24 de dezembro de 2021     Postado por :

Princípio de filtração por membrana de ultrafiltração

Membrana de ultrafiltração de fibra oca é um ramo importante da tecnologia de separação por membrana. É caracterizado pela separação à temperatura ambiente e baixa pressão. Tem as vantagens de baixo consumo de energia, alta precisão de filtração, grande produção de água e forte capacidade antiincrustante. Ele pode filtrar efetivamente bactérias de água, colóides, sólidos suspensos, ferrugem, matéria orgânica macromolecular e outras substâncias nocivas. O princípio da membrana de ultrafiltração de fibra oca para purificação de água é mostrado na Figura 1 abaixo:

Princípio de filtração por membrana de ultrafiltração

Características de desempenho do sistema de ultrafiltração

1. Alta precisão de filtração, o tamanho dos poros do filtro de ultrafiltração está na faixa de 0,001-0,1 m, o que pode filtrar efetivamente substâncias nocivas, como bactérias, colóides, sólidos suspensos, ferrugem e orgânicos macromoleculares na água. Reduza significativamente DQO, SS, SDI e turbidez, etc., para garantir que o efluente seja estável e dentro dos padrões.

2. Se o efluente de ultrafiltração for usado como água de entrada de osmose reversa, ele pode prolongar o ciclo de limpeza da membrana de osmose reversa e a vida útil da membrana, e aumentar a produção de água.

3. Controle totalmente automático da operação do sistema.

4. Estrutura compacta e pegada pequena.

5. Baixa pressão operacional e baixo custo operacional.

6. A operação é simples, segura e fácil de manter.

Fluxograma de processo padrão

Fluxograma de processo padrão

processo de trabalho:

Estado de abertura da válvula borboleta pneumática de cada procedimento de trabalho

Estado de abertura da válvula borboleta pneumática de cada procedimento de trabalho

Instruções de operação do sistema

1. Conecte o host de ultrafiltração ao equipamento periférico (bomba d'água, caixa d'água, etc.) de acordo com o fluxograma do processo. Um filtro de segurança deve ser instalado antes da entrada de água do hospedeiro.

2. Depois de verificar se a conexão da tubulação está correta, desconecte todas as conexões energizadas conectadas à unidade principal de ultrafiltração, limpe a tubulação conectada à unidade principal e enxágue com água por 5 a 10 minutos até que esteja limpa. Preste atenção ao escoamento direto da água de limpeza. Não entre na ultrafiltração, para não danificar a membrana de ultrafiltração por grandes partículas de impurezas, e verifique se há vazamento de água em cada conexão da tubulação.

3. Abaixe a válvula de entrada da unidade principal de ultrafiltração, abra todas as válvulas de produção de água, válvula de retorno de água concentrada e válvula de retrolavagem, feche a válvula de entrada de água de lavagem de medicamentos e a válvula de retorno, para evitar pressão excessiva da água na inicialização, causando danos O impacto da membrana de ultrafiltração danifica o equipamento. Então vire o “automático/manual” botão no painel da caixa de controle elétrico para a posição manual, abra o “válvula de fluxo cruzado de ultrafiltração”, em seguida, abra o “válvula de entrada de ultrafiltração”e, em seguida, abra lentamente a válvula de entrada e feche-a. Válvula de fluxo cruzado, ajuste a pressão da água de entrada P1 para ser inferior a 0,2Mpa, lave a membrana de ultrafiltração por 5 a 10 minutos, enxágue o líquido protetor na membrana de ultrafiltração e verifique se há vazamento na interface e na tubulação.

4. Após a conclusão da limpeza acima, o sistema de ultrafiltração pode entrar na operação formal de comissionamento. Abra ligeiramente a válvula de entrada, abra a válvula de saída e a válvula de fluxo cruzado, gire o “Automático/Manual” botão para a engrenagem automática e ajuste a válvula de admissão. , Válvula de fluxo cruzado, válvula de produção de água, faz a pressão da água produzida 0,02-0,05Mpa, o fluxo de água produzida é sobre o fluxo de projeto, o fluxo de água concentrada é de cerca de 10% -50% do fluxo influente de acordo com a turbidez da água bruta. A pressão da água de entrada é a pressão inicial da água de entrada. Quando a vazão da água produzida é garantida, quanto menor for a pressão de entrada, melhor. A pressão máxima de entrada não deve exceder 0,3Mpa e a pressão de retrolavagem não deve exceder 0,20Mpa.

