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Ultrafiltrations-Wassersystem
Merkmale der Ultrafiltrationsanlagentechnik
Die Ultrafiltrationstechnologie ist ein Membranfiltrationsverfahren, auch als Kreuzfiltration bekannt. Sie kann Partikel von 10 bis 100 Å von dem umgebenden, partikelhaltigen Medium trennen. Partikel dieser Größenordnung beziehen sich üblicherweise auf gelöste Stoffe in der Flüssigkeit. Das Grundprinzip besteht darin, bei Raumtemperatur und einem bestimmten Druck und Durchfluss eine asymmetrische mikroporöse Struktur und ein semipermeables Membranmedium zu verwenden. Der Druckunterschied zwischen den beiden Seiten der Membran dient als treibende Kraft. Im Kreuzstromfiltrationsmodus werden Lösungsmittel und niedermolekulare Substanzen durchgelassen, makromolekulare Substanzen und Partikel wie Proteine, wasserlösliche Polymere, Bakterien usw. werden von der Filtermembran blockiert. So wird eine neue Membrantrenntechnologie zur Trennung, Klassifizierung, Reinigung und Konzentration erreicht.
1. Der Ultrafiltrationsprozess wird bei Raumtemperatur durchgeführt, die Bedingungen sind mild und es kommt zu keiner Beschädigung der Komponenten. Daher eignet er sich besonders für die Trennung, Klassifizierung, Konzentration und Anreicherung wärmeempfindlicher Substanzen wie Arzneimittel, Enzyme, Fruchtsäfte usw.
2. Der Ultrafiltrationsprozess ändert sich nicht, es wird keine Heizung verwendet, der Energieverbrauch ist gering, es müssen keine chemischen Reagenzien hinzugefügt werden, es gibt keine Umweltverschmutzung. Es handelt sich um eine Art energiesparende und umweltfreundliche Trenntechnologie.
3. Die Ultrafiltrationstechnologie verfügt über eine hohe Trennleistung, die für die Rückgewinnung von Spurenelementen in verdünnten Lösungen und die Konzentration von Lösungen mit niedriger Konzentration sehr effektiv ist.
4. Der Ultrafiltrationsprozess verwendet nur Druck als Antriebskraft für die Membrantrennung, daher ist das Trenngerät einfach: kurzer Prozess, einfach zu bedienen, einfach zu steuern und zu warten.
5. Die Ultrafiltrationsmethode unterliegt gewissen Einschränkungen und kann nicht direkt zu Trockenpulvern verarbeitet werden. Bei Proteinlösungen werden im Allgemeinen nur Konzentrationen von 10 bis 50 % erreicht. Die Ultrafiltration erfolgt in einem geschlossenen Behälter. Druckluft drückt den Kolben im Behälter nach vorne, um einen Innendruck in der Probenflüssigkeit aufzubauen. Am Boden des Behälters befindet sich eine feste Membranplatte. Kleine Moleküle, die kleiner als der Öffnungsdurchmesser der Membranplatte sind, werden unter Druck aus der Membranplatte herausgedrückt, während große Moleküle auf der Membranplatte gefangen werden.
Zu Beginn der Ultrafiltration ist die Geschwindigkeit relativ hoch, da die gelösten Moleküle gleichmäßig in der Lösung verteilt sind. Durch die kontinuierliche Abgabe kleiner Moleküle werden jedoch Makromoleküle abgefangen und in immer höherer Konzentration auf der Membranoberfläche angesammelt. Dadurch bildet sich ein Konzentrationsgradient von unten nach oben, sodass die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit allmählich nachlässt. Dieses Phänomen wird als Konzentrationspolarisationsphänomen bezeichnet.
Zusammensetzung des Ultrafiltrationssystems
Ultrafiltrationsmodule sind eine häufig verwendete Membrantrenntechnologie, die in der Wasseraufbereitung, Abwasserbehandlung, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Biomedizin und anderen Bereichen weit verbreitet ist. Das Strukturdesign hat einen wichtigen Einfluss auf die Trennleistung und Lebensdauer des Moduls.
