Membran UF Keramik

 

 

 

1. Apa itu Membran Ultrafiltrasi

Membran ultrafiltrasi adalah salah satu membran polimer yang paling awal dikembangkan. Ini adalah membran filtrasi mikropori dengan kisaran ukuran pori terukur 0,001~0,02 mikron. Ketika tekanan yang sesuai diterapkan pada satu sisi membran, pelarut dalam larutan dan beberapa zat terlarut dengan berat molekul lebih rendah menembus pori-pori kecil membran ultrafiltrasi ke sisi lain membran, sementara zat terlarut dengan berat molekul lebih tinggi atau beberapa misel teremulsi dipertahankan, sehingga mencapai efek pemisahan filtrasi.

 

Di bidang pengolahan air, teknologi membran ultrafiltrasi lebih efisien dalam menyaring kotoran dibandingkan teknologi filtrasi lainnya. Akurasi filtrasinya bisa mencapai 99,99%, yang secara efektif dapat menghilangkan sebagian besar zat berbahaya di dalam air; dan menggunakan sedikit atau tanpa bahan kimia untuk secara efektif menghindari pencemaran sekunder pada kualitas air, sehingga kualitas air yang diolah menjadi lebih baik. Dari tingkat operasional, sistem filtrasi berbasis teknologi membran ultrafiltrasi memiliki otomatisasi tingkat tinggi, pengoperasian yang sederhana dan andal, serta hanya dua pengoperasian: hidup dan mati. Karena bahan membran ultrafiltrasi memiliki stabilitas kimia yang kuat, ketahanan korosi asam dan alkali, serta ketahanan suhu tinggi, maka dapat disterilkan pada suhu tinggi dan memiliki penerapan yang luas.

 

 

Prinsip teknologi membran ultrafiltrasi:

 

Teknologi membran ultrafiltrasi merupakan teknologi pemisahan permeasi membran, dan kapasitas filtrasinya antara nanofiltrasi dan mikrofiltrasi. Prinsip kerjanya adalah:

 

Ketika larutan melewati membran semipermeabel, di bawah pengaruh tekanan, molekul kecil dalam pelarut dan zat terlarut dapat melewati membran filter ke sisi lain membran, sedangkan makromolekul dan koloid dalam zat terlarut dicegat karena tidak dapat melewati pori-pori membran filter. Ketika larutan terus mengalir, semakin banyak zat yang tertahan di membran. Oleh karena itu, untuk mencapai ultrafiltrasi, tekanan yang lebih besar harus diberikan pada pelarut. Pada saat yang sama, zat yang terbentuk pada permukaan membran juga menunjukkan sifat kimia tertentu, dan juga memiliki efek mencegat dan menguraikan beberapa polutan, sehingga mencapai penjernihan air.

 

Ketika makromolekul terus berkumpul di permukaan membran, kecepatan filtrasi terus menurun, dan terjadi fenomena "polarisasi konsentrasi". Agar ultrafiltrasi dapat dilakukan secara terus menerus dan efektif, perangkat ultrafiltrasi agitasi sering digunakan dalam pekerjaan nyata untuk menghilangkan fenomena "polarisasi konsentrasi".

 

Karakteristik teknologi membran ultrafiltrasi:

 

Dibandingkan dengan teknologi pengolahan air lainnya, teknologi membran ultrafiltrasi memiliki banyak keunggulan yang tiada tara:

 

Pertama, membran ultrafiltrasi memiliki stabilitas kimia yang tinggi, tahan terhadap suhu tinggi, asam dan alkali, sehingga tidak memerlukan kualitas air yang tinggi dan memiliki fleksibilitas yang kuat;

 

Kedua, prinsip teknologi membran ultrafiltrasi sederhana, pengoperasian otomatis mudah diwujudkan, menghemat tenaga kerja, dan mudah dioperasikan, mudah perawatannya, pengoperasiannya aman dan stabil;

 

Ketiga, teknologi membran ultrafiltrasi merupakan metode fisik, dan tidak diperlukan bahan kimia selama proses pengolahan air, sehingga secara efektif dapat mencegah pencemaran sekunder pada badan air;

 

Keempat, teknologi membran ultrafiltrasi memiliki efisiensi tinggi dan volume pengolahan air yang besar, terutama untuk pengolahan air minum perkotaan dengan polusi lebih sedikit, menunjukkan efisiensi yang sangat tinggi;

 

 

Pemurnian air minum perkotaan

Dengan berkembangnya masyarakat, masyarakat memiliki persyaratan yang semakin tinggi terhadap keamanan air minum, namun pada saat yang sama, pencemaran sumber air perkotaan di negara saya menjadi semakin serius, dan kualitas air dari air langsung tidak dapat memenuhi standar air minum, sehingga perlu dilakukan penjernihan air minum perkotaan.

