Materijali i metode
1.1 Ispitati izvor vode
Sirova voda za ovaj test uzima se iz velike fabrike vode u centralnom urbanom području delte rijeke Jangce. Sirova voda iz Q rezervoara rijeke Jangce koristi se kao dnevni izvor vode, a J rezervoar bazena jezera Taihu se koristi kao izvor vode za hitne slučajeve. Eksperimentalni period ima dugi raspon, sa zimskom temperaturom vode od 8-9 stepeni i ljetnom temperaturom vode od 30-33 stepena. Dnevni kvalitet sirove vode je voda klase II-III, a izvor vode za hitne slučajeve je sveukupno klase III, sa nekim pokazateljima klase IV. Sirova voda korištena u ovom eksperimentu je uglavnom sirova voda rijeke Jangce u realnom vremenu.
1.2 Eksperimentalni aparati i radni parametri
(1) Pilot postrojenje. Cjelokupna montaža pilot postrojenja uglavnom uključuje flokulacijski reakcioni rezervoar, ozonsku ravnu keramičku membranu spojenog reakcijskog rezervoara, membranski rezervoar, rezervoar za proizvodnju vode koji takođe služi kao rezervoar za vodu za povratno ispiranje, kontrolnu sobu opreme, prostoriju za doziranje, ventil za cjevovod sistem i automatski sistem upravljanja. Sistem pokriva površinu od 8 m², visok je 4,7 m i ima kapacitet obrade od približno 60 m³/d. Glavne komponente u membranskom rezervoaru su aeratori ozona, moduli ravnih keramičkih membrana i senzori nivoa tečnosti; Prostorija za opremu uključuje uređaje kao što su generatori ozona, pumpe za vodu, ulazne pumpe, pumpe za povratno ispiranje, mjerači protoka, duvaljke i senzori pritiska; Prostorija za doziranje uključuje pumpu za doziranje koagulanata i rezervoar za doziranje, pumpu za doziranje natrijum hipohlorita i rezervoar za doziranje, pumpu za doziranje limunske kiseline i rezervoar za doziranje; Sistem cevovodnih ventila uključuje cevi za sirovu vodu, cevi za proizvodnju vode, cevi za povratno ispiranje, kanalizacione cevi, prelivne cevi, itd.; Sistem samokontrole se prikazuje i njime se upravlja pomoću ekrana osetljivog na dodir, dizajniranog korišćenjem softvera za konfiguraciju, i kontrolisanog pomoću programabilnog logičkog kontrolera. Radni parametri se mogu podesiti i podaci se mogu izvesti na panelu.
(2) Pokretanje procesa. Sirova voda se pumpa u sistem, a koagulant se brzo i temeljno meša sa sirovom vodom pod dejstvom miksera pre nego što uđe u reakcioni rezervoar flokulacije. Zatim ulazi u reakcijski rezervoar sa keramičkom membranom za spajanje ozonske ploče sa dna membranskog rezervoara, a koncentracija ozona u rezervoaru se održava kontinuiranom aeracijom. Sistem usvaja režim rada s prekidima, koji uključuje filtriranje proizvedene vode, povratno ispiranje zraka-vode i filtriranje proizvedene vode, sa dnevnim pražnjenjem. Filtrirana voda usvaja konstantnu filtraciju protoka, a programabilni logički kontroler i regulacijski ventil automatski podešavaju otvor ventila prema podešenoj brzini protoka vode kako bi održali konstantan protok vode. Proizvodna pumpa za vodu filtrira vodu iz membranskog rezervoara u rezervoar za proizvodnu vodu. Rezervoar za proizvodnu vodu je opremljen preljevnom cijevi, a višak vode se ispušta kroz preljev kako bi se održao nivo tekućine u rezervoaru za proizvodnu vodu i osigurao povrat vode za ispiranje.
(3) Parametri membrane. Plosnati keramički membranski modul ima vanjske dimenzije 310 mm × 650 mm × 2450 mm. To je membrana domaće proizvodnje sa submikronskim sferičnim slojem alfa aluminijevog filma i nosećim slojem s veličinom čestica praha od 5 μm. Membranski modul se sastoji od 8 slojeva, pri čemu se donji sloj sastoji od ozona i perforiranog aeracionog sloja, a gornjih 7 slojeva se sastoji od membranskog sloja. Ukupna efektivna površina membrane je 24 m², a gustina punjenja keramičke membrane je 88,8 m²/m³, što je više od gustine punjenja trenutnog projekta keramičke membrane za poljoprivredu i vodu za piće (<80 m ²/m ³). Each membrane element has a size of 540 mm × 250 mm × 6 mm, a membrane pore size of 0.08~0.12 μ m, a pure water flux of ≥ 1600 L/(m ² · h · bar), a membrane thickness of 20~30 μ m, and a flexural strength of ≥ 40 MPa.