Der Aufbau eines Ultrafiltrationsmoduls umfasst im Allgemeinen eine Membranhülle, eine Trägerschicht, eine Membrantrennschicht und eine Schale. Das Membranpaket ist das Herzstück eines Ultrafiltrationsmoduls und besteht üblicherweise aus einer oder mehreren Schichten Polymerfolie. Diese Membranen haben eine mikroporöse Struktur, die gelöste Stoffe, kolloidale Substanzen und Schwebstoffe herausfiltert und gleichzeitig niedermolekulare Stoffe im Lösungsmittel und gelösten Stoff zurückhält. Die Trägerschicht befindet sich unterhalb der Membrantrennschicht und dient hauptsächlich der Unterstützung der Membran, um deren Stabilität und mechanische Festigkeit zu erhöhen.
Die Membrantrennschicht ist das Herzstück eines Ultrafiltrationsmoduls. Material und Struktur bestimmen maßgeblich Trennwirkung und Durchfluss. Zu den gängigen Materialien für Ultrafiltrationsmembranen zählen Polypropylen, Polyester und Polyethersulfon, die sich durch hervorragende chemische und temperaturbeständige Eigenschaften auszeichnen. Die Membrantrennschicht kann aus Hohlfasern, Spiralfolien oder Flachfolien bestehen. Verschiedene Strukturformen eignen sich für unterschiedliche Anwendungsszenarien. Hohlfasermembranen haben eine große Membranfläche und eignen sich für die Verarbeitung großer Lösungsmengen, Spiralmembranen oder Flachfolienmembranen hingegen eignen sich für beengte Platzverhältnisse.
Das Gehäuse des Ultrafiltrationsmoduls besteht in der Regel aus Edelstahl oder technischem Kunststoff, der eine gute Korrosions- und Druckbeständigkeit aufweist. Das Gehäuse muss so konzipiert sein, dass es den Ein- und Ausbau der Module sowie die Wartung und den Austausch der Membranen ermöglicht. Darüber hinaus sollte das Gehäuse eine gute Dichtleistung aufweisen, um Leckagen und Verunreinigungen zu vermeiden.
Auch die Verteilung und Sammlung der Flüssigkeit sollte bei der Konstruktion der Ultrafiltrationsmodulstruktur berücksichtigt werden. Typischerweise verfügt das Ultrafiltrationsmodul über eine Mehrkanalstruktur, um eine gleichmäßige Verteilung und Sammlung der Flüssigkeit zu erreichen. Jeder Kanal verfügt üblicherweise über einen Zulaufanschluss, einen Produktionsauslass und einen Ablauf für die Abfallflüssigkeit, um die Zufuhr und Ableitung der Flüssigkeit zu erleichtern.
Kurz gesagt: Die Strukturgestaltung eines Ultrafiltrationsmoduls ist ein wichtiger Faktor für dessen Trennleistung und Lebensdauer. Eine sinnvolle Strukturgestaltung kann die Stabilität und Trennleistung des Moduls verbessern und so den Anforderungen verschiedener Bereiche gerecht werden.
1. Ultrafiltrationsmembran
Ultrafiltrationsmembranen sind ein wichtiger Bestandteil der Ultrafiltrationsstruktur und ihre Hauptfunktion besteht in der Trennung und Filtration von Substanzen im Wasser. Ultrafiltrationsmembranen lassen sich in Hohlfasermembranen, Flachmembranen, semipermeable Membranen und andere Formen unterteilen. Hohlfasermembranen sind die am häufigsten verwendeten. Als Materialien kommen unter anderem Polypropylen, Polyester und Polysulfon zum Einsatz.
2. Trägerschicht
Die Trägerschicht ist die unterste Schicht der Ultrafiltrationsmembran und dient hauptsächlich dazu, die Struktur der Membran zu stützen und zu stabilisieren. Die Trägerschicht kann aus verschiedenen Materialien bestehen, z. B. Edelstahl, Kunststoff, Keramik usw.
