Brzina protoka permeata ultrafiltracione membrane opada kako ona radi, dok se razlika pritiska povećava iz dana u dan. Prva reakcija mnogih ljudi je: "Membrana otkazuje i treba je zamijeniti."
Ne žuri. U većini slučajeva, problem leži u sistemu povratnog ispiranja; ili je loše dizajniran, ili nije u potpunosti opremljen.
Sistem povratnog ispiranja nije samo stvar povezivanja cijevi i ugradnje pumpe. Za dobar ultrafiltracijski sistem za povratno ispiranje potrebna su tri sistema: konvencionalno povratno ispiranje, hemijski poboljšano povratno ispiranje (CEB) i pranje komprimovanim vazduhom. Nedostatak bilo kojeg od ovih skratit će životni vijek membrane.
I. Konvencionalni sistem povratnog ispiranja
Konvencionalno povratno ispiranje je svakodnevni proces "rutinskog čišćenja" koji koristi obrnuto hidraulično ispiranje kako bi se uklonio labav sloj filterskog kolača s površine membrane.
(1) Izvor vode za povratno ispiranje
Voda za povratno ispiranje mora biti ultrafiltracijski permeat, a ne sirova voda. Pranje membrane sirovom vodom je kao pranje prljavih stvari prljavom vodom; što više perete, sve je prljavije. U inženjerskoj praksi, rezervoar za ultrafiltracijski permeat se generalno ponovo direktno koristi, eliminišući potrebu za posebnim rezervoarom za povratno ispiranje.
(2) Pumpa za povratno ispiranje
Brzina protoka: Izračunato na osnovu nazivnog protoka povratnog ispiranja membranskog modula. Tipičan fluks povratnog ispiranja je 100 do 150 L/(m²·h) (LMH). Za specifične detalje pogledajte tehnički priručnik proizvođača membrane. Ukupni protok je brzina protoka jednog modula pomnožena sa brojem modula.
Glava: Uzimajući u obzir otpor cjevovoda, otpor koljenastog ventila i bočni otpor povratnog ispiranja membranskog modula, ulazni tlak povratnog ispiranja kontrolira se na približno 0,2 MPa. Tijelo pumpe je obično napravljeno od nehrđajućeg čelika 304; za korozivnu vodu koristi se 316L.
(3) Uređaj za doziranje natrijum hipohlorita
Koristi se za inhibiciju rasta mikroba na površini membrane i u cjevovodu. Dvije metode doziranja:
Kontinuirano doziranje na ulazu: Održava efektivnu koncentraciju hlora od 1 do 5 ppm u ulaznoj vodi, pogodno za situacije u kojima sirova voda već sadrži visok nivo mikroorganizama.
Doziranje šoka povratnog ispiranja: Dodajte 10 do 15 ppm raspoloživog hlora u vodu za povratno ispiranje, namakajući svaki put 30 do 60 minuta, jednom dnevno. Ovo je najčešće korištena konfiguracija u inženjerstvu.
Odabir opreme: Zapremina rezervoara za doziranje je dizajnirana na osnovu dnevne doze, opremljena prekidačem niskog-nivoa; pumpa će se automatski alarmirati i zaustaviti kada je doza nedovoljna. Brzina protoka pumpe za doziranje izračunava se na osnovu ciljne koncentracije, a izlazni pritisak treba da bude 0,1 do 0,2 MPa veći od tačke doziranja.
II. Hemijski poboljšani sistem povratnog ispiranja (CEB).
U situacijama sa lošim kvalitetom vode i velikim opterećenjem zagađenja, samo povratno ispiranje vode nije dovoljno; doziranje kemikalija je neophodno za uklanjanje tvrdokornih zagađivača. CEB sistem može biti opremljen zasebnom jedinicom za kiselo pranje, jedinicom za alkalno pranje ili oboje.
(1) CEB jedinica za doziranje kiseline
Primjenjivi scenariji: Scenariji u kojima influent sadrži visoku koncentraciju -koloida metala visoke vrijednosti kao što su željezo i aluminij, ili gdje postoji tendencija karbonatnog kamenca.
