Membran silikon karbida memiliki kinerja yang unggul dibandingkan bahan membran lainnya, yang secara efektif dapat meningkatkan efisiensi pengolahan dan memurnikan kualitas air, sehingga menjamin keamanan air minum masyarakat.
Modul Membran Ultrafiltrasi banyak digunakan dalam berbagai aplikasi karena stabilitas kimianya yang unik, kekuatan tinggi, dan porositas-aliran bebas yang tinggi. Membran SiC dibuat dengan menyinter partikel SiC pada suhu tinggi 2400 derajat menggunakan proses rekristalisasi. Proses sintering melibatkan transisi fase padat-gas-yang menghasilkan leher antar partikel SiC. Hidrofilisitas alami dan sudut kontak partikel SiC (hanya 0,3 derajat ) memungkinkan fluks air yang tinggi hingga 3200LMH, menjadikannya ideal untuk aplikasi pengolahan air.
01
Fluks Tinggi
02
Ketahanan Korosi
03
Kekuatan Tinggi
04
Umur Panjang
Aplikasi
Modul Membran Ultrafiltrasi banyak digunakan di banyak bidang, terutama meliputi:
Pengolahan air limbah: Dapat digunakan untuk mengolah berbagai air limbah industri, seperti air limbah pelapisan listrik, air limbah farmasi, air limbah percetakan dan pewarnaan, dll. Melalui kinerja filtrasinya yang efisien, ia dapat menghilangkan padatan tersuspensi, ion logam berat, bahan organik, dan polutan lainnya dalam air limbah untuk mencapai pemurnian dan daur ulang air limbah.
Pengolahan air minum: Melalui kinerja filtrasi{0}}presisi tinggi, alat ini dapat menghilangkan mikroorganisme seperti bakteri, virus, alga, dan polutan organik di dalam air untuk meningkatkan keamanan air minum.
Pemisahan gas: Dengan menggunakan distribusi ukuran pori dan sifat permukaannya yang unik, teknologi ini dapat mencapai pemisahan efektif berbagai komponen dalam campuran gas, seperti perolehan hidrogen dan pemurnian gas alam.
Masalah Umum dan Solusi Modul Membran Ultrafiltrasi
Modul Membran Ultrafiltrasi/Membran kolom inti silikon karbida (SiC), dengan keunggulan intinya seperti tahan suhu tinggi, tahan asam dan alkali, kekuatan mekanik tinggi, dan sifat antifouling yang kuat, banyak digunakan di lingkungan yang keras seperti pengolahan air limbah kimia, metalurgi, biofarmasi, dan garam tinggi. Namun dalam penerapan praktisnya, berbagai permasalahan masih mungkin terjadi karena faktor-faktor seperti kemampuan beradaptasi terhadap kondisi pengoperasian, prosedur operasional, dan metode pemeliharaan. Berikut ini adalah masalah umum, analisis penyebab, dan solusi yang ditargetkan untuk membran kolom inti silikon karbida, yang mencakup seluruh proses aplikasi.
I. Masalah Umum pada Tahap Seleksi dan Pemasangan
1. Kompatibilitas pemilihan yang tidak memadai, mengakibatkan kinerja membran tidak lengkap.
Manifestasi Masalah: Fluks membran lebih rendah dari yang diharapkan, retensi polutan yang buruk, mudah kotor atau korosi selama pengoperasian; retak inti membran dan penurunan kinerja mendadak dalam kondisi ekstrem.
Analisis Penyebab: Ukuran pori-pori membran dan kualitas material tidak disesuaikan secara akurat dengan kualitas air influen (misalnya komponen korosif, distribusi ukuran partikel polutan) dan kondisi pengoperasian (suhu, tekanan, pH); parameter pengenal modul membran untuk kondisi pengoperasian khusus (misalnya salinitas tinggi, suhu tinggi, tekanan tinggi) tidak sepenuhnya diverifikasi, sehingga pemilihan modul berada di luar kisaran yang dapat diterima.
