Въведение
Органичните мембрани се използват широко в проекти за конвенционално пречистване на вода поради тяхното предимство в цените. Въпреки това, те са склонни към стареене, запушване и повреда, когато са изправени пред различни екстремни промишлени качества на водата. Тази статия прави преглед на три работни условия, неподходящи за органични мембрани, и описва подробно основните предимства на неорганичните ултрафилтрационни мембрани от силициев карбид при тежки водни условия, като помага да се избегнат отклонения при избора на процес.
Категория 1: Силни киселини и алкали, високи концентрации на оксиданти корозират качеството на водата.
|
Характеристика |
Съдържание |
|
Експлоатационни характеристики |
① Екстремният диапазон на pH на суровата вода през цялата година: pH < 2 за силно киселинни отпадъчни води, pH > 13 за силно алкални химически отпадъчни води; ② Водата съдържа високи концентрации на силни окисляващи вещества като натриев хипохлорит, водороден пероксид, озон и дихромат; ③ Системата изисква киселинни и алкални агенти с висока-честота, висока-концентрация за дълбоко почистване на силно замърсени мембранни елементи. |
|
Недостатъци на органичната мембрана |
Повечето налични в търговската мрежа PVDF органични мембрани могат стабилно да понасят само нива на рН между 1 и 12. Продължителното излагане на концентрирани силни киселини и основи постепенно ще причини подуване и хидролиза и разкъсване на молекулната верига. Продължителното потапяне в оксиданти с висока-концентрация ще увреди структурата на полимера, причинявайки крехкост и напукване на влакната на мембраната и свиване на порите, което прави мембраната неспособна да функционира правилно. |
|
Sиликонов карбидкерамичнимембранна адаптация |
Силициевият карбид е химически изключително инертен и има pH диапазон от 100%. Стабилна работа от 0 до 14 градуса; могат да издържат на продължително потапяне и почистване с високи концентрации на киселини, основи и оксиданти без набъбване, стареене или увреждане от окисляване; степента на възстановяване на производителността надвишава 95% след всяко дълбоко почистване; дългосрочната-производителност не показва влошаване. |
|
Типични индустриални сценарии |
Матерна луга с високо-солево съдържание от фини химикали, отпадъчни води от химическа газификация на въглища, отпадъчна течност от киселинно и алкално почистване от литиеви батерии и високо{1}}киселинни и алкални разтвори от фармацевтичен синтез и др. |
|
Конкретни случаи |
Връзка -Керамични мембрани от силициев карбид, използвани при пречистване на киселинни течности
|
Категория 2: Вода с високо съдържание на твърди частици, високо съдържание на масло и висока твърдост, която изтрива повърхността.
|
Характеристика |
Съдържание |
|
Експлоатационни характеристики |
① Водата съдържа високи нива на суспендирани твърди вещества, емулгирано масло, колоиди и фини твърди частици; ② Работата изисква високо-интензивно физическо почистване за отстраняване на филтърната утайка от повърхността на мембраната и дългосрочно-изплакване на повърхността на мембраната; ③ Замърсителите лесно се уплътняват вътре в порите на мембраната, образувайки необратим адсорбционен слой. |
|
Недостатъци на органичната мембрана |
Органичните мембранни влакна са меки и дългосрочното-въздушно изтъркване с висока{1}}интензивност и абразията с твърди частици ще доведат до износване, счупване и неизползваемост на мембранните влакна. Органичните материали са по-хидрофобни от керамичните мембрани от силициев карбид и маслото и колоидите могат лесно да прилепнат плътно към тях. Конвенционалното почистване не може да ги премахне напълно, което води до значителен спад на потока. |
|
Sиликонов карбидкерамичнимембранна адаптация |
Керамичната мембрана от силициев карбид е изцяло синтерована при висока температура и нейната механична якост и устойчивост на износване далеч надхвърлят тези на органичните мембрани. Може да издържи на физическо почистване под високо{1}}налягане за дълго време. Материалът е естествено хидрофилен и маслото и колоидите трудно се уплътняват и адсорбират. В комбинация с дълбоко почистване със силни киселини и основи, замърсяващият слой може да бъде напълно отстранен, което значително удължава цикъла на почистване и експлоатационния живот. |