 

Air minum perkotaan terutama berasal dari air tanah dan air permukaan. Mekanisme pencemaran kedua sumber air tersebut berbeda, namun pencemar utamanya adalah organisme aseksual, bakteri, jamur, virus, bahan tersuspensi, dan lain-lain.

 

Metode pemurnian air minum tradisional dapat mencapai inaktivasi dan pemurnian mikroorganisme dan jamur, serta pemurnian partikel tersuspensi-tingkat mikron. Atas dasar ini, teknologi membran ultrafiltrasi juga dapat menghilangkan partikel tingkat nano-secara efektif, sehingga kualitas air limbah lebih tinggi, yang sangat penting bagi kesehatan air minum penduduk perkotaan.

 

Desalinasi air laut

Sumber daya-yang tidak terbarukan, sumber daya air bersih yang tersedia untuk diminum manusia di bumi semakin menipis, dan kekurangan air telah menjadi salah satu masalah paling mendesak yang dihadapi umat manusia saat ini. Desalinasi air laut dianggap sebagai cara efektif untuk mengatasi krisis air minum. Saat ini, teknologi desalinasi air laut yang banyak diteliti di dunia adalah teknologi elektrodialisis. Meskipun elektrodialisis dianggap sebagai metode yang efektif untuk desalinasi air laut, biaya operasionalnya tinggi dan tingkat pemulihannya rendah. Dengan berkembangnya teknologi, teknologi membran ultrafiltrasi mulai digunakan dalam desalinasi air laut reverse osmosis. Kinerja pemisahan yang sangat baik serta sifat fisik dan kimianya semakin meningkatkan efisiensi desalinasi air laut dan sangat mengurangi konsumsi energi.

 

Pengolahan air limbah elektroplating

Jumlah air limbah yang dihasilkan oleh industri kelistrikan sangat besar, dan mengandung sejumlah besar kromium heksavalen, tembaga, nikel, dan logam berat lainnya. Ini sangat berbahaya dan memiliki daya penguraian hayati yang sangat rendah. Dalam pekerjaan sebenarnya, oksidasi besi dan elektrolisis sering digunakan, namun oksidasi besi akan menghasilkan banyak lumpur, sehingga memerlukan pengolahan lebih lanjut: Meskipun elektrolisis dapat mengolah air limbah listrik dengan baik, biaya pengoperasiannya tinggi dan tidak cocok untuk promosi skala besar-. Kombinasi penggunaan teknologi ultrafiltrasi dan teknologi reverse osmosis dianggap sebagai metode yang efektif untuk pengolahan air limbah pelapisan listrik. Penggunaan dua teknologi membran dapat menghilangkan sebagian besar logam berat, karbon organik dan nitrat dalam air limbah pelapisan listrik, dan penggunaan membran ultrafiltrasi juga mengurangi polusi membran osmotik dan meningkatkan masa pakai.

 

Pengolahan air limbah berminyak

Sumber utama air limbah berminyak antara lain tumpahan minyak mentah, air limbah rumah jagal dan air limbah domestik, dll. Komponen utamanya adalah minyak terapung, minyak terdispersi, minyak emulsi dan minyak berat, dll. Alat pengolahan air limbah berminyak yang umum digunakan adalah pemisah minyak, tetapi tidak dapat mengolah minyak emulsi, sehingga flotasi sering digunakan untuk pengolahan tambahan. Karena molekul minyak emulsi umumnya berukuran besar, teknologi membran ultrafiltrasi dapat digunakan untuk membuat air limbah berminyak melewati membran ultrafiltrasi di bawah tekanan, dan minyak emulsi serta polutan makromolekul lainnya akan dicegat, dengan efisiensi penghilangan yang tinggi.

