24 décembre 2021     Posté par :

Principe de filtration sur membrane d'ultrafiltration

Membrane d'ultrafiltration à fibres creuses est une branche importante de la technologie de séparation par membrane. Il se caractérise par une séparation à température ambiante et basse pression. Il présente les avantages d'une faible consommation d'énergie, d'une précision de filtration élevée, d'une production d'eau importante et d'une forte capacité antisalissure. Il peut filtrer efficacement les bactéries de l'eau, les colloïdes, les matières en suspension, la rouille, les matières organiques macromoléculaires et d'autres substances nocives. Le principe de la membrane d'ultrafiltration à fibres creuses pour la purification de l'eau est illustré dans la figure 1 ci-dessous :

Principe de filtration sur membrane d'ultrafiltration

Caractéristiques de performance du système d'ultrafiltration

1. Haute précision de filtration, la taille des pores du filtre d'ultrafiltration est comprise entre 0,001 et 0,1 m, ce qui peut filtrer efficacement les substances nocives telles que les bactéries, les colloïdes, les solides en suspension, la rouille et les matières organiques macromoléculaires dans l'eau. Réduisez considérablement la DCO, les SS, le SDI et la turbidité, etc., pour garantir que l'effluent est stable et conforme aux normes.

2. Si l'effluent d'ultrafiltration est utilisé comme eau d'entrée d'osmose inverse, il peut prolonger le cycle de nettoyage de la membrane d'osmose inverse et la durée de vie de la membrane, et augmenter la production d'eau.

3. Contrôle entièrement automatique du fonctionnement du système.

4. Structure compacte et faible encombrement.

5. Faible pression de fonctionnement et faibles coûts d’exploitation.

6. L’opération est simple, sûre et facile à entretenir.

Organigramme du processus standard

Organigramme du processus standard

processus de travail:

État d'ouverture de la vanne papillon pneumatique de chaque procédure de travail

État d'ouverture de la vanne papillon pneumatique de chaque procédure de travail

Instructions de fonctionnement du système

1. Connectez l'hôte d'ultrafiltration à l'équipement périphérique (pompe à eau, réservoir d'eau, etc.) selon l'organigramme du processus. Un filtre de sécurité doit être installé avant l'entrée d'eau de l'hôte.

2. Après avoir vérifié que la connexion du pipeline est correcte, débranchez toutes les connexions sous tension connectées à l'unité principale d'ultrafiltration, nettoyez le pipeline connecté à l'unité principale et rincez à l'eau pendant 5 à 10 minutes jusqu'à ce qu'il soit nettoyé. Faites attention à l'évacuation directe de l'eau de nettoyage. N'entrez pas dans l'ultrafiltration, afin de ne pas endommager la membrane d'ultrafiltration par de grosses particules d'impuretés, et vérifiez s'il y a une fuite d'eau à chaque connexion de la canalisation.

3. Baissez la vanne d'entrée de l'unité principale d'ultrafiltration, ouvrez toutes les vannes de production d'eau, la vanne de retour d'eau concentrée et la vanne de lavage à contre-courant, fermez la vanne d'entrée d'eau de lavage des médicaments et la vanne de retour, pour éviter une pression d'eau excessive lors du démarrage, provoquant des dommages L'impact de la membrane d'ultrafiltration endommage l'équipement. Puis tournez le “automatique/manuel” bouton du panneau du boîtier de commande électrique en position manuelle, ouvrez le “vanne à flux croisés pour ultrafiltration”, puis ouvrez le “vanne d'entrée d'ultrafiltration”, puis ouvrez lentement la soupape d'admission et fermez-la. Vanne à flux transversal, ajustez la pression d'entrée de l'eau P1 pour qu'elle soit inférieure à 0,2 MPa, rincez la membrane d'ultrafiltration pendant 5 à 10 minutes, rincez le liquide protecteur dans la membrane d'ultrafiltration et vérifiez l'interface et le pipeline pour détecter toute fuite.

4. Une fois le nettoyage ci-dessus terminé, le système d'ultrafiltration peut entrer dans l'opération de mise en service formelle. Ouvrir légèrement la vanne d'entrée, ouvrir la vanne de sortie et la vanne à flux transversal, tourner le “Automatique/Manuel” bouton sur la vitesse automatique et réglez la soupape d'admission. , Vanne à flux transversal, vanne de production d'eau, rend la pression de l'eau produite de 0,02 à 0,05 MPa, le débit d'eau produite correspond au débit de conception, le débit d'eau concentrée est d'environ 10 % à 50 % du débit d'entrée selon la turbidité de l'eau brute. La pression d’entrée de l’eau est la pression initiale de l’eau d’entrée. Lorsque le débit de l’eau produite est garanti, plus la pression d’entrée est faible, mieux c’est. La pression d'entrée maximale ne doit pas dépasser 0,3 MPa et la pression de lavage à contre-courant ne doit pas dépasser 0,20 MPa.