3. Wasserzulauf- und -ablaufrohre
Wasserzu- und -ablaufrohre sind wichtige Kanäle für die Zu- und Ableitung von Wasser in die Struktur und bestehen üblicherweise aus PVC, Edelstahl und anderen Materialien. Um einen reibungslosen Wasserzu- und -ablauf zu gewährleisten, ist auch die Konstruktion der Wasserzu- und -ablaufrohre entscheidend.
4. Steuerungssysteme
Das Steuerungssystem der Ultrafiltrationsanlage zur Abwasserbehandlung kann automatisch gesteuert werden, um den normalen Betrieb und die Stabilität der Anlage zu gewährleisten. Das Steuerungssystem umfasst ein Qualitätsüberwachungssystem, ein Durchflusskontrollsystem, ein Selbstreinigungssystem und ein Alarmsystem.
Dies sind die Hauptkomponenten der Ultrafiltrationsstruktur der Abwasserbehandlung, wobei die Ultrafiltrationsmembran der kritischste Teil ist. Wir müssen je nach Wasserqualität und -menge unterschiedliche Zusammensetzungen der Ultrafiltrationsstruktur wählen, um eine bessere Behandlungswirkung zu erzielen.
Prinzip der Ultrafiltration
Als neue, effiziente Trenntechnologie hat die Membranbehandlungstechnologie in den letzten Jahren aufgrund ihres einfachen Verfahrens, der bequemen Bedienung, der kompakten Ausrüstung, der guten Trennwirkung und der hohen Wirtschaftlichkeit schnell Einzug in die Wasseraufbereitung, den Umweltschutz, die Medizin, die Lebensmittelindustrie, die Chemie und andere Bereiche gehalten. Die Membranbehandlungstechnologie spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Lösung des Wassermangelproblems. Beim Recycling von Wasser und Abwasser spielt die Membran eine besondere Rolle, insbesondere in Gebieten mit Wasserknappheit, und hat große Aufmerksamkeit erregt.
Mikrofiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration und Umkehrosmose sind allesamt fremdkraftbetriebene Membranbehandlungstechnologien. Unter den verschiedenen wichtigen Membrantrenntechnologien sind Ultrafiltration und Umkehrosmose derzeit die am weitesten verbreiteten.
Die Ultrafiltration ist ein Lösungstrennverfahren, das durch den Druckunterschied zwischen den beiden Seiten der Membran angetrieben wird und auf mechanischer Siebung basiert. Die Porengröße der Ultrafiltrationsmembran beträgt 0,005 bis 1,0 μm. Substanzen, die kleiner als die Porengröße der Ultrafiltrationsmembran sind, sowie in Wasser gelöste Substanzen können als durchlässige Flüssigkeit die Filtermembran passieren. Substanzen, die die Filtermembran nicht passieren können, werden abgefangen und in der Ablaufflüssigkeit konzentriert. Dadurch enthält das produzierte Wasser (Durchlauflösung) Wasser, Ionen und niedermolekulare Substanzen, während kolloidale Substanzen, Partikel, Bakterien, Viren und Protozoen von der Membran entfernt werden. Das Membrantrennverfahren ist ein dynamisches Filtrationsverfahren, bei dem der makromolekulare gelöste Stoff von der Membran zurückgehalten wird und mit der konzentrierten Lösung aus der Membrankomponente abfließt. Die Membran verstopft nicht so leicht und kann lange Zeit im Dauerbetrieb verwendet werden. Das Ultrafiltrationsverfahren kann bei Raumtemperatur und niedrigem Druck ohne Phasenwechsel, mit hoher Effizienz und Energieeinsparung, durchgeführt werden.