 

Penggunaan kembali limbah perkotaan

Penggunaan kembali limbah perkotaan merupakan langkah penting untuk mengurangi tekanan air perkotaan. Setelah limbah domestik perkotaan diolah untuk memenuhi standar penggunaan kembali, limbah tersebut akan digunakan untuk air penghijauan perkotaan dan sistem air reklamasi perkotaan. Penggunaan teknologi membran ultrafiltrasi dapat dengan cepat mengolah limbah perkotaan hingga memenuhi standar. Karena limbah perkotaan memiliki kemampuan biodegradasi yang baik, dalam pekerjaan sebenarnya, untuk meningkatkan kualitas limbah, proses lumpur aktif siklus (CASS) dan teknologi membran ultrafiltrasi sering digunakan secara bersamaan. Pada kondisi waktu aksi hidrolik 12 jam, laju penyisihan COD metode ini mencapai lebih dari 86%. Tingkat penghilangan nitrogen amonia mencapai lebih dari 90%, dan nilai pH limbah berkisar antara 7,25 hingga 7,89, yang memenuhi standar penggunaan kembali air perkotaan.

 

Pemulihan air limbah industri makanan

Selain meningkatkan kualitas limbah, teknologi membran ultrafiltrasi juga dapat mengkonsentrasikan dan mendaur ulang sejumlah besar zat padat bermanfaat. Penerapan yang paling umum adalah di bidang industri makanan. Air limbah yang dihasilkan oleh industri makanan mengandung banyak lemak, protein, pati, ragi, dll. Jika zat-zat tersebut dibuang ke lingkungan luar, tidak hanya akan menyebabkan pencemaran lingkungan, tetapi juga menimbulkan banyak limbah. Oleh karena itu, teknologi modul ultrafiltrasi digunakan untuk mencegat komponen-komponen yang berguna dalam air limbah, dan pada saat yang sama, BOD dan COD dalam air juga dipisahkan dari air. Zat-zat ambien yang dipisahkan diekstraksi dan didaur ulang, yang dapat memberikan manfaat ekonomi yang lebih besar bagi perusahaan.

 

 

1. Mode penyaringan-aliran penuh
Bila padatan tersuspensi, kekeruhan, dan COD dari influen ultrafiltrasi rendah, seperti air permukaan, air sumur, air keran, dan air laut dengan kualitas air yang baik, atau perlakuan awal yang ketat dilakukan sebelum ultrafiltrasi, seperti peralatan koagulasi dan klarifikasi, filter pasir dan filter multi-media serta sumber air lainnya dengan kualitas air yang buruk, ultrafiltrasi dapat dioperasikan dalam mode filtrasi-aliran penuh. Mode filtrasi ini mirip dengan filtrasi tradisional. Influen memasuki rakitan membran ultrafiltrasi dan semuanya melewati permukaan membran menjadi air terproduksi dan mengalir keluar dari sisi filtrat membran ultrafiltrasi. Kotoran seperti padatan tersuspensi, koloid, dan bahan organik makromolekul yang dicegat oleh membran ultrafiltrasi dibuang dari rakitan membran melalui pencucian balik air yang diatur waktunya, pencucian balik yang ditingkatkan secara kimia, dan pembersihan kimia secara teratur.

 

2. Filtrasi-aliran silang

Bila bahan tersuspensi dan kekeruhan air influen ultrafiltrasi tinggi, seperti aplikasi pengolahan limbah atau penggunaan kembali limbah, ultrafiltrasi dapat dioperasikan dalam mode filtrasi{0}}aliran silang. Influen memasuki rakitan membran ultrafiltrasi, sebagian melewati permukaan membran menjadi air terproduksi, dan bagian lainnya dikeluarkan dari rakitan membran dengan pengotor seperti zat tersuspensi menjadi air pekat. Air pekat yang dibuang diberi tekanan ulang dan diedarkan kembali ke rakitan membran, mempertahankan gaya geser yang dihasilkan oleh laju aliran tinggi pada permukaan membran, dan menghilangkan kotoran seperti zat tersuspensi yang tertahan di permukaan membran, sehingga menjaga lapisan polusi rakitan membran ultrafiltrasi pada tingkat yang relatif tipis.

 

3. Filtrasi pelepasan konsentrat

Ketika kandungan padatan tersuspensi dari influen UF rendah, UF dapat dioperasikan dalam mode filtrasi pelepasan konsentrat. Influen memasuki rakitan membran UF dan dikeluarkan dari rakitan membran dengan proporsi konsentrat yang rendah, biasanya 5-10% dari volume influen, dan sebagian besar influen melewati permukaan membran menjadi air terproduksi.