5. De acordo com a qualidade da água bruta, defina o ciclo de retrolavagem. Na faixa de 60 a 90 minutos, quanto pior for a qualidade da água, mais curto será o ciclo. A lavagem normal dura 15 segundos, a retrolavagem superior dura 25 segundos e a retrolavagem inferior dura 20 segundos. .

Limpeza química

Com o uso prolongado de módulos de membrana de ultrafiltração, quando a produção de água da membrana de ultrafiltração cai mais de 20% ou após 1-4 meses de uso, a membrana de ultrafiltração precisa ser limpa quimicamente para remover os poluentes no membrana de ultrafiltração a tempo. Para evitar que a membrana de ultrafiltração forme incrustações teimosas, a limpeza química é dividida em:

a. Decapagem: Use ácido cítrico para ajustar o valor de PH da água de osmose reversa RO (ou água ultrafiltrada) no tanque de produtos químicos para PH = 2

b. Lavagem alcalina: use hidróxido de sódio e hipoclorito de sódio para ajustar a água de osmose reversa RO (ou água ultrafiltrada) no tanque de produtos químicos para PH = 12

Nota: Após a lavagem ácida, use novamente a lavagem alcalina e, por fim, lave com água limpa até o PH do efluente = 7, caso contrário afetará o fluxo de água.

Método de limpeza química:

Despeje o medicamento na caixa de limpeza química de acordo com a quantidade e prepare a solução de limpeza.

Ligue a válvula de entrada de água de lavagem de medicamentos e a válvula de refluxo, gire o “automático/manual” botão no painel da caixa de controle elétrico para manual, ligue a bomba de lavagem de medicamentos, ajuste a válvula de entrada de água para que o manômetro mostre a pressão P = 0,20 MPa e a pressão seja excedida. A membrana do filtro é submetida a lavagem positiva com medicamento. Após a lavagem positiva do medicamento por 10 minutos, a válvula de retorno da água do produto é aberta e a produção de água e a lavagem positiva são realizadas por 20 minutos a 60 minutos.

Limpeza química

Precauções de operação

1. O volume projetado de produção de água do sistema de ultrafiltração é geralmente medido sob condições de temperatura da água de 25 ℃ e pressão padrão. Se a temperatura da água subir ou descer, a produção de água também aumenta ou diminui. Quando a temperatura da água cai 1 ℃, a produção de água cai 2,13%. O oposto é verdadeiro quando a temperatura aumenta.

2. A membrana de ultrafiltração é melhor instalada em ambientes internos para evitar sol e chuva.

3. Quando o sistema de ultrafiltração está funcionando normalmente, o valor do manômetro de entrada é 0,1-0,3Mpa, e a pressão não pode ser aumentada arbitrariamente para aumentar o volume de água, caso contrário os elementos da membrana serão danificados. O valor da pressão pode ser ajustado pela válvula borboleta de entrada de água de ultrafiltração.

4. Antes de ligar a máquina, certifique-se de que as válvulas estejam na posição correta. A bomba auxiliar pode ser ligada após o fechamento da válvula de entrada, caso contrário o manômetro e a membrana de ultrafiltração podem ser danificados. Depois de ligar a bomba de água bruta, ajuste a válvula de entrada para a pressão de entrada. É 0,1-0,3Mpa.

5. Quando a membrana de ultrafiltração for iniciada pela primeira vez, use água de entrada de baixa pressão e baixo fluxo para afastar o ar do módulo de membrana. A pressão de entrada deve ser a mais baixa possível. A água deve ser alimentada pela parte inferior da membrana para liberar toda a água produzida e concentrada durante o processo. Deveria ter alta; cada partida e parada subsequente envolverá mudanças repentinas na pressão e fluxo do sistema, impacto nos módulos de membrana, etc. Portanto, o número de partidas e paradas do equipamento do sistema deve ser minimizado, e o processo normal de partida e parada também deve. o mais estável possível, especialmente o aumento da pressão da água de entrada e da vazão deve ser lento;

6. Se a pressão de entrada da ultrafiltração for superior a 0,3Mpa, a qualidade da água de entrada flutua muito ou a qualidade da água produzida pela ultrafiltração não atende ao padrão, pare a máquina e verifique o motivo.

7. Quando a diferença de pressão transmembrana da membrana de ultrafiltração Δp≤0,2MPa, a série funciona normalmente, e quando a diferença de pressão transmembrana Δp>0.2Mpa, significa que a membrana está seriamente bloqueada e precisa ser desligada para tratamento (limpeza química).