Das zu filternde Wasser wird von der Ultrafiltrationsförderpumpe unter Druck gesetzt und zum Membranmodul transportiert. Aufgrund des Druckunterschieds zwischen der Innen- und Außenseite der Membran durchdringt das Wasser die Filtermembran, während die im Wasser enthaltenen Verunreinigungen abgefangen werden und nicht in die Filtermembran eindringen können. Wenn sich zu viele abgetrennte Verunreinigungen auf der Membran ablagern, sammeln sich die unlöslichen Salze auf der Membranoberfläche, bilden eine Beschichtung und verkalken anschließend. Um dies zu vermeiden, werden die Verunreinigungen während des Trennvorgangs häufig mit einem Teil des Wassers als Konzentrat abgeführt. Je nach Membrantyp und Anwendung kann dieser Vorgang kontinuierlich oder im Rückflussverfahren durchgeführt werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Reinigungsverfahren wie Flockung, Fällung und Sandfiltration bietet die Ultrafiltration eine stabile Wasserqualität, ist einfach zu handhaben und erzeugt keine Filterrückstände, keinen ausgeflockten Schlamm und keine anderen Abfälle.
Ultrafiltrationsmembran und Ultrafiltrationsanordnung
Bei der Ultrafiltration in der Wasseraufbereitung sind die chemische Stabilität und die Hydrophilie des Materials die beiden wichtigsten Eigenschaften. Die chemische Stabilität bestimmt die Lebensdauer des Materials unter Einwirkung von Säuren und Laugen, Oxidationsmitteln und Mikroorganismen und steht in direktem Zusammenhang mit der Reinigungsmethode. Die Hydrophilie bestimmt den Adsorptionsgrad von Membranmaterialien gegenüber organischen Schadstoffen im Wasser und beeinflusst den Membranfluss. Es gibt verschiedene Typen und Spezifikationen von Ultrafiltrationsmembranen, die je nach Bedarf ausgewählt werden können.
1. Für die Herstellung der Ultrafiltrationsmembran erforderliche chemische Materialien
Es gibt viele Materialien zur Herstellung von Ultrafiltrationsmembranen, aber die für die Herstellung von Hohlfaser-Ultrafiltrationsmembranen verwendeten Materialien sind hauptsächlich Polymermaterialien mit guter Faserbildungsleistung. Die Anforderungen an Membranmaterialien sind gute Filmbildung, thermische Stabilität, chemische Stabilität, Säure- und Laugenbeständigkeit, mikrobielle Erosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit sowie gute Hydrophilie, um einen hohen Wasserdurchfluss und eine hohe Schmutzresistenz zu erreichen. Die derzeit am häufigsten verwendeten Materialien für Hohlfaser-Ultrafiltrationsmembranen sind Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyethersulfon (PFS), Polysulfon (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PF), Polyacrylnitril (PAN), Polypropylen (PP) usw. Polyvinylidenfluorid und Polyethersulfon sind die am häufigsten verwendeten Materialien für Ultrafiltrationsmembranen.
2. Aufbau der Ultrafiltrationsmembrananordnung
Ultrafiltrationsmembranen können im Allgemeinen in Platten- und Rahmentypen (Plattentyp), Rollentypen, Röhrentypen, Hohlfasertypen und andere Strukturen unterteilt werden.
Die Platten-Ultrafiltrationsmembran ist die ursprünglichste Membranstruktur und wird hauptsächlich zur Trennung großer Partikel verwendet. Aufgrund ihres großen Platzbedarfs und hohen Energieverbrauchs wird sie jedoch nach und nach vom Markt verdrängt.
Spulenmembranmodule werden auch als Spiralspulenmembranmodule bezeichnet. Da die verwendete Membran und die hergestellten Komponenten leicht in großem Maßstab industrialisiert werden können, werden sie häufig eingesetzt und decken die vier Membrantrennverfahren Umkehrosmose, Nanofiltration, Ultrafiltration und Mikrofiltration ab. Im Bereich der Umkehrosmose und Nanofiltration weisen sie die höchste Auslastungsrate auf.
Die röhrenförmige Ultrafiltrationsmembran kann Schwebstoffen, Fasern, Proteinen und anderen Substanzen in einem großen Bereich standhalten, stellt geringe Vorbehandlungsanforderungen für die Materialflüssigkeit und kann eine hohe Konzentration der Materialflüssigkeit erreichen, aber die Investitionskosten für die Ausrüstung sind hoch und decken einen großen Bereich ab.