Solusi: Sebelum pemilihan, lakukan survei komprehensif terhadap parameter pengoperasian, dengan jelas menentukan kisaran pH pengaruh, konsentrasi zat korosif (misalnya asam kuat, alkali kuat, oksidan), ukuran partikel polutan, suhu pengoperasian, dan tekanan; memilih modul membran dengan ukuran pori yang sesuai (1~10μm untuk mikrofiltrasi, 0,01~1μm untuk ultrafiltrasi) sesuai dengan kebutuhan, memprioritaskan inti membran SiC dengan kemurnian-tinggi untuk kondisi yang sangat korosif; verifikasi secara ketat parameter terukur modul membran (misalnya,-suhu pengoperasian jangka panjang Kurang dari atau sama dengan 150 derajat , kisaran toleransi pH 2~13) untuk memastikan cakupan lengkap rentang pengoperasian sebenarnya.
2. Penyimpangan pemasangan menyebabkan tekanan yang tidak merata pada inti membran atau kegagalan seal
Manifestasi masalah: Kebocoran pada tutup ujung modul membran; tercampurnya rembesan dan konsentrat sehingga mengakibatkan kualitas air di bawah standar; getaran tidak normal selama operasi; retak pada ujung inti membran setelah penggunaan jangka panjang; celah abnormal antara cangkang membran dan inti membran.
Analisis penyebab: Inti membran tidak dijaga secara horizontal/vertikal selama pemasangan, mengakibatkan ketidaksejajaran dengan sumbu cangkang membran dan tegangan terkonsentrasi pada ujungnya; benda asing tidak dibersihkan dari permukaan penyegelan sebelum pemasangan, atau tidak ada pelumas khusus yang digunakan, yang menyebabkan gesekan kering dan kerusakan pada segel; torsi pengencangan yang tidak merata pada penutup ujung menyebabkan ketidakseimbangan tegangan melingkar.
Solusi: Gunakan alat pemandu khusus selama pemasangan untuk memastikan inti membran sejajar dengan sumbu rumah membran, dan dorong ke dalam secara perlahan untuk menghindari benturan. Sebelum pemasangan, bersihkan permukaan segel dengan deterjen netral untuk menghilangkan terak las, serpihan, dan benda asing lainnya. Oleskan minyak silikon kelas-makanan atau pelumas khusus secara merata pada komponen penyegelan dan permukaan kontak penyegelan. Kencangkan baut penutup ujung dengan kunci torsi sesuai torsi yang ditentukan pabrikan (biasanya 40~60 N·m) untuk memastikan gaya melingkar yang seragam. Setelah pemasangan, lakukan uji air untuk memastikan tidak ada kebocoran.
3. Sambungan pipa yang tidak tepat menyebabkan dampak aliran air atau kavitasi
Manifestasi Masalah: Kerusakan scrubbing terjadi pada saluran masuk inti membran, menghasilkan kebisingan yang tidak normal selama pengoperasian; fluktuasi besar dalam laju aliran permeat, dan peningkatan serta penurunan perbedaan tekanan transmembran (TMP) secara tiba-tiba.
Analisis Penyebab: Pipa saluran masuk dan saluran keluar tidak terhubung secara konsentris ke antarmuka modul membran, sehingga menghasilkan aliran turbulen yang berdampak pada inti membran; pipa tidak memiliki penyangga independen, dan beban dipindahkan ke antarmuka modul membran, menyebabkan deformasi; zona tekanan negatif ada di pipa saluran masuk, menyebabkan udara masuk dan membentuk gelembung, menyebabkan kavitasi.
Solusi: 1. Sesuaikan posisi pipa untuk memastikan konsentrisitas dengan antarmuka modul membran; pasang sambungan fleksibel untuk mengkompensasi perpindahan jika perlu. 2. Pasang penyangga independen untuk pipa masuk dan keluar untuk mencegah perpindahan berat ke modul membran. 3. Pasang katup ventilasi udara di ujung depan pipa masuk untuk mengeluarkan udara dari pipa. 4. Pasang katup penstabil tekanan di saluran keluar pompa bertekanan tinggi-untuk mencegah fluktuasi tekanan air berdampak pada inti membran.