Hemijska selekcija: Hlorovodonična kiselina se koristi za konvencionalni neorganski kamenac, dok se oksalna kiselina ili limunska kiselina koristi za onečišćenje oksidom teških metala, jer su manje korozivne i više{0}}prijateljske za membrane.
Odabir opreme: rezervoar za doziranje je dizajniran za jednodnevnu upotrebu i opremljen niskim-zaštitom. Pumpa za doziranje ili magnetna pumpa-velikog protoka koristi se za doziranje, pri čemu se brzina protoka izračunava na osnovu brzine povratnog ispiranja i ciljne koncentracije. Ciljane koncentracije namakanja: oksalna kiselina 0,5% do 1%, limunska kiselina 0,5% do 1%, hlorovodonična kiselina 0,1%.
Kontrola rada: Svako namakanje traje 5 do 15 minuta. Za jako onečišćena područja, koncentracija i vrijeme namakanja mogu se na odgovarajući način povećati unutar dopuštenja proizvođača membrane, ali ne smiju premašiti granicu koncentracije offline čišćenja.
(2) CEB jedinica za doziranje alkalijskih{1}}baktericida
Primjenjivi scenariji: Za primjene s visokim sadržajem organske tvari u influentu, koristi se sinergijski učinak alkalnog rastvaranja i oksidacije za eliminaciju organske tvari i mikroorganizama zajedno.
Hemijska formulacija: mješavina 0,1% natrijum hipohlorita i 0,05% natrijum hidroksida. Alkalija otapa organsku materiju, dok natrijum hipohlorit ubija mikroorganizme; njih dvoje rade zajedno.
Odabir opreme: rezervoar za doziranje je dizajniran za jednodnevnu upotrebu i uključuje nisku-zaštitu. Pumpa za doziranje se bira na osnovu brzine protoka povratnog ispiranja i ciljne koncentracije.
Kontrola rada: Svako namakanje traje 10 do 30 minuta. Za jako onečišćene membrane, koncentracija natrijevog hipoklorita može se povećati na 0,2% unutar raspona tolerancije materijala membrane, dok se istovremeno produžava vrijeme namakanja.
III. Sistem za pranje komprimovanog vazduha
Eksterne membrane za ultrafiltraciju pod pritiskom obično koriste kombinaciju "ispiranje zraka plus ispiranje vodom". Agitacija i djelovanje komprimovanog zraka na smicanje mjehurića labavi gusti sloj filterskog kolača na površini membrane, značajno poboljšavajući efikasnost povratnog ispiranja, što ga čini posebno pogodnim za napojnu vodu sa visokim sadržajem suspendiranih čvrstih tvari i velikom zamućenošću.
Zahtjevi za izvor zraka: bez ulja-suv, čist komprimirani zrak. Kompresor zraka zahtijeva prijemnik-i-sušač, precizni filter i rashladnu sušilicu. Ulje i čestice koje ulaze u membranu uzrokuju nepovratno onečišćenje.
Radni parametri: Brzina protoka pranja zraka sa jednom-membranom-od 5 do 12 Nm³/h, za konkretne detalje pogledajte priručnik proizvođača membrane. Ulazni pritisak vazduha treba kontrolisati ispod 0,1 MPa; viši pritisak će uzrokovati lomljenje membranskih vlakana. Konvencionalni redoslijed je ispiranje zrakom nakon čega slijedi ispiranje vodom; za jako onečišćene membrane, može se koristiti simultani način pranja zrakom{7}}vodom.
Rutinsko ispiranje treba obavljati svakodnevno, CEB treba izvoditi po potrebi, a ispiranje zrakom treba izvoditi zajedno sa povratnim ispiranjem. Ova tri sistema svaki obavljaju svoje specifične funkcije, transformišući kontrolu onečišćenja ultrafiltracione membrane od "liječenja začepljenja nakon što se ono pojavi" u "rutinsko održavanje", čime se produžava vijek trajanja membrane i poboljšava stabilnost permeata.