Unter den zahlreichen Membranmodulstrukturen wird derzeit vor allem die Hohlfaser-Ultrafiltrationsmembran verwendet. Die Struktur des Moduls sollte so gestaltet sein, dass die Packungsdichte der Membran so weit wie möglich verbessert wird, die Wasserausbeute pro Volumeneinheit erhöht wird, der Einfluss der Konzentrationspolarisation minimiert wird, die Reinigung erleichtert wird und die Herstellungskosten niedrig bleiben.
Aufgrund ihrer unvergleichlichen Vorteile ist die Hohlfaser-Ultrafiltrationsmembran heute die gängigste Form der Ultrafiltration. Je nach Position der dichten Schicht kann die Hohlfaser-Ultrafiltrationsmembran in Innendruckmembranen und Außendruckmembranen unterteilt werden. Bei der Außendruck-Hohlfaserfiltermembran durchdringt die Stammlösung die Hohlfaser superradial von außen nach innen und wird so zur durchlässigen Flüssigkeit. Die darin eingeschlossenen Stoffe sinken nach außen in die Hohlfaser. Der Einlasskanal der Membran befindet sich zwischen den Membranfilamenten, und die Membranfilamente haben einen gewissen Bewegungsspielraum. Daher eignet sich diese Membran besser für Situationen mit schlechter Rohwasserqualität und hohem Schwebstoffgehalt. Die Stammflüssigkeit der Innendruck-Hohlfaser-Ultrafiltrationsmembran tritt in das Innere der Hohlfaser ein und wird durch den Druckunterschied angetrieben. Sie durchdringt die Hohlfaser radial von innen nach außen und wird zur Permeationsflüssigkeit. Die konzentrierte Flüssigkeit verbleibt im Inneren der Hohlfaser und fließt am anderen Ende heraus. Der Membraneinlasskanal ist der innere Hohlraum der Hohlfaser. Um eine Verstopfung zu verhindern, gelten strenge Anforderungen an die Partikelgröße und den Partikelgehalt des Zulaufwassers, sodass er für Arbeitsbedingungen mit guter Rohwasserqualität geeignet ist.
3. Abfangleistung der Ultrafiltrationsmembrananordnung
(1) Abfangen von Partikeln. Die Trübung des Filtrats kann durch Ultrafiltration in der Regel auf unter 0,1 NTU gesenkt werden. Bei instabiler Trübung des Rohwassers ist der Einsatz der Ultrafiltration sinnvoller. Im Vergleich zu herkömmlichen Reinigungsverfahren lässt sich die Ultrafiltration sehr gut automatisieren.
(2) Abfangen organischer Stoffe. Organische Stoffe umfassen Partikel, Kolloide und wasserlösliche organische Stoffe. Da die Fähigkeit der Ultrafiltration, verschiedene Arten organischer Stoffe abzufangen, unterschiedlich ist, hängt die Reinigungsleistung von der Zusammensetzung der organischen Stoffe im Wasser ab. Im Vergleich zur herkömmlichen Methode muss bei der Ultrafiltration weder Niederschlag berücksichtigt werden, noch muss auf die Filtrierbarkeit des Kondensats geachtet werden, da die Reinigungsleistung der Ultrafiltration nicht von der Form und Dichte des Kondensats abhängt. Abhängig von der Flockung und der Qualität des Rohwassers beträgt die Rückhalterate organischer Stoffe durch Ultrafiltration 40 bis 60 %.
Betrieb und Wartung der Ultrafiltrationsanlage
Ultrafiltrationssysteme funktionieren in zwei Modi: Vollstromfiltration und Querstromfiltration. Bei der Vollstromfiltration passiert das gesamte einströmende Wasser die Membranoberfläche und wird zu Produktionswasser. Bei der Querstromfiltration passiert ein Teil des Wassers die Membranoberfläche und wird zu Wasser, der andere Teil wird mit Verunreinigungen abgeleitet und zu konzentriertem Wasser. Niedriger Energieverbrauch und niedriger Betriebsdruck sorgen für geringere Betriebskosten. Die Querstromfiltration kann Flüssigkeiten mit einem hohen Schwebstoffgehalt verarbeiten. Bei niedrigem Filtratfluss und geringer Filterbelastung der Ultrafiltrationsmembran können die auf der Membranoberfläche gebildeten Schadstoffe leicht entfernt werden, sodass der Filtratfluss langfristig stabil bleibt. Bei hohem Filtratfluss steigt die Tendenz zur irreparablen Verschmutzung der Ultrafiltrationsmembran und die Rückgewinnungsrate der Reinigungsflüssigkeit sinkt, was der langfristigen Stabilität des Filtratflusses nicht förderlich ist.