II. Masalah Umum Selama Pengoperasian
1. Pengotoran Membran yang Sering Menyebabkan Penurunan Fluks yang Cepat
Manifestasi Masalah: Penurunan laju aliran permeat secara signifikan dalam waktu singkat, peningkatan terus-menerus dalam perbedaan tekanan transmembran (TMP), efek jangka pendek setelah pembilasan rutin, dan kerentanan terhadap pengotoran berulang.
Penyebab: Kegagalan perlakuan awal di ujung depan memungkinkan padatan tersuspensi, koloid, molekul organik besar (seperti asam humat dan protein) atau mikroorganisme dalam air mentah memasuki sistem membran dan mengendap di permukaan membran dan di dalam pori-pori. 5. Kondisi pengoperasian yang tidak tepat, seperti kecepatan aliran-silang yang terlalu rendah, gagal membentuk pembilasan yang efektif, menyebabkan adhesi kontaminan. 6. Kegagalan untuk membilas segera setelah pematian mengakibatkan sisa kontaminan menggumpal pada permukaan membran.
Solusi: Tingkatkan pra-perawatan dengan menambahkan filter keamanan dengan ukuran pori 800μm atau lebih besar, yang mengontrol SDI (Indeks Degradasi Tanah) influen ke<5; optimize operating parameters, appropriately increasing the cross-flow velocity to achieve a stable membrane scouring effect and avoid dead-end filtration; immediately execute a flushing procedure after shutdown, backwashing the membrane element with clean water to remove surface fouling; develop targeted cleaning plans based on the type of fouling (soaking inorganic fouling in citric acid, and cleaning organic fouling with a mixture of sodium hypochlorite and sodium hydroxide).
2. Korosi atau kerusakan elemen membran yang menyebabkan penurunan kualitas air resapan
Manifestasi masalah: Peningkatan kekeruhan dan konduktivitas permeat secara tiba-tiba, munculnya padatan tersuspensi; lubang dan retakan muncul pada permukaan elemen membran, dan dalam kasus yang parah, elemen membran rusak dan bocor.
Analisis Penyebab: PH air umpan melebihi kisaran toleransi modul membran, menyebabkan korosi pada bahan SiC karena paparan yang terlalu lama terhadap lingkungan asam/basa kuat; air mentah mengandung oksidan konsentrasi tinggi (misalnya sisa klorin > 0,5 ppm), yang jika tidak dihilangkan tepat waktu akan menyebabkan kerusakan oksidatif pada permukaan membran; suhu pengoperasian terlalu tinggi, melebihi suhu toleransi terukur modul membran, mempercepat penuaan material; benda asing (misalnya partikel logam, kotoran keras) memasuki sistem, mengikis dan merusak inti membran.
Solusi: Kontrol secara ketat pH air umpan dalam kisaran 2-13; dalam kondisi asam/basa kuat, netralkan dan sesuaikan terlebih dahulu; bila air baku mengandung oksidan, tambahkan unit filter karbon aktif di bagian hulu untuk mengontrol sisa klorin <0,1 ppm; mengontrol suhu pengoperasian dalam kisaran pengenal (jangka panjang Kurang dari atau sama dengan 150 derajat) untuk menghindari panas berlebih; memperkuat pra-perawatan hulu untuk memastikan filter keamanan secara efektif mencegat kotoran keras, dan memeriksa serta membersihkan filter secara teratur.
3. Fluktuasi tekanan pengoperasian yang tidak normal mempengaruhi stabilitas sistem
Manifestasi Masalah: Fluktuasi yang sering terjadi pada tekanan air umpan dan perbedaan tekanan transmembran, mengakibatkan aliran permeat tidak stabil; dalam kasus ekstrim, perlindungan tekanan sistem dipicu, yang menyebabkan penghentian.
Analisis Penyebab: Pengoperasian pompa saluran masuk yang tidak stabil, mengakibatkan keluaran aliran berfluktuasi; penyumbatan atau pengoperasian katup pipa yang tidak tepat, yang menyebabkan terhambatnya aliran air; pengotoran elemen membran yang parah, menyebabkan penyumbatan lokal dan distribusi air tidak merata; masuknya udara ke dalam sistem, sehingga menghasilkan campuran gas-cair dan menyebabkan fluktuasi tekanan.