(4) Uslovi flokulacije. Flokulacioni rezervoar u ovom eksperimentu podržava dva radna uslova: "flokulaciju" i "mikro flokulaciju".
Flokulacija: Aluminijum sulfat 20 mg/L, vrijeme flokulacije 30 min, dodat u prvu fazu flokulacionog rezervoara; Mikro flokulacija: Aluminijum sulfat 7,5 mg/L, vreme flokulacije 15 min, dodan u drugu fazu rezervoara za flokulaciju.
(5) Generator ozona. Eksperiment može kontrolirati dodavanje ozona otvaranjem i zatvaranjem uređaja za ozon. Koristeći izvor zraka, usisni protok se kontrolira na 12-15 L/min, proizvodnja ozona je 6 g/h, a ukupna snaga mašine je 180 W.
(6) Čišćenje i restauracija membrana. Povratno ispiranje sistema keramičke membrane usvaja povratno ispiranje vazduh-voda, što znači da se membrana pumpa pumpom za povratno ispiranje iz rezervoara za proizvodnju vode kroz cevovod za proizvodnju vode i ubrizgava nazad u membranu. Voda curi iz površine membrane i ispira prljavštinu na površini membrane. Plin se obezbjeđuje pomoću ventilatora, a mjehurići se izduvaju kroz perforirane cijevi za aeraciju kako bi se isprala površina membrane. Projektovani protok za pranje vode je 300 LHM, a projektovani protok za pranje vazduha je 90 m ³/(m² · h), sa trajanjem od 30 sekundi i ispiranjem svakih 30 minuta.
Da bi se održao dugotrajan stabilan rad keramičke membrane, hemijsko čišćenje se koristi kada se razlika transmembranskog pritiska poveća na 35 kPa i ciklus ispitivanja se završi. Kada je kontinuirano vrijeme ispitivanja dugo (odjeljci 2.1, 2.3, 2.4), potopite u 1000 mg/L natrijum hipoklorita 24 sata (ako je potrebno, temeljno isperite, a zatim potopite u 1000 mg/L limunske kiseline 24 sata), temeljito isperite , i ostaviti po strani za sljedeći ciklus ispitivanja; Kada je kontinuirano vrijeme testiranja unutar 1 dana (Poglavlje 2.2), potopite ga u 500 mg/L natrijum hipoklorita na 2 sata, isperite ga i ostavite po strani za sljedeći ciklus ispitivanja. Pokazatelj za procjenu čistoće čišćenja keramičke membrane je da početna razlika transmembranskog tlaka nije veća od 15 kPa.
Rezultati i diskusija
2.1 Stabilan rad visokog protoka i kratkog procesa
Ovaj ciklus testiranja se provodi ljeti, sa temperaturom sirove vode rijeke Jangce i membranskog rezervoara u rasponu od 30.8 do 31.6 stepeni. Membranski fluks za proizvodnju vode je 100 LHM, a efektivna doza koagulanta je 7,5 mg/L. Usvojen je proces filtracije mikro flokulacijske membrane, a povratno ispiranje zrak-voda se provodi svakih 30 minuta. Ulazna zamućenost membranskog rezervoara je 8,94~13,53 NTU, a zamućenost efluenta je manja od 0,05 NTU. Početna razlika transmembranskog pritiska bila je 13,02 kPa. Šestog dana eksperimenta razlika transmembranskog pritiska porasla je na 28,66 kPa i ciklusni test je završen. Tokom eksperimenta, razlika transmembranskog pritiska pokazala je linearan i ujednačen rastući trend s vremenom rada.
Eksperimentalni rezultati pokazuju da ravna keramička membrana usvaja proces pročišćavanja vode mikro flokulacije + keramičke membrane za sirovu vodu rijeke Jangce, uz dobru operativnu stabilnost. Može da radi najmanje 6 dana bez čišćenja hemijskim održavanjem pri velikom protoku od 100 LHM, a razlika transmembranskog pritiska se povećava samo za 15,64 kPa, što je izvodljivo za inženjering.