 

Pengoperasian mode filtrasi pelepasan konsentrat dan mode filtrasi lintas-aliran juga memerlukan pencucian balik air secara berkala, pencucian balik dengan bahan kimia yang ditingkatkan, dan pembersihan bahan kimia secara teratur untuk memulihkan kinerja filtrasi membran UF. Mode filtrasi-aliran penuh memiliki konsumsi energi yang rendah dan tekanan pengoperasian yang rendah, sehingga biaya pengoperasian lebih rendah; sedangkan mode filtrasi-aliran silang dapat menangani pengaruh dengan kandungan padatan tersuspensi yang lebih tinggi. Pemilihan mode spesifik perlu ditentukan berdasarkan kandungan padatan tersuspensi, kekeruhan dan COD dalam influen.

 

 

1. Deteksi pengoperasian membran UF

Untuk memverifikasi efek pengoperasian perangkat UF dan kemungkinan pengotoran membran, perlu untuk memantau beberapa parameter utama selama pengoperasian perangkat UF.

 

1.1 Kekeruhan: mengacu pada zat tersuspensi seperti lumpur, debu, bahan organik halus, plankton dan zat koloid di dalam air, yang akan menyebabkan kualitas air menjadi keruh dan menimbulkan tingkat kekeruhan tertentu. Biasanya zat tersuspensi dan zat koloid ini juga akan menjadi parasit bagi bakteri dan virus. Misalnya, kekeruhan air minum umumnya tidak boleh melebihi 1 NTU, dan kekeruhan limbah membran ultrafiltrasi umumnya tidak boleh melebihi 0,1 NTU.

 

1.2 TSS (padatan tersuspensi total): mengacu pada bahan padat yang tertahan pada membran filter setelah sampel air melewati membran filter dengan ukuran pori 0,45μm dan dikeringkan hingga berat konstan pada 103 derajat ~105 derajat. Total padatan tersuspensi merupakan salah satu indikator penting untuk mengukur tingkat pencemaran air. Parameter ini umumnya lebih akurat dibandingkan kekeruhan (kekeruhan biasanya tidak dapat mendeteksi partikel yang sangat halus).

 

1.3 SDI (indeks kepadatan pendangkalan): Ini adalah salah satu parameter indeks kualitas air yang penting dari sistem pengolahan air reverse osmosis. Nilai SDI menunjukkan kandungan partikel, koloid, dan zat lain di dalam air yang dapat menghalangi berbagai peralatan penjernihan air. Parameter ini biasanya digunakan untuk menilai kemungkinan partikel dan koloid di dalam air menghalangi berbagai peralatan pemurnian air (lihat gambar di bawah).

 

Penentuan SDI adalah dengan terus menambahkan tekanan tertentu (30PSI setara dengan 2,1kg/cm) pada sampel air terukur pada membran filter mikropori dengan diameter 47mm dan ukuran pori 0,45μm, dan mencatat waktu Ti (detik) yang diperlukan untuk menyaring 500ml air dan waktu Tf (detik) yang diperlukan untuk menyaring kembali 500ml air setelah penyaringan terus menerus selama 15 menit (T). Nilai SDI dihitung dengan rumus; secara umum nilai SDI dari saluran masuk osmosis balik (yaitu air ultrafiltrasi) harus tidak melebihi 5.

 

1.4 TOC (Total Organic Carbon): Parameter ini paling umum digunakan untuk menentukan kandungan organik dalam air. Ini mengacu pada jumlah total karbon dalam bahan organik terlarut dan tersuspensi dalam air, termasuk bahan organik alami dan sintetis. Karbon organik total umumnya digunakan untuk mengevaluasi kemungkinan dan tren pengotoran organik dan pengotoran biologis pada membran dalam influen ultrafiltrasi. Bila TOC influen membran ultrafiltrasi lebih besar dari 2 mg/L berarti kemungkinan terjadinya pengotoran biologis pada permukaan membran ultrafiltrasi sangat tinggi.

 

1.5 DOC (Karbon Organik Terlarut): Bagian dari karbon organik total (TOC) yang dapat larut dalam air umumnya mengacu pada karbon organik yang dapat melewati membran filter dengan ukuran pori 0,45 mikron dan tidak menguap dan hilang selama proses analisis. Kecuali limbah, proporsi karbon organik terlarut (DOC) di sebagian besar badan air alami terhadap total karbon organik (TOC) adalah sekitar 80~95%.