5. En fonction de la qualité de l'eau brute, réglez le cycle de lavage à contre-courant. Entre 60 et 90 minutes, plus la qualité de l’eau est mauvaise, plus le cycle est court. Le lavage normal dure 15 secondes, le lavage à contre-courant supérieur est de 25 secondes et le lavage à contre-courant inférieur est de 20 secondes. .

Nettoyage chimique

Lors de l'utilisation à long terme de modules de membrane d'ultrafiltration, lorsque la production d'eau de la membrane d'ultrafiltration chute de plus de 20 % ou après 1 à 4 mois d'utilisation, la membrane d'ultrafiltration doit être nettoyée chimiquement afin d'éliminer les polluants présents sur le membrane d'ultrafiltration à temps, Pour éviter que la membrane d'ultrafiltration ne forme un encrassement tenace, le nettoyage chimique est divisé en :

un. Décapage : utilisez de l'acide citrique pour ajuster la valeur du pH de l'eau osmosée inverse (ou de l'eau ultra-filtrée) dans le réservoir de produits chimiques à PH=2.

b. Lavage alcalin : utiliser de l'hydroxyde de sodium et de l'hypochlorite de sodium pour ajuster l'eau osmosée inverse (ou l'eau ultra-filtrée) dans le réservoir chimique à PH=12.

Remarque : Après le lavage acide, utilisez à nouveau un lavage alcalin et enfin lavez à l'eau propre jusqu'à ce que l'effluent PH = 7, sinon cela affectera le flux d'eau.

Méthode de nettoyage chimique :

Versez le médicament dans la boîte de nettoyage chimique en fonction de la quantité et préparez la solution de nettoyage.

Ouvrez la vanne d'entrée d'eau de lavage des médicaments et la vanne de reflux, tournez le “automatique/manuel” bouton du panneau du boîtier de commande électrique sur manuel, démarrez la pompe de lavage des médicaments, ajustez la vanne d'entrée d'eau de sorte que le manomètre indique la pression P = 0,20 MPa et que la pression soit dépassée. La membrane filtrante est soumise à un lavage médicamenteux positif. Après le lavage positif du médicament pendant 10 minutes, le clapet de retour d'eau du produit est ouvert et la production d'eau et le lavage positif sont effectués pendant 20 minutes à 60 minutes.

Nettoyage chimique

Précautions d'utilisation

1. Le volume de production d'eau conçu du système d'ultrafiltration est généralement mesuré dans des conditions de température de l'eau de 25 ℃ et de pression standard. Si la température de l’eau augmente ou diminue, la production d’eau augmente ou diminue également. Lorsque la température de l'eau baisse de 1 ℃, la production d'eau diminue de 2,13 %. L’inverse est vrai lorsque la température augmente.

2. Il est préférable d'installer la membrane d'ultrafiltration à l'intérieur pour éviter le soleil et la pluie.

3. Lorsque le système d'ultrafiltration fonctionne normalement, la valeur du manomètre d'entrée est de 0,1 à 0,3 MPa et la pression ne peut pas être arbitrairement augmentée pour augmenter le volume d'eau, sinon les éléments de la membrane seront endommagés. La valeur de pression peut être ajustée par la vanne papillon d'entrée d'eau d'ultrafiltration.

4. Avant de démarrer la machine, assurez-vous que les vannes sont dans la bonne position. La pompe de surpression peut être allumée une fois la vanne d'entrée fermée, sinon le manomètre et la membrane d'ultrafiltration pourraient être endommagés. Après avoir allumé la pompe à eau brute, réglez la vanne d'entrée à la pression d'entrée. C'est 0,1-0,3Mpa.

5. Lorsque la membrane d'ultrafiltration est démarrée pour la première fois, utilisez de l'eau d'entrée à basse pression et à faible débit pour chasser l'air dans le module à membrane. La pression d'entrée doit être aussi basse que possible. L'eau doit être alimentée par le bas de la membrane pour éliminer toute l'eau produite et l'eau concentrée pendant le processus. Il devrait être déchargé ; chaque démarrage et arrêt ultérieurs entraînera des changements brusques de pression et de débit du système, un impact sur les modules de membrane, etc. Par conséquent, le nombre de démarrages et d'arrêts de l'équipement du système doit être minimisé, et le processus normal de démarrage et d'arrêt doit également être le même. stable autant que possible, en particulier l'augmentation de la pression de l'eau d'entrée et du débit doit être lente ;

6. Si la pression d'entrée de l'ultrafiltration est supérieure à 0,3 MPa, la qualité de l'eau d'entrée fluctue considérablement ou la qualité de l'eau produite par ultrafiltration ne répond pas à la norme, arrêtez la machine et vérifiez la raison.

7. Lorsque la différence de pression transmembranaire de la membrane d'ultrafiltration Δp≤0,2MPa, la série fonctionne normalement, et lorsque la différence de pression transmembranaire Δp>0.2Mpa, cela signifie que la membrane est sérieusement bloquée et doit être arrêtée pour traitement (nettoyage chimique).