Stopa proizvodnje vode tokom gornjeg ciklusa ispitivanja dostigla je 94,6% do 97,5%, a stabilnost efluenta je bila dobra.
2.2 Utjecaj uslova flokulacije na razliku transmembranskog tlaka
Ovaj ciklus testiranja se provodi zimi, sa temperaturom vode u membranskom bazenu od 8-9 stepeni. Ovaj eksperiment uspoređuje filtraciju membranskom flokulacijom i mikroflokulacijskom membranskom filtracijom kako bi se pronašao kritični fluks i ponavlja tri kruga kontinuirano. Pod dva različita procesa, za eksperiment je odabrano pet parametara fluksa od 60, 70, 80, 90 i 100 LHM. Prvi ispitni fluks bio je 60 LHM, a povratno ispiranje zrak-voda je vršeno svakih 30 minuta, a fluks se povećavao za jedan nivo dok nije dostigao 100 LHM. Shodno tome je zabilježena razlika transmembranskog tlaka.
Rezultati su pokazali da se razlika transmembranskog tlaka povećava s povećanjem membranskog fluksa, što je u skladu s radnim zakonom onečišćenja membrane. Nije bilo očigledne tačke infleksije fluksa u eksperimentalnom opsegu fluksa od 60-100 LHM, ali je povećanje razlike transmembranskog pritiska bilo najveće kada se fluks povećao sa 60 LHM na 70 LHM. Eksperimentalne grupe sa fluksovima od 60 i 70 LHM pokazale su razliku transmembranskog pritiska od 18,77~24,34 kPa i 21,63~32,06 kPa, respektivno, nakon pola sata membranske filtracije pod uslovima "mikro flokulacije". Nakon 30 minuta membranske filtracije u uslovima "flokulacije", razlike transmembranskog pritiska bile su 14,2~18,61 kPa i 18,49~25,20 kPa, respektivno. Može se vidjeti da kada je fluks membrane ispod 80 LHM, produženje vremena flokulacije je korisno za smanjenje radne razlike transmembranskog tlaka, uz prosječno smanjenje od oko 5 kPa.
Kada je membranski fluks veći od 80 LHM, produženje vremena flokulacije ima ograničenu sposobnost poboljšanja transmembranske razlike tlaka. Razlika transmembranskog pritiska nakon membranske filtracije u trajanju od pola sata u uslovima "mikro flokulacije" i "flokulacije" sa fluksom od 100 LHM je 27.63-28.91 kPa i 26.77-28.49 kPa, odnosno, što su vrlo bliske vrijednosti. Kada je protok membrane nizak, efekat reljefa filterskog kolača na zaprljavanje membrane je značajan. Kada je fluks membrane visok, povećanje doze koagulanta i produžavanje vremena flokulacije imaju mali učinak na kontrolu onečišćenja membrane. Pretpostavlja se da i mikro flokulacija i flokulacija mogu formirati labav sloj filterskog kolača kako bi se ublažila blokada membrane. Guo Jianningovo istraživanje pokazuje da je potrebno formirati samo male cvjetove stipse da bi ih prekrile keramičke membrane. Stoga, pri velikom protoku od 80-100 LHM, kratki proces mikroflokulacijske membranske filtracije je usvojen kao optimizirani tok procesa za ovaj eksperiment, kako bi se razumno smanjila doza koagulanta i skratilo vrijeme flokulacije, dajući referentni iskustvo za inženjerske aplikacije.
2.3 Utjecaj prethodnog tretmana natrijum hipohlorita na tehnologiju kratkog procesa
Ovaj ciklus testiranja se provodi ljeti, sa temperaturom vode u membranskom bazenu od 31.5-34.3 stepena. Tok proizvodnje vode je 100 LHM, a doza prethodnog tretmana natrijum hipohlorita je 0,5 mg/L. Usvojen je proces filtracije mikroflokulacijske membrane natrijum hipoklorita, a povratno ispiranje zrak-voda se provodi svakih 30 minuta. Ulazna zamućenost membranskog rezervoara je 12.3-15.74 NTU, a zamućenost efluenta je manja od 0,05 NTU. Početna razlika transmembranskog pritiska iznosila je 11,14 kPa, a test je trajao do 4,6 dana (otprilike 110 sati), kada je razlika transmembranskog pritiska porasla na 33,54 kPa, a ciklusni test je završen.