Solusi: Perombakan pompa saluran masuk untuk memastikan aliran keluar yang stabil; ganti impeler yang aus jika perlu; memeriksa katup pipa, menghilangkan penyumbatan, dan memastikan pengoperasian yang benar; melakukan pembersihan kimiawi tepat waktu pada elemen membran untuk menghilangkan kontaminan dan penyumbatan; mengidentifikasi titik pemasukan udara dalam sistem, mengencangkan sambungan, dan membuka katup ventilasi untuk mengeluarkan udara; hindari tekanan negatif pada pipa saluran masuk.
4. Penurunan kinerja membran dan penurunan fluks pada-kondisi suhu tinggi
Problem Manifestations: Under high-temperature (>100 derajat) kondisi pengoperasian, fluks membran terus menurun dan tidak dapat dipulihkan setelah dibersihkan; retakan tegangan termal muncul di ujung elemen membran.
Analisis Penyebab: Perbedaan signifikan dalam koefisien muai panas antara inti membran dan cangkang membran pada suhu tinggi, ditambah dengan kurangnya ruang kompensasi termal yang{0}}dicadangkan sebelumnya, menyebabkan retaknya pelat ujung akibat tekanan. Suhu tinggi mempercepat penggumpalan kontaminan organik di dalam pori-pori membran, yang sulit dihilangkan dengan pembersihan konvensional. Kegagalan dalam memilih segel khusus yang tahan suhu tinggi dalam kondisi suhu tinggi mengakibatkan kegagalan segel dan kebocoran air pada produk.
Solusi: Pilih modul membran kolom inti silikon karbida khusus yang disesuaikan dengan-kondisi suhu tinggi untuk memastikan kecocokan koefisien muai panas antara inti membran dan cangkang membran; cadangan ekspansi termal dan ruang kompensasi kontraksi selama pemasangan modul membran untuk menghindari fiksasi kaku; mengoptimalkan skema pembersihan dalam kondisi-suhu tinggi dengan menggunakan-bahan kimia yang kompatibel dengan suhu tinggi (seperti larutan basa-yang tahan suhu tinggi) dan memperpanjang waktu perendaman; ganti dengan segel khusus yang tahan suhu tinggi (seperti karet fluoro) untuk memastikan kinerja penyegelan yang stabil pada suhu tinggi.
flokulan
Faktor-faktor yang mempengaruhi dosis flokulan
01 Faktor dalam
(1) Mengubah jenis flokulan Dosis flokulan pasti akan berubah tergantung jenis flokulannya. Misalnya berat molekul Pam berubah dari 10 juta menjadi 8 juta, garam besi digantikan oleh garam aluminium, dll.
(2) Pergantian pemasok Ini adalah faktor internal yang umum. Dalam banyak kasus, kinerja jenis flokulan yang sama dari pemasok berbeda sangat bervariasi. Terkadang pemasok diubah untuk menghemat biaya atau karena alasan yang tidak dapat dijelaskan, namun harga yang rendah tidak selalu menjamin efisiensi yang tinggi, dan dosisnya mungkin juga berbeda.
02 Faktor eksternal
(1) Pengaruh suhu air Suhu air mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap konsumsi obat, terutama pada musim dingin ketika suhu air yang rendah mempunyai pengaruh yang lebih besar terhadap konsumsi obat. Biasanya, flokulan terbentuk perlahan, dan partikelnya kecil serta lepas. Alasan utamanya adalah: hidrolisis koagulan garam anorganik merupakan reaksi endotermik, dan koagulan air bersuhu rendah sulit terhidrolisis; viskositas air bersuhu rendah-tinggi, yang melemahkan intensitas gerak Brown partikel pengotor di dalam air, mengurangi kemungkinan tumbukan, tidak kondusif terhadap destabilisasi dan koagulasi koloid, dan juga mempengaruhi pertumbuhan flokulan. Ketika suhu air rendah, hidrasi partikel koloid meningkat, sehingga menghambat agregasi koloid dan juga mempengaruhi kekuatan adhesi antar partikel koloid. Suhu air berhubungan dengan nilai pH air. Ketika suhu air rendah, nilai pH air meningkat, dan nilai pH optimal untuk koagulasi juga akan meningkat. Oleh karena itu, di musim dingin di daerah dingin, sulit untuk mendapatkan efek koagulasi yang baik meskipun ditambahkan koagulan dalam jumlah besar.