|
Типични индустриални сценарии |
Промишлени маслени отпадъчни води, подпочвени води от минерални кладенци, течност за екстракция на литий от солени езера, възстановяване и филтриране на химически катализатори, отпадъчни води от обработка на храни и растителни масла, отпадъчни води от предварителна обработка на галванопластика, съдържащи суспендирани твърди вещества и др. |
|
Конкретни случаи |
Фигура - Воден контактен ъгъл на различни мембранни материали
Категория 3: Високо{1}}температурни системи, съдържащи полярни органични разтворители
|
Характеристика |
Съдържание |
|
Експлоатационни характеристики |
① The long-term operating temperature of the feed liquid is >60 градуса; ②Водата съдържа полярни органични разтворители като кетони, амиди и алкохолни естери. |
|
Недостатъци на органичната мембрана |
Повечето полимерни органични мембрани могат да издържат само на температури до 50-60 градуса. При високи температури структурата на мембраната омеква и се деформира, а размерът на порите се измества. Материали като PVDF могат да бъдат разтворени и набъбнали от силно полярни органични разтворители, директно губейки своята филтрираща функция и създавайки риск от бракуване на цялата система. |
|
Sиликонов карбидкерамичнимембранна адаптация |
Неорганичните материали показват отлична термична стабилност и могат да издържат на високо-температурни течности над 80 градуса за продължителни периоди. Те не реагират с повечето органични разтворители, поддържат структурна стабилност в течни системи,-съдържащи разтворител, и осигуряват постоянна точност на филтриране през целия процес. |
|
Типични индустриални сценарии |
включват високо{0}}температурно избистряне на хранителни филтрати, пречистване с разтворители на фини химикали, високо{1}}температурен филтрат от био-ферментация и горещо отделяне на топлинно-чувствителни материали. |
|
Конкретни случаи |
Обобщение на избора въз основа на работните условия
Изправени пред три екстремни промишлени качества на водата-силни корозивни киселини и алкали, високо-замърсяване с масло с твърди частици и-органични разтворители с висока{2}}температура-недостатъците на органичните мембранни материали се увеличават. Проблеми като стареене и счупване на влакна, постоянно влошаване на потока и невъзможност за възстановяване на производителността чрез химическо почистване бързо се появяват, което води до чести смени на мембрани и значително увеличаване на дългосрочните-разходи за поддръжка на проекта. Керамичните мембрани от силициев карбид, използвайки предимствата си в производителността, притежават множество основни силни страни: устойчивост на силна корозия при всички нива на pH, висока механична якост, устойчивост на износване и ерозия, устойчивост на висока температура и органични разтворители, естествена хидрофилност и стабилен висок поток. Те са по-малко склонни към запушване от колоиди и маслени замърсители, показват постепенно увеличаване на разликата в налягането и демонстрират отлично възстановяване на потока след почистване. Техният експлоатационен живот може да бъде 3-5 пъти по-голям от този на органичните мембрани, като ефективно смекчава различни оперативни повреди на органичните мембрани при техния източник. Това осигурява дългосрочно, стабилно решение за филтриране за предизвикателни проекти за промишлено пречистване на вода във фини химикали, нова енергия от литиева батерия, минерални солени езера и фармацевтичен синтез.
1. Приветстваме колеги в процесите и операциите за пречистване на водата да споделят своя опит и предизвикателства при работа с различни мембранни системи в раздела за коментари и да се учат един от друг.
2. Ние сме професионален доставчик на керамични мембрани от силициев карбид и свързано оборудване и можем да предоставим зрели решения за различни нужди. Моля, пишете ни на лично съобщение за подробности.
3. Нашата компания непрекъснато набира таланти; професионалистите от бранша са добре дошли да запитват и кандидатстват.