Eksperimentalni rezultati pokazuju da prethodna obrada sa 0.5 mg/L natrijum hipoklorita, u poređenju sa bez prethodnog tretmana, koristeći samo proces mikro flokulacije membranske filtracije zapravo skraćuje ciklus čišćenja membrane. Posmatranjem na poligonu ustanovljeno je da je površina membrane nakon ispiranja bila žuto smeđa, komadići su bili ljepljivi, a koncentrirana voda crna. Nagađa se da je ljepljivi floc zagađenje sloja gela. Može biti da se natrijev hipohlorit prvenstveno kombinuje sa hidrofilnim organskim materijama, što smanjuje stabilnost u vodi, utiče na kombinaciju koagulanta i koloida, hidrofobnih makromolekula sa negativnim elektricitetom i čestica da formiraju labave flokule, što pojačava adheziju flokula na površini membrane. , utiče na efekat povratnog pranja i skraćuje ciklus čišćenja za održavanje. Istovremeno, ne može se isključiti da natrijum hipohlorit ima efekat ubijanja algi i izazivanja oštećenja ćelija u sirovoj vodi. Polisaharidi, proteini, huminske kiseline i druge tvari se oslobađaju i prianjaju na membranu, što može pogoršati zagađenje membrane. Međutim, zbog nedostatka daljeg istraživanja ovog fenomena u ovom eksperimentu, nemoguće je precizno spekulirati njegov uzrok. Na osnovu postojećih eksperimentalnih rezultata, treba biti oprezan kada se koristi natrijum hipohlorit kao metoda prethodnog tretmana za keramičke membrane kada se koristi tehnologija kratkih procesa.
Fotografije na licu mjesta prije i nakon prethodnog tretmana natrijum hipohlorita
2.4 Utjecaj fluktuacija u zamućenosti sirove vode na stabilan rad membrana
2.4.1 "Mikro flokulacija + membranska filtracija" tretman dnevne sirove vode (reke Jangce Q rezervoar)
Ovaj ciklus eksperimenta se provodi zimi, sa protokom vode za proizvodnju od 100 LHM, koristeći proces mikroflokulacijske membranske filtracije i provođenjem povratnog ispiranja zraka i vode svaka 30 minuta. Nakon što se svaki ciklus završi, provodi se čišćenje hemijskim održavanjem kako bi se prešlo na sljedeći krug. Sprovode se tri uzastopna kruga testiranja. Tokom tri kruga ispitivanja, temperatura sirove vode je ostala relativno stabilna na (8,0 ± 1,2) stepena; pH je veoma stabilan, na 8,53 ± 0,23; Međutim, zamućenost sirove vode jako varira: u prvom krugu eksperimenata, zamućenost sirove vode je bila (48,7 ± 3,9) NTU; Zamućenost sirove vode u drugom krugu eksperimenata bila je (14,47 ± 8) NTU; Zamućenost sirove vode u prvih 5 dana trećeg kruga eksperimenta bila je (5,85 ± 1,43) NTU, au naredna dva dana zamućenost je naglo porasla na preko 30 NTU. Zamućenost vode proizvedene u tri kruga ispitivanja bila je manja od 0,05 NTU. Početne razlike transmembranskog pritiska za prvi, drugi i treći krug ispitivanja bile su 10,64, 11,07 i 10,37 kPa, respektivno. Ispitivanja su provedena do 5., 5. i 7. dana, a razlika transmembranskog tlaka porasla je na oko 35 kPa, što je označilo kraj cikličkog testiranja.
Eksperimentalni rezultati pokazuju da iako zamućenost sirove vode uveliko varira, rad ravne keramičke membrane je relativno stabilan i može raditi neprekidno 5-7 dana bez hemijskog održavanja pri fluksu od 100 LHM. U trećem krugu eksperimenata, zamućenost sirove vode bila je najniža, nagib povećanja transmembranske razlike tlaka bio je najmanji i mogao je kontinuirano raditi 7 dana, što ukazuje da je niska zamućenost sirove vode korisna za produženje ciklus filtracije membrane i u skladu je sa zakonom o zagađenju membrane.