(2) Pengaruh nilai pH dan alkalinitas Nilai pH merupakan indikator apakah air bersifat asam atau basa, yaitu indikator konsentrasi H+ dalam air. Nilai pH air baku berpengaruh langsung terhadap reaksi hidrolisis koagulan, yaitu bila nilai pH air baku berada dalam kisaran tertentu maka efek koagulasi dapat terjamin. Ketika koagulan ditambahkan ke dalam air, konsentrasi H+ di dalam air meningkat karena hidrolisis koagulan, yang menyebabkan nilai pH air menurun sehingga menghambat hidrolisis. Untuk menjaga nilai pH dalam kisaran optimal, harus terdapat cukup zat basa di dalam air untuk menetralkan H+. Air alami mengandung alkalinitas tertentu (biasanya HCO3-), yang dapat menetralkan H+ yang dihasilkan selama proses hidrolisis koagulan dan memiliki efek buffering pada nilai pH. Jika alkalinitas air mentah tidak mencukupi atau koagulan ditambahkan secara berlebihan, nilai pH air akan turun secara signifikan sehingga merusak efek koagulasi.
(3) Pengaruh sifat dan konsentrasi pengotor dalam air Ukuran dan muatan partikel SS dalam air akan mempengaruhi efek koagulasi. Secara umum, efek koagulasi buruk bila ukuran partikel kecil dan seragam. Konsentrasi partikel di dalam air rendah dan kemungkinan tumbukan partikel kecil, sehingga tidak kondusif untuk koagulasi. Bila kekeruhannya sangat besar maka konsumsi obat yang dibutuhkan akan sangat meningkat untuk mengganggu kestabilan koloid dalam air. Bila terdapat sejumlah besar bahan organik di dalam air, maka dapat diserap oleh partikel tanah liat, sehingga mengubah sifat permukaan partikel koloid asli, membuat partikel koloid lebih stabil, yang akan sangat mempengaruhi efek koagulasi. Pada saat ini, oksidan harus ditambahkan ke dalam air untuk menghancurkan efek bahan organik dan meningkatkan efek koagulasi. Garam yang larut dalam air juga dapat mempengaruhi efek koagulasi. Misalnya, jika terdapat sejumlah besar ion kalsium dan magnesium dalam air alami, maka hal tersebut mendukung terjadinya koagulasi, sedangkan sejumlah besar Cl- tidak kondusif untuk koagulasi. Selama musim banjir, air dengan kekeruhan tinggi yang mengandung sejumlah besar humus masuk ke tanaman karena gerusan air hujan. Praktik umum untuk meningkatkan jumlah pra-klorinasi dan dosis koagulan didasarkan pada hal ini.
(4) Pengaruh kondisi hidrolik eksternal Kondisi dasar koagulasi partikel koloid adalah menggoncangkan partikel koloid dan membuat partikel koloid yang tidak stabil saling bertabrakan. Fungsi utama koagulan adalah untuk menggoyahkan partikel koloid, sedangkan agitasi hidrolik eksternal adalah untuk memastikan bahwa partikel koloid dapat bersentuhan penuh dengan koagulan, sehingga partikel koloid saling bertumbukan membentuk flok. Agar partikel koloid dapat bersentuhan penuh dengan koagulan, maka perlu dilakukan pendispersian secara cepat dan merata ke seluruh bagian badan air setelah koagulan ditambahkan ke dalam air, yang biasa disebut dengan pencampuran cepat, yang diperlukan dalam waktu 10 hingga 30 detik dan tidak lebih dari 2 menit.