8. Após o desligamento do sistema, siga os seguintes tratamentos:

1) Evitar que a membrana seque devido à perda de água. Após a membrana perder água, haverá uma queda irreversível na produção de água;

2) Utilizar medidas de proteção adequadas para evitar o crescimento de microrganismos ou realizar lavagens regulares a cada 24 horas;

3) Quando não for usado por um longo período (mais de 5 dias), preencha a membrana de ultrafiltração com uma solução protetora para armazenamento para evitar a perda de água da membrana de ultrafiltração e causar uma queda na produção de água.

A fórmula na solução de proteção: (1% de metabissulfito de sódio + 10% de solução de proteção de propilenoglicol + 89% de água de osmose reversa RO ou água de ultrafiltração).

Precauções de operação

manutenção

1. Limpe ou substitua regularmente o saco do filtro ou o elemento filtrante do filtro de segurança. Quando a queda de pressão do filtro de segurança exceder 50% da queda de pressão inicial, substitua a bolsa filtrante por uma nova.

2. Limpeza química regular da membrana de ultrafiltração

1) Momento da limpeza

Durante a operação do sistema de ultrafiltração, as partículas coloidais, microorganismos e substâncias orgânicas macromoleculares na água influente são transportadas no tubo de membrana. Esses poluentes são depositados na superfície da membrana, resultando na diminuição da produção e da qualidade da água do sistema. Quando o seguinte Neste caso, a limpeza química é necessária para remover os contaminantes a tempo e restaurar o desempenho da membrana.

  1. Quando a produção de água padronizada cai mais de 20%;
  2. A diferença de pressão transmembrana padronizada chega a 0,15 MPa;

(As condições de comparação padrão acima são obtidas do desempenho operacional do sistema após as primeiras 48 horas de operação.)

Depois que o sistema estiver funcionando continuamente por 1 a 4 meses, quando a produção de água do sistema tiver caído em mais de 20% da produção inicial de água ou a diferença de pressão transmembrana tiver aumentado em mais de 25% da pressão inicial, o o sistema de ultrafiltração deve ser limpo quimicamente.

2) Método de limpeza: Consulte 7. Limpeza química

Tabela 1: Tabela comparativa de diferentes poluentes e fórmulas de limpeza química:

Tipo de contaminante Poluentes comuns Fórmula de limpeza química
Inorgânico Carbonato de cálcio, sal de ferro e colóide inorgânico PH = 2 ácido cítrico, ácido clorídrico ou solução de ácido oxálico
Sais inorgânicos insolúveis, como sulfato de bário e sulfato de cálcio Cerca de 1% de solução de EDTA
Matéria orgânica Gordura, ácido húmico, colóide orgânico, etc. Solução de hidróxido de sódio com PH=12
Graxa e outros poluentes orgânicos difíceis de limpar 00,1% -0,5% de lauril sulfato de sódio, Triton X-100, etc.
Proteína, amido, óleo, polissacarídeo, etc. 00,5% -1,5% de protease, amilase, etc.
microrganismo Bactérias, vírus, etc. Cerca de 1% de peróxido de hidrogênio ou solução de hipoclorito de sódio 50 ppm

 

Falhas comuns e solução de problemas do sistema de ultrafiltração

Fenômeno de falha Análise de causa Eliminação significa
Baixa pressão da água ou abastecimento de água insuficiente Filtro de precisão entupido Limpe ou substitua o elemento do filtro de precisão
A produção de água caiu mais de 20% da produção inicial de água A membrana de ultrafiltração está contaminada Realizar limpeza química e esterilização dosadora
A diferença de pressão transmembrana é muito pequena Aumente a pressão da água de entrada, mas não mais do que 0,2 MPA
A taxa de interceptação caiu e a qualidade dos efluentes se deteriorou Polarização de concentração Aumente o fluxo de retorno de água concentrada e acelere a velocidade do fluxo no tubo de membrana
Fio quebrado Descubra o fio quebrado e repare-o com resina epóxi ou substitua a membrana de ultrafiltração
A pressão do manômetro aumenta repentinamente Mau funcionamento da válvula elétrica Verifique se a válvula elétrica está quebrada ou o circuito de controle está com defeito
O sistema não produz água A pressão da água de entrada é muito alta Ajuste a válvula de entrada do host de ultrafiltração para tornar a pressão de entrada inferior a 0,3 MPA
O nível de água do tanque de água de ultrafiltração está muito alto Aguarde até que o nível de água do tanque de água de produção baixe antes de iniciar

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