2.4.2 Tretman sirove vode u hitnim slučajevima filtracijom ozonske membrane mikro flokulacije (J rezervoar u bazenu jezera Taihu)
Ovo ispitivanje ciklusa se provodi u jesen i zimu, poklapajući se sa hitnim uključivanjem sirove vode. U poređenju sa Q sirovom vodom, zamućenost i organska materija sirove vode rezervoara J su relativno veće. Tehnologija ozona je dodana ovom ciklusnom testu. Tok proizvodnje vode je 100 LHM, a koncentracija dodanog ozona je 0,5 mg/L. Usvojen je proces filtracije ozonske membrane mikro flokulacije, a povratno ispiranje zrak-voda se izvodi svaka 30 minuta. Nakon što se svaki ciklus završi, provodi se čišćenje hemijskim održavanjem kako bi se prešlo na sljedeći krug. Sprovode se tri uzastopna kruga testiranja. Tokom tri kruga testiranja, došlo je do značajnih razlika u temperaturi vode sirove vode. Prva runda je imala temperaturu vode (18,75 ± 1.05) stepeni, druga runda je imala temperaturu vode (11,05 ± 0,25) stepeni, a treća runda je imala temperaturu vode (8,05 ± 0,45). ) stepen (nagli porast temperature vode posljednjeg dana nije uključen); pH je veoma stabilan na (8,20 ± 0,14); Zamućenost sirove vode uveliko varira: u prvom krugu ispitivanja, zamućenost sirove vode je bila (82,2 ± 8,8) NTU; Zamućenost sirove vode u drugom krugu eksperimenata bila je (119,35 ± 10,65) NTU; Zamućenost sirove vode u trećem krugu eksperimenata bila je (119,35 ± 10,65) NTU. Zamućenost vode proizvedene u tri kruga ispitivanja bila je manja od 0,05 NTU. Početne razlike transmembranskog pritiska za prvi, drugi i treći krug ispitivanja bile su 4,5, 10,08 i 12,88 kPa, respektivno. Ispitivanja su rađena do 7., 6. i 7. dana, a razlika transmembranskog pritiska porasla je na oko 35 kPa, što je označilo kraj cikličkog testiranja.
Eksperimentalni rezultati pokazuju da iako zamućenost sirove vode uveliko varira, proces ozonskog spoja s ravnom keramičkom membranom može kontinuirano raditi 6-7 dana bez hemijskog održavanja pri fluksu od 100 LHM, uz dobru operativnu stabilnost. Osim toga, u ovom eksperimentu ciklusa, zamućenost sirove vode bila je znatno veća od one dnevne sirove vode u odjeljku 2.4.1, ali na kontinuirani radni ciklus nije utjecalo, što ukazuje da se proces keramičke membrane može prilagoditi visokoj zamućenosti uslovima. Zbog kratkog perioda za zamjenu sirove vode, sirova voda za hitne slučajeve nije norma, a naknadni eksperimenti nisu uspjeli dobiti sirovu vodu za hitne slučajeve za dalja istraživanja. Rezultati istraživanja Wang Haoa i drugih pokazuju da ozon mijenja prirodu organske tvari u vodi, smanjuje stvaranje sloja gela i njegovu adsorpciju na površini membrane. Ozon je također pogodan za kontaktnu oksidaciju organske tvari adsorbirane na površini membrane, čineći je desorbiranom, te ima dobar učinak na ublažavanje zagađenja membrane.