(5) Pengaruh beban kejut volume air Guncangan volume air mengacu pada perubahan guncangan volume air baku yang bersifat periodik atau non-berkala, tiba-tiba dan besar. Untuk instalasi air, konsumsi air dalam kota dan penyesuaian volume air di hulu mempengaruhi volume air yang masuk ke instalasi, terutama pada tahap puncak pasokan air di musim panas. Volume air yang masuk ke dalam tanaman sangat berubah, sehingga dosis reagen harus sering disesuaikan, dan efek air setelah pengendapan tidak terlalu ideal. Perlu dicatat bahwa perubahan ini bukanlah peningkatan linier. Setelah itu perhatikan bunga tawas yang ada di tangki reaksi untuk menghindari dosis berlebihan dan merusak efek koagulasi.
Tindakan penghematan obat flokulan-
Selain faktor-faktor di atas, ada beberapa tindakan-penghematan obat, seperti meningkatkan jumlah waktu pengadukan dalam wadah obat cair, mengurangi pengendapan partikel padat dalam reagen, dan menstabilkan sifat obat, yang juga dapat mencapai tujuan penghematan konsumsi obat. Jika Anda ingin menghemat biaya dalam penggunaan poliakrilamida, Anda harus memilih model poliakrilamida terlebih dahulu. Prinsipnya adalah memilih poliakrilamida dengan efek pengolahan air limbah terbaik. Yang mahal belum tentu yang terbaik, dan jangan mencoba yang murah karena akan menimbulkan efek pengolahan air limbah yang buruk, yang akan meningkatkan biaya. Pilih reagen yang mengurangi kadar air lumpur dan memiliki dosis satuan yang lebih rendah.
Pertama, lakukan percobaan flokulasi pada sampel reagen yang disediakan di laboratorium, pilih dua hingga tiga reagen dengan efek eksperimen yang baik, kemudian lakukan eksperimen mesin untuk mengamati efek pelepasan lumpur akhir, dan tentukan variasi reagen akhir berdasarkan hal tersebut. Poliakrilamida umumnya merupakan partikel padat, dan perlu dikonfigurasi menjadi larutan berair dengan kelarutan tertentu. Konsentrasinya biasanya antara 0,1% dan 0,3%. Terlalu pekat atau terlalu encer akan mempengaruhi efek, membuang reagen, dan meningkatkan biaya. Air yang melarutkan polimer granular harus bersih (seperti air keran), bukan air limbah. Air pada suhu kamar sudah mencukupi, dan umumnya tidak perlu dipanaskan. Ketika suhu air di bawah 5 derajat, ia larut dengan sangat lambat. Laju disolusi meningkat seiring dengan meningkatnya suhu air, namun di atas 40 derajat, polimer akan terdegradasi lebih cepat, sehingga mempengaruhi efek penggunaan.
Umumnya, air keran cocok untuk membuat larutan polimer. Asam kuat, alkali kuat, dan air dengan garam tinggi tidak cocok untuk pembuatan. Dalam penyiapan reagen harus diperhatikan waktu penuaannya, agar reagen harus larut sempurna dalam air dan tidak menggumpal, jika tidak maka akan menimbulkan pemborosan dan mempengaruhi efek pembuangan lumpur.
Pada saat yang sama, kain saring dan pipa dapat dengan mudah tersumbat sehingga menimbulkan limbah berulang kali. Setelah solusinya disiapkan, waktu penyimpanannya sangat terbatas. Secara umum, ketika konsentrasi larutan 0,1%, larutan polimer non-ionik dan anionik tidak melebihi satu minggu; larutan polimer kationik tidak melebihi satu hari. Setelah bahan disiapkan, selama proses penambahan, perhatian harus diberikan pada perubahan kualitas lumpur yang masuk dan efek lumpur yang keluar, dan dosis bahan harus disesuaikan pada waktunya untuk mencapai rasio dosis yang lebih baik. Agen harus disimpan di gudang yang kering, dan kantong obat harus disegel. Selama penggunaan, gunakan sebanyak mungkin, dan tutup bahan yang tidak digunakan untuk mencegah kelembapan. Saat mempersiapkan agen, berhati-hatilah agar tidak terlalu banyak mengkonfigurasi. Larutan yang sudah lama disimpan mudah terhidrolisis dan tidak dapat digunakan lagi.
Tag populer: modul membran ultrafiltrasi, produsen, pemasok, pabrik modul membran ultrafiltrasi Cina