 

1.6 Besi dan mangan: Bentuk besi dan mangan yang teroksidasi dapat tertahan oleh sistem membran ultrafiltrasi, namun juga dapat menyebabkan pengotoran membran. Ion besi umumnya ada secara alami (seperti air tanah), atau dihasilkan oleh korosi pada pipa atau peralatan perlakuan awal ultrafiltrasi, atau oleh sisa flokulan yang ditambahkan ke peralatan koagulasi dan klarifikasi praperlakuan ultrafiltrasi.

 

1.7 Kalsium dan magnesium: Kesadahan air terutama berasal dari ion kalsium dan ion magnesium. Menurut kesadahannya, air dapat dibagi menjadi air lunak (dihitung sebagai CaCO3, maksimum tidak lebih dari 60mg/L), air sadah (dihitung sebagai CaCO3, maksimum tidak lebih dari 180mg/L) dan air sangat sadah (dihitung sebagai CaCO3, lebih dari 180mg/L). Kesadahan tidak berbahaya bagi kesehatan manusia, namun jika kesadahan air terlalu tinggi akan menyebabkan kerak pada permukaan pipa, peralatan atau membran pada saat pengolahan air.

 

1.8 Konduktivitas: Konduktivitas air berhubungan linier dengan total padatan terlarut (TDS), yang menunjukkan konduktivitas air.

 

Nilai pH 1,9: digunakan untuk menunjukkan nilai pH air. Nilai pH kurang dari 7 bersifat asam, dan nilai pH lebih besar dari 7 bersifat basa. Nilai pH air murni adalah 7 yang bersifat netral. Nilai pH yang tinggi akan membuat air terasa pahit dan mudah menyebabkan kerak pada pipa dan peralatan air. Air dengan nilai pH rendah akan menimbulkan korosi atau melarutkan logam dan peralatan lainnya.

 

1.10 Silika: Dibagi menjadi silika aktif (silika terlarut) atau silika tidak aktif (silika koloidal). Secara umum silika koloid akan mempercepat pengotoran membran ultrafiltrasi.

 

2. Jenis pencemaran membran ultrafiltrasi

2.1 Polusi koloid: Koloid sebagian besar terdapat di air permukaan. Apalagi dengan pergantian musim, air mengandung sejumlah besar bahan tersuspensi seperti tanah liat, lanau dan koloid lainnya yang terdapat di badan air. Ini sangat berbahaya bagi membran ultrafiltrasi. Karena pada proses filtrasi sejumlah besar partikel koloid mengalir ke permukaan membran dengan air yang dihasilkan mengalir melalui membran. Partikel-partikel yang dicegat oleh membran mudah membentuk lapisan gel. Bagian partikel yang setara atau lebih kecil dari ukuran pori membran akan menembus pori-pori membran dan menghalangi saluran aliran air, sehingga terjadi perubahan yang tidak dapat diubah. Selain itu, besi, mangan dalam air dan koloid yang dibentuk dengan menambahkan koagulan besi atau aluminium dalam pra-perlakuan ultrafiltrasi dapat membentuk lapisan gel pada permukaan membran.

 

2.2 Polusi organik: Beberapa bahan organik ke dalam air ditambahkan secara artifisial selama pengolahan air, seperti surfaktan, deterjen dan flokulan polimer, dan beberapa ada di air alami; zat-zat tersebut juga dapat teradsorpsi pada permukaan membran dan merusak kinerja membran.

 

2.3 Polusi mikroba: Polusi mikroba juga merupakan faktor berbahaya bagi keamanan pengoperasian membran ultrafiltrasi. Beberapa nutrisi dicegat oleh membran dan terakumulasi di permukaan membran. Bakteri berkembang biak dengan cepat di lingkungan ini. Bakteri hidup, bersama dengan ekskresinya, membentuk lendir mikroba dan menempel erat pada permukaan membran. Lendir ini bergabung dengan sedimen lain untuk membentuk lapisan penutup yang kompleks, yang tidak hanya mempengaruhi permeabilitas air pada membran, tetapi juga menyebabkan pengotoran permanen pada membran.

 

 

 

 

Tag populer: membran uf keramik, produsen, pemasok, pabrik membran uf keramik Cina