8. Une fois le système arrêté, suivez les traitements suivants :

1) Empêcher la membrane de se dessécher en raison de la perte d’eau. Une fois que la membrane perd de l’eau, il y aura une baisse irréversible de la production d’eau ;

2) Utiliser des mesures de protection appropriées pour empêcher la croissance de micro-organismes ou effectuer un rinçage régulier toutes les 24 heures ;

3) En cas de non utilisation prolongée (plus de 5 jours), veuillez remplir la membrane d'ultrafiltration avec une solution protectrice de stockage afin d'éviter la perte d'eau de la membrane d'ultrafiltration et provoquer une baisse de la production d'eau.

La formule dans la solution de protection : (1% de métabisulfite de sodium + 10% de solution de protection au propylène glycol + 89% d'eau d'osmose inverse RO ou d'eau d'ultrafiltration).

Précautions d'utilisation

entretien

1. Nettoyez ou remplacez régulièrement le sac filtrant ou l'élément filtrant du filtre de sécurité. Lorsque la chute de pression du filtre de sécurité dépasse 50 % de la chute de pression initiale, remplacez le sac filtrant par un neuf.

2. Nettoyage chimique régulier de la membrane d'ultrafiltration

1) Moment du nettoyage

Pendant le fonctionnement du système d'ultrafiltration, les particules colloïdales, les micro-organismes et les matières organiques macromoléculaires présentes dans l'eau d'entrée sont transportées dans le tube à membrane. Ces polluants se déposent à la surface de la membrane, entraînant une diminution de la production et de la qualité de l’eau du système. Dans ce cas, un nettoyage chimique est nécessaire pour éliminer les contaminants à temps et restaurer les performances de la membrane.

  1. Lorsque la production d’eau standardisée chute de plus de 20% ;
  2. La différence de pression transmembranaire standardisée atteint 0,15 MPa ;

(Les conditions de comparaison standard ci-dessus sont tirées des performances de fonctionnement du système après les 48 premières heures de fonctionnement.)

Après que le système a fonctionné en continu pendant 1 à 4 mois, lorsque la production d'eau du système a chuté de plus de 20 % par rapport à la production d'eau initiale ou que la différence de pression transmembranaire a augmenté de plus de 25 % de la pression initiale, le Le système d’ultrafiltration doit être nettoyé chimiquement.

2) Méthode de nettoyage : Voir 7. Nettoyage chimique

Tableau 1 : Tableau comparatif des différents polluants et formules de nettoyage chimique :

Type de contaminant Polluants courants Formule de nettoyage chimique
Inorganique Carbonate de calcium, sel de fer et colloïde inorganique PH=2 solution d'acide citrique, d'acide chlorhydrique ou d'acide oxalique
Sels inorganiques insolubles tels que le sulfate de baryum et le sulfate de calcium Environ 1 % de solution EDTA
Matière organique Graisse, acide humique, colloïde organique, etc. Solution d'hydroxyde de sodium avec PH=12
Graisse et autres polluants organiques difficiles à nettoyer 00,1 % à 0,5 % de laurylsulfate de sodium, Triton X-100, etc.
Protéines, amidon, huile, polysaccharide, etc. 00,5 % à 1,5 % de protéase, amylase, etc.
micro-organisme Bactéries, virus, etc. Environ 1 % de peroxyde d'hydrogène ou une solution d'hypochlorite de sodium à 50 ppm

 

Défauts courants et dépannage du système d'ultrafiltration

Phénomène d'échec Analyse des causes Moyens d'élimination
Faible pression d’eau ou approvisionnement en eau insuffisant Filtre de précision bouché Nettoyer ou remplacer l'élément filtrant de précision
La production d’eau a chuté de plus de 20 % par rapport à la production d’eau initiale La membrane d'ultrafiltration est contaminée Effectuer le nettoyage chimique et la stérilisation par dosage
La différence de pression transmembranaire est trop faible Augmentez la pression d'entrée de l'eau, mais pas plus de 0,2 MPA
Le taux d'interception a baissé et la qualité des effluents s'est détériorée Polarisation des concentrations Augmente le débit de retour de l'eau concentrée et accélère la vitesse d'écoulement dans le tube à membrane
Fil cassé Recherchez le fil cassé et réparez-le avec de la résine époxy ou remplacez la membrane d'ultrafiltration
La pression du manomètre augmente soudainement Dysfonctionnement de la vanne électrique Vérifier que la vanne électrique est cassée ou que le circuit de commande est défectueux
Le système ne produit pas d'eau La pression de l'eau d'entrée est trop élevée Ajustez la vanne d'entrée de l'hôte d'ultrafiltration pour rendre la pression d'entrée inférieure à 0,3 MPA.
Le niveau d'eau du réservoir d'eau d'ultrafiltration est trop élevé Attendez que le niveau d'eau du réservoir d'eau de production baisse avant de démarrer

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