2.5 Istraživanje o efikasnosti kvaliteta vode
Koristeći proces prečišćavanja vode filtracijom mikroflok membrane pri fluksu od 100 LHM, keramička membrana može kontrolirati zamućenost ispod {{10}}.0 5 NTU, a zamućenost proizvedene vode je stabilna i ispunjava zahtjeve novog nacionalnog standarda manje od 1.0 NTU; Stopa uklanjanja CODMn je 49,9%, a stabilan CODMn u proizvedenoj vodi ispunjava zahtjeve novog nacionalnog standarda manje od 3 mg/L; Stopa uklanjanja jona gvožđa je 94,8%, a stabilnost jona gvožđa u proizvedenoj vodi zadovoljava zahtjeve novog nacionalnog standarda manje od {{20}}.3 mg/L; Stopa uklanjanja jona aluminijuma je 89,8%, a stabilnost jona aluminijuma u proizvedenoj vodi zadovoljava zahtjeve novog nacionalnog standarda manje od 0.2 mg/L; Sadržaj jona mangana u sirovoj vodi je relativno nizak i ispunjava zahtjeve novog nacionalnog standarda manje od 0.1 mg/L. Proces keramičke membrane može dodatno smanjiti sadržaj jona mangana u sirovoj vodi sa 0,006 mg/L na 0,002 mg/L. U kratkom procesu keramičke membrane za uklanjanje CODMn, iako keramičke membrane ne mogu direktno ukloniti rastvorljivi CODMn, one mogu sinergistički ukloniti CODMn adsorbiran i nošen ovim mikro česticama presretanjem malih čestica, suspendiranih čvrstih tvari i koloida. Stoga je dodavanje koagulanata ključni korak, koji može značajno poboljšati sposobnost procesa da ukloni organsku materiju, smanji huminsku kiselinu i fulvičnu kiselinu, smanji onečišćenje membrane i poboljša efikasnost povratnog ispiranja. Brzina uklanjanja CODMn u ovom eksperimentu bila je 49,9%, što također može biti povezano sa sposobnošću keramičke membrane da ukloni male čestice veličine 0.08-0.45 μm (detekcija CODMn je izvršena pomoću filterske membrane od 0,45 μm prethodnog tretmana, a eksperimentalna veličina pora keramičke membrane bila je 0.08-0.12 μm).
Ekonomska računica
Ekonomske koristi su oduvijek bile neizbježno ključno pitanje u primjeni membrana, a analiza troškova membranskih sistema uglavnom uključuje troškove amortizacije membrane, troškove energije, potrošnju lijekova, troškove rada i druge troškove. Planiramo da izvršimo analizu troškova celog životnog ciklusa jednog procesa za radionicu ultrafiltracionih membrana sa skalom od 100000 m³/d, koja se uglavnom sastoji od ravnih keramičkih membrana i potopljenih organskih membrana, sa operativnim periodom od 20 godina. Radionica za ultrafiltracionu membranu uključuje komponente za membrane, građevinarstvo membranskih rezervoara, automatizaciju distribucije električne energije, sistem za doziranje hemikalija, sistem za ispiranje vode i ispiranje vazduha, drenažni rezervoar i rezervoar za oporavak, od kojih svi koriste 12 mrežastih membranskih rezervoara. Trošak kupovine ravne keramičke membrane izračunat je na 700 juana/m², sa fluksom membrane od 80-100 LMH (izračunati fluks uzima manju vrijednost) i vijekom trajanja od 20 godina. Trošak nabavke potopljene organske ultrafiltracione membrane je izračunat na 150 juana/m², sa univerzalnim fluksom membrane od 25-30 LMH (izračunati fluks uzima manju vrijednost) i životnim vijekom od 8 godina.
Rezultati pokazuju da kada se koristi tehnologija uranjanja, vijek trajanja keramičkih membrana je 2-3 puta veći od organskih membrana. Iako je ukupna investicija u izgradnju membranskih radionica koje koriste ravne keramičke membrane kao glavni proces za 15% veća od ulaganja u potapajuće organske membrane, ukupni trošak obrade vode po toni keramičkih membrana je zapravo smanjen za 6% u odnosu na organske membrane preko period rada od 20-godine. Stoga je tehnologija keramičkih membrana ekonomična pod stabilnim radnim uvjetima visoke propusnosti. Da bi se povećala konkurentnost daljnjih ravnih keramičkih membrana, mogu se poduzeti sljedeće mjere: ① Optimizacija strukturnog dizajna komponenti membrane radi poboljšanja gustine pakiranja, što ne samo da štedi zemljište, već i smanjuje potrošnju kemikalija. ② Razvojem procesa pripreme keramičke membrane moguće je povećati protok membrane uz održavanje normalne frekvencije ispiranja i hemijskog pranja Koristeći prednosti širokog spektra kvaliteta ulazne vode keramičkih membrana, usvojena je kratka tehnologija procesa kako bi se skratio tok procesa postrojenja za vodu.
Inženjersko iskustvo istraženo u ovom eksperimentu
(1) Zimi, nakon što je završeno ispiranje tijela bazena, tijelo bazena se prazni. Membrana koja je prvobitno bila potopljena u vodu dolazi u direktan kontakt sa hladnim vazduhom, a velika temperaturna razlika može uzrokovati nestabilnost u spojevima membranskog sistema. Komponente membrane treba da imaju odgovarajuće kontrolne mere za slabe tačke temperaturne razlike.
