Quelle que soit la qualité de l'eau brute, la turbidité du filtrat peut généralement être réduite à moins de 0. 1 ntu.
Par conséquent, l'ultrafiltration convient particulièrement dans les cas où la turbidité de l'eau brute augmente soudainement. Par rapport aux processus de purification traditionnels, l'ultrafiltration peut être automatisée très facilement.

5.2.4 Réduction de l'indice de dégradation du sol
L'indice de dégradation du sol (SDI) est une mesure de la capacité de filtrage de l'eau par l'unité filtrante en spirale utilisée dans la nanofiltration et l'osmose inverse.
Pour mesurer cet indice, une certaine quantité d'eau est forcée par le filtre à tester à une pression d'entrée constante. L'indice de dégradation du sol est causé par la formation progressive d'un revêtement pendant le processus de filtration et la réduction du flux de filtrat. En plus des particules dans l'eau, il existe également des substances colloïdales et des substances organiques qui sont vraiment dissous dans l'eau qui contribuent ensemble à l'indice de dégradation du sol de l'eau.

Les particules et la plupart des colloïdes peuvent être éliminés par ultrafiltration. La rétention de matières organiques vraiment solubles est liée au poids moléculaire. Pour la plupart des eaux (y compris l'eau de mer), l'indice de dégradation du sol peut être réduit à moins de 1 après ultrafiltration. Si l'indice de dégradation du sol est causé par des substances solubles, alors dans de rares cas, l'indice de dégradation du sol peut être supérieur à 1. Pour la méthode de mesure, voir les matériaux d'entraînement inverse de l'osmose.

5.2.5 Rétention de la matière organique
La matière organique comprend la matière organique des particules, des colloïdes et de l'eau. Étant donné que l'ultrafiltration a des capacités de rétention différentes pour différents types de matière organique, l'efficacité de purification dépend de la composition de la matière organique dans l'eau. L'ajout d'un coagulant avant ultrafiltration peut éliminer partiellement la matière organique soluble dans l'eau. Par rapport aux méthodes traditionnelles, la méthode d'ultrafiltration n'a pas besoin de considérer les précipitations ou la filtrabilité des coagulants, car l'efficacité de purification de l'ultrafiltration n'a rien à voir avec la forme et la densité des coagulants. Selon si la floculation se produit et la qualité de l'eau brute, la rétention de la matière organique se situe entre 40-60%.
 

6.1 Ratio de rétention
Le taux de rétention R est le pourcentage d'impuretés dans l'eau conservée du côté d'entrée de l'eau de la membrane.

Étant donné que le rapport de rétention des membranes d'ultrafiltration est très élevé, la rétention des virus et des bactéries est souvent exprimée dans les "niveaux logarithmiques". Par exemple, un taux de rétention de 99,999% équivaut à une capacité de purification du niveau logarithmique 5.

6.2 Débit de volume du filtrat
Le débit de volume du filtrat est le volume d'eau filtré par unité de temps.

6.3 Charge de zone
Également connu sous le nom de: Filtrat Flux, Flux de perméat
Le rapport du débit de volume du filtrat à la zone membranaire utilisée pour la filtration est le flux de filtrat, également souvent appelé charge de zone. En ultrafiltration, le flux de filtrat est souvent déterminé par des tests préliminaires. Une certaine quantité d'eau et une certaine zone membranaire produiront un flux de filtrat stable, qui est un paramètre très important. Il peut être utilisé pour calculer la zone membranaire requise pour purifier une quantité prédéterminée d'eau.

6.4 Différence de pression entre la membrane et la membrane

La différence de pression entre la membrane et la membrane (ΔP) est la différence de pression entre l'entrée d'eau de la membrane, c'est-à-dire le côté concentré et le côté filtrat. Portez une attention particulière à la chute de pression sur la membrane pendant la filtration croisée. Pour simplifier le processus de calcul, on peut supposer qu'il existe une chute de pression linéaire entre l'eau d'entrée et le concentré.

6.5 Perméabilité
La perméabilité est également connue sous le nom de flux de filtrat spécifique, flux de perméat spécifique
Pour juger de la performance de la technologie de la membrane ou de la membrane et déterminer la différence de pression entre la membrane et l'intérieur et l'extérieur de la membrane requise pour filtrer une certaine quantité d'eau, la valeur de perméabilité est utilisée. La perméabilité est obtenue en divisant le flux de filtrat par la différence de pression requise.

6.6 Perméabilité à température ambiante
Étant donné que la perméabilité dépend de la température, il est nécessaire de le convertir en perméabilité à température ambiante (20 degrés) à l'aide d'un facteur de correction de température à des fins de comparaison.
Les changements de perméabilité pendant la microfiltration et l'ultrafiltration sont généralement dus à des changements dans la viscosité de l'eau. Étant donné que la relation entre le changement de viscosité et la température est connue, un facteur de correction de la température peut être déterminé.
Les valeurs réelles obtenues lors de la mesure du changement de viscosité par rapport à la température sont généralement légèrement différentes des valeurs calculées en utilisant le changement de viscosité. Cette différence est due au fait que la structure de la membrane change également avec la température.
Pour le module de membrane de dose, la formule approximative suivante peut être utilisée.
T_{K, 20 degrés} = e ^{0.019 ( T – 20 )}(T est Celsius)

6.7 rendement en eau
Le rendement en eau est le rapport de volume du filtrat filtré à l'eau brute. L'eau consommée pendant le lavage à contre-courant et le rinçage rapide doivent être prises en compte lors du calcul des volumes de filtrat et d'eau brute.

7.1 lavage à contre-courant du système d'ultrafiltration
La membrane utilisée dans le processus de dessalement ne peut généralement pas être lavé à contre-courant en raison de ses limitations structurelles (membrane plate, etc.). Le lavage à contre-courant provoquera une délamination à la membrane ou une décomposition de la membrane. Par conséquent, dans un tel système, le concentré doit être pompé en continu.
Les membranes à fibres creuses peuvent être lavées à contre-courant. Dans cette procédure, le perméat sous pression pénètre dans l'élément membranaire de la sortie d'eau et sort de l'entrée d'eau brute. La direction du débit d'eau est exactement l'opposé de celle pendant la production. Il y a une sortie d'eau brute à chaque extrémité de la membrane à fibres creuses. Pendant le lavage à contre-courant, les débouchés en eau brute supérieure et inférieure peuvent être échelonnés pour décharger du liquide.
Ultrafiltration Back-Washing L'eau est une ultrafiltration produite de l'eau. Étant donné que la matière en suspension amenée par l'eau de lavage à contre-courant s'accumulera dans la structure de soutien, puis libèrera en continu les particules, les bactéries et les COT, etc., l'eau brute ne convient pas à l'eau de lavage à contre-courant.

7.2 Nettoyage de circulation chimique / Flush rapide du système UF
Lorsque la soupape de perméat est fermée, l'opération de circulation est un processus de nettoyage mécanique, qui est similaire à un processus de lavage à contre-courant partiel. Le perméat à l'extrémité d'entrée de l'élément membranaire est toujours déchargé à travers la fibre, ce qui est dû à la pression plus élevée à l'intérieur de la fibre.
Lorsque l'eau d'entrée traverse toute la longueur des fibres, une certaine pression est perdue. Maintenant, la pression de perméat moyenne est plus élevée, et ce perméat sera repoussé de l'extérieur de la fibre à l'intérieur de la fibre pour aider à éliminer les solides accumulés. Le processus de circulation fait partie du processus de nettoyage global.