Filtermodus:
1. Vollstream-Filtermodus
Im Allgemeinen, wenn der Gehalt an Schwebstoffen und Kolloiden im Rohwasser niedrig ist (z. B. SS
2. Cross-Flow-Filtermodus
Der hohe Gehalt an Schwebstoffen in Rohwasser und in den meisten nichtwässrigen Anwendungen erfordert eine Reduzierung der Rückgewinnungsrate, um eine hohe Durchflussrate im Membranrohr aufrechtzuerhalten, was zu einer großen Menge Abwasser führt. Um Abfall zu vermeiden, wird das abgeleitete konzentrierte Wasser unter Druck zurück in das Membranrohr geleitet. Auf diese Weise bleibt die Rückgewinnungsrate des gesamten Systems hoch, obwohl die Rückgewinnungsrate des Membranrohrs reduziert wird. In diesem Modus zirkuliert das zufließende Wasser kontinuierlich auf der Membranoberfläche, und das mit hoher Geschwindigkeit zirkulierende Wasser verhindert die Ansammlung von Partikeln auf der Membranoberfläche und erhöht den Filtratfluss. Da weniger zufließendes Wasser zu Produktionswasser wird, ist der Energieverbrauch des Querstromfiltrationsmodus höher als der des Vollstromfiltrationsmodus, um die gleiche Ausbeute zu erzielen.
Funktionsweise der Ultrafiltrationsmembran
Die Ultrafiltrationsmembran sollte vor dem Betrieb gemäß den folgenden Schritten überprüft und gestartet werden:
(1) Überprüfung der Zulaufwasserqualität. Der Schlüssel liegt in der Überprüfung der Trübung des Zulaufwassers. Liegt die Trübung innerhalb des vom System vorgegebenen Wertebereichs, kann die Ultrafiltrationsanlage in Betrieb genommen und anschließend der Restchlorgehalt und der pH-Wert im Wasser überprüft werden.
(2) Systemprüfung. Überprüfen Sie gemäß der Prozessplanung, ob die Ausrüstung und die Anschlüsse korrekt sind und ob das Ventil richtig geöffnet ist. Besonderes Augenmerk sollte auf das manuell betriebene System gelegt werden. Das Einlassventil sollte beim Starten der Maschine nicht vollständig geöffnet sein. Das Ventil für konzentriertes Wasser und das Ventil für die Wasserproduktion sollten vollständig geöffnet sein, um einen übermäßigen Druck beim Starten der Maschine zu vermeiden, der die Ultrafiltrationsmembran beeinträchtigen und die Ausrüstung beschädigen könnte.
(3) Instrumentenprüfung. Überprüfen Sie, ob alle Instrumente normal sind, insbesondere ob das Manometer intakt ist.
(4) Starten. Führen Sie die Vorbereitungen vor der Inbetriebnahme durch. Starten Sie das System testweise. Schalten Sie dazu die Stromversorgung ein, starten Sie die Pumpe und stoppen Sie sie sofort wieder. Überprüfen Sie, ob die Steuerung des Pumpenlaufrads korrekt ist und keine ungewöhnlichen Geräusche auftreten. Sobald die Pumpe ordnungsgemäß funktioniert, kann sie offiziell gestartet werden. Nach dem Start sollten Schnittstelle und Rohrleitung auf Dichtheit geprüft werden. Im ersten Zyklus des automatischen Steuerungsprogramms sollten das Öffnen und Schließen des Ventils und die Funktion verschiedener Instrumente überprüft werden.