(2) Održavanje stabilnog vakuuma tokom rada je ključ za stabilan rad sistema. Ako je vakuum oštećen i plin se akumulira u cjevovodu, može doći do višestrukih opasnosti: ① izazivanje lake kavitacije usisne pumpe; ② Začepljenje pora membrane gasom tokom ispiranja; ③ Netačno mjerenje podataka o razlici transmembranskog pritiska tokom rada dovodi do poremećaja povratnog ispiranja i kontrolnih signala isključivanja.
(3) Strukturni dizajn komponenti membrane igra ključnu ulogu u poboljšanju gustine pakovanja i poboljšanju performansi filtracije keramičkih membrana. Na primjer, dizajn aeracije i raspored membrane imaju dobar sinergistički učinak na stabilan rad sistema.
(4) U toku rada rezervoara sa potopljenom keramičkom membranom, treba obratiti pažnju na zasjenjenje, posebno u ljetnoj sezoni izbijanja algi.
Zaključak i izgledi
(1) Uređaj za kratko procesno prečišćavanje vode sa plosnatom keramičkom membranom s mikroflokulacijom s razmjerom od 60 m³/d koristi se za tretiranje sirove vode rijeke Jangce. Može stabilno raditi u uvjetima visoke propusnosti 100 LHM, uz ciklus čišćenja održavanja od oko 5-7 dana. Krajnja tačka transmembranske razlike pritiska može se kontrolisati unutar 35 kPa. Keramička membrana u kombinaciji sa ozonskim procesom može se koristiti za tretiranje sirove vode J rezervoara u bazenu jezera Taihu u trajanju od 6-7 dana bez hemijskog održavanja pod fluksom od 100 LHM. Istraživanja pokazuju da se keramička ravna membrana može prilagoditi sirovoj vodi rijeke Jangce i rezervoara u basenu jezera Taihu, a fluktuacija zamućenosti sirove vode malo utiče na stabilan rad membrane.
(2) Keramička ravna membrana sa mikro flokulacijom može kontrolisati zamućenost efluenta ispod 0.05 NTU, sa stopama uklanjanja od 49,9%, 94,8% i 89,8% za CODMn, jone gvožđa i jone aluminijuma, respektivno. Ovi indikatori efluenta direktno ispunjavaju zahtjeve novog nacionalnog standarda za otpadne vode.
(3) Prilikom usvajanja kratkog procesa mikro flokulacije ravne keramičke membrane, natrijum hipohlorit treba pažljivo odabrati kao metodu prethodnog tretmana. Natrijum hipohlorit može pogoršati formiranje sloja gela i uticati na efekat povratnog ispiranja.
(4) Tokom šestomjesečnog eksperimenta nije utvrđeno smanjenje proizvodnje vode, a proizvodnja vode je ostala stabilna na 95%. Može se prilagoditi različitim uvjetima prebacivanja sirove vode i ima odličan kvalitet efluenta, pružajući tehničku podršku za široku primjenu keramičkih membrana u komunalnom inženjerstvu.
(5) Sa periodom rada od 20- godine kao ciklusom, ukupni trošak tretmana vode po toni ravne keramičke membrane visoke propusnosti je zapravo 6% niži od potopljene organske membrane, što je ekonomično.
Primjena tehnologije keramičkih membrana na velikom tržištu komunalne vode za piće ima sljedeće ključne izglede:
(1) Na osnovu karakteristika keramičkih membrana, istražite kratke procesne tehnologije pogodne za keramičke membrane velike propusnosti kako biste poboljšali ekonomsku efikasnost čitavog životnog ciklusa.
(2) Poboljšati performanse keramičkih membrana, optimizirati metodu punjenja kako bi se poboljšao kapacitet obrade jedinice za utovar zapremine komponenti i postiglo intenziviranje zemljišta.
(3) Optimizirajte parametre prethodnog tretmana i ispiranja, odaberite odgovarajuću veličinu pora, poboljšajte glatkoću površine membrane, hidrofilnost i druge metode za ublažavanje onečišćenja keramičke membrane i smanjenje operativnih poteškoća.
(4) Sprovesti specijalizovano istraživanje o standardima tehnologije vodosnabdevanja sa keramičkim membranama u domaćinstvu i planovima rada i održavanja.