⑸ Betrieb. Während des Betriebs des Geräts sollte regelmäßig überprüft werden, ob das Gerät normal funktioniert, ob die Pumpe ungewöhnliche Geräusche macht und ob die Wasserqualität den Anforderungen entspricht. Achten Sie insbesondere auf das Manometer und den Wasserdurchfluss. Bei Abweichungen sollte das Gerät sofort zur Inspektion angehalten werden. Generell wird bei der Entwicklung der automatischen Steuerung der Selbstschutz des Systems berücksichtigt. Bei Abweichungen stoppt das System automatisch den Betrieb und gibt einen Alarm aus. Während des Betriebs des Geräts sollte das Gerät gemäß den Konstruktionsanforderungen überwacht und aufgezeichnet werden. Reinigen, sterilisieren und desinfizieren Sie das Gerät regelmäßig gemäß den Konstruktionsanforderungen. Das Gerät sollte regelmäßig entlüftet oder der Funktionszustand des automatischen Auslassventils überprüft werden.
⑹ Herunterfahren.
① Reduzieren Sie zuerst den Systemdruck und die transmembrane Druckdifferenz und schalten Sie dann ab.
2. Wenn die Abschaltzeit 7 Tage nicht überschreitet, kann der Schutzbetrieb des Geräts täglich 20 bis 60 Minuten lang durchgeführt werden (die Zeit unterliegt einem Filter-, Spül-, Rückspül- und Spülzyklus), sodass das Frischwasser durch das im Gerät gespeicherte Wasser ersetzt werden kann.
③ Wenn das Gerät längere Zeit nicht verwendet wird, sollte es zunächst gründlich gereinigt und desinfiziert werden. Anschließend werden ein Membranschutzmittel und ein antibakterielles Mittel in das Gerät injiziert und alle Schnittstellen des Geräts geschlossen, um die Membran feucht zu halten und das Wachstum von Bakterien und Algen im Gerät zu verhindern.
Kontamination der Ultrafiltrationsmembran
Membranverschmutzung bezeichnet den Prozess, bei dem Partikel, Kolloide oder gelöste Makromoleküle in der Materiallösung durch physikalische Adsorption, chemische Einwirkung oder mechanische Abscheidung auf der Membranoberfläche adsorbieren und sich ablagern. Dies führt zur Verstopfung der Membranporen und zu einer deutlichen Veränderung des Membranpermeationsflusses und der Trenneigenschaften. Die Membranadsorption im Ultrafiltrationsprozess gilt als Schlüssel zur Membranverschmutzung und hängt mit der Wechselwirkung zwischen Membran, Lösungsmittel und gelöstem Stoff zusammen. Aufgrund der unterschiedlichen chemischen Eigenschaften und Strukturen der Membrankomponenten ist auch der Adsorptionsmechanismus unterschiedlich und lässt sich im Allgemeinen in elektrostatische Wechselwirkung, hydrophobe Wechselwirkung usw. unterteilen.
Reinigung der Ultrafiltrationsanlage
Beim Ultrafiltrationsprozess sammeln sich die abgetrennten Substanzen und andere Verunreinigungen nach und nach auf der Membranoberfläche an, was zu Verschmutzung und Verstopfung der Membran führt. Deshalb ist die Reinigung der Membran ein unverzichtbarer Vorgang im Ultrafiltrationssystem, und eine wirksame Reinigung der Membran ist ein wichtiges Mittel, um ihre Lebensdauer zu verlängern. Die üblicherweise verwendeten Reinigungsmethoden für Ultrafiltrationsmembranen umfassen hauptsächlich die physikalische und die chemische Reinigung. Die Reinigung des Ultrafiltrationssystems umfasst Vorwärts- und Rückspülung mit Wasser, Gaswäsche, chemische Reinigung usw. Dabei kann die Vorwärts- und Rückspülung mit Wasser die Filterkuchenschicht auf der Membranoberfläche entfernen; die Gasmethode nutzt die starken Turbulenzen des Gases, um die Schmutzschicht auf der Membranoberfläche wirksamer zu entfernen. Die chemische Reinigung entfernt durch chemische Reaktionen Kolloide, organische Stoffe, anorganische Salze und andere Verunreinigungen auf der Oberfläche der Ultrafiltrationsmembran und bildet im Inneren Wasser.
Rückspülung des Ultrafiltrationssystems
Bei Ultrafiltrations-Rückspülwasser handelt es sich um Ultrafiltrations-Produktionswasser, da sich die durch das Rückspülwasser eingebrachten Schwebstoffe in der Stützstruktur sammeln und dann ständig Partikel, Bakterien und TOC freisetzen. Rohwasser ist daher nicht als Rückspülwasser geeignet.
Bei längerem Einsatz von Ultrafiltrationsmembrankomponenten lagern sich Verunreinigungen im Wasser auf der Membran ab, was die Trennleistung der Membran allmählich beeinträchtigt. Wenn die Wasserausbeute der Ultrafiltrationsmembran im Betrieb um mehr als 20 % abnimmt oder sie 1 bis 4 Monate lang verwendet wird, ist es daher notwendig, die Ultrafiltration chemisch zu reinigen, um die Schadstoffe auf der Ultrafiltrationsmembran rechtzeitig zu entfernen, die Bildung von feuerfesten Ablagerungen auf der Ultrafiltrationsmembran zu verhindern und die Leistung der Membran rechtzeitig wiederherzustellen.
Die chemische Reinigung wird in die Reinigung mit sauren und alkalischen Lösungen unterteilt. Wenn die Härte des Zulaufwassers hoch ist oder der Gehalt an Metallionen (z. B. Eisenionen) den Auslegungsstandard überschreitet und dadurch anorganische Verunreinigungen an der Zulaufseite der Membran entstehen, ist die Reinigung der Ultrafiltrationsanlage mit sauren Lösungen erforderlich. Bei biologisch kontaminierten Ultrafiltrationsmembranen sollte die Reinigung mit alkalischen Lösungen erfolgen. Folgende Punkte sind bei der Reinigung zu beachten:
(1) Alle Reinigungsmittel müssen von der Wassereinlassseite des Ultrafiltrationssystems in die Baugruppe eintreten, um zu verhindern, dass im Reinigungsmittel vorhandene Verunreinigungen von der Rückseite der dichten Filterschicht in das Innere der Membranwand gelangen.
(2) Das Ultrafiltrationssystem wird vor der chemischen Reinigung gründlich rückgespült.
(3) Der gesamte chemische Reinigungsprozess des Ultrafiltrationssystems dauert 2 bis 4 Stunden. Bei starker Verschmutzung muss das System länger als 12 Stunden eingeweicht werden.
(4) Wenn die Stillstandszeit der Ultrafiltrationsanlage nach der Reinigung drei Tage überschreitet, muss die Ultrafiltrationsanlage entsprechend den Anforderungen einer Langzeitstilllegung gewartet werden.
(5) Die Reinigungslösung muss mit Ultrafiltrationswasser oder Wasser besserer Qualität zubereitet werden.
(6) Das Reinigungsmittel muss mögliche Verunreinigungen entfernen, bevor es in die Membraneinheit gelangt.
Die Temperatur der Reinigungslösung kann auf 10 bis 40 °C geregelt werden, und eine Erhöhung der Temperatur der Reinigungslösung kann die Reinigungseffizienz verbessern.
(7) Bei Bedarf können verschiedene Reinigungsmittel verwendet werden. Reinigungsmittel und Fungizide dürfen jedoch keine Schäden an der Membran und den Komponentenmaterialien verursachen. Nach jeder Reinigung das Reinigungsmittel absaugen und das System mit Ultrafiltrations- oder Umkehrosmosewasser spülen, bevor es mit einem anderen Reinigungsmittel gereinigt wird.
Die chemische Reinigung von Umkehrosmosemembranen sollte nicht zu häufig erfolgen, um irreversible Schäden an den Membranelementen zu vermeiden.
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