El caudal de permeado de la membrana de ultrafiltración disminuye a medida que funciona, mientras que el diferencial de presión aumenta día a día. La primera reacción de muchas personas es: "La membrana está fallando y es necesario reemplazarla".
No te apresures. En la mayoría de los casos, el problema radica en el sistema de retrolavado; O está mal diseñado o no está completamente equipado.
Un sistema de retrolavado no es simplemente cuestión de conectar una tubería e instalar una bomba. Un buen sistema de retrolavado por ultrafiltración requiere tres sistemas: retrolavado convencional, retrolavado mejorado con productos químicos (CEB) y lavado con aire comprimido. La falta de cualquiera de estos acortará la vida útil de la membrana.
I. Sistema de retrolavado convencional
El retrolavado convencional es un proceso de "limpieza de rutina" diario que utiliza lavado hidráulico inverso para eliminar la capa de torta de filtración suelta de la superficie de la membrana.
(1) Fuente de agua de retrolavado
El agua de retrolavado debe ser permeado de ultrafiltración, no agua cruda. Lavar la membrana con agua cruda es como lavar cosas sucias con agua sucia; cuanto más lavas, más se ensucia. En la práctica de la ingeniería, el tanque de permeado de ultrafiltración generalmente se reutiliza directamente, eliminando la necesidad de un tanque de retrolavado separado.
(2) Bomba de retrolavado
Caudal: Calculado en base al flujo de retrolavado nominal del módulo de membrana. Un flujo de retrolavado típico es de 100 a 150 L/(m²·h) (LMH). Consulte el manual técnico del fabricante de la membrana para obtener detalles específicos. El caudal total es el caudal de un solo módulo multiplicado por el número de módulos.
Cabezal: considerando la resistencia de la tubería, la resistencia de la válvula de codo y la resistencia del lado de retrolavado del módulo de membrana, la presión de entrada de retrolavado se controla en aproximadamente 0,2 MPa. El cuerpo de la bomba suele estar hecho de acero inoxidable 304; para agua corrosiva, se utiliza 316L.
(3) Dispositivo dosificador de hipoclorito de sodio
Se utiliza para inhibir el crecimiento microbiano en la superficie de la membrana y en la tubería. Dos métodos de dosificación:
Dosificación de entrada continua: Mantiene una concentración efectiva de cloro de 1 a 5 ppm en el agua de entrada, adecuada para situaciones donde el agua bruta ya contiene un alto nivel de microorganismos.
Dosificación de choque de retrolavado: agregue de 10 a 15 ppm de cloro disponible al agua de retrolavado, remojándolo durante 30 a 60 minutos cada vez, una vez al día. Esta es la configuración más utilizada en ingeniería.
Selección de equipo: el volumen del tanque dosificador está diseñado en función de la dosis diaria, equipado con un interruptor de nivel bajo-; la bomba emitirá una alarma y se detendrá automáticamente cuando la dosis sea insuficiente. El caudal de la bomba dosificadora se calcula en función de la concentración objetivo y la presión de salida debe ser de 0,1 a 0,2 MPa mayor que el punto de dosificación.
II. Sistema de retrolavado mejorado con productos químicos (CEB)
En situaciones con mala calidad del agua y alta carga contaminante, el retrolavado del agua por sí solo es insuficiente; Es necesaria la dosificación de productos químicos para eliminar los contaminantes rebeldes. El sistema CEB puede equiparse con una unidad de lavado ácido separada, una unidad de lavado alcalino o ambas.
(1) Unidad CEB de dosificación de ácido
Escenarios aplicables: escenarios en los que el afluente contiene una alta concentración de coloides metálicos de alto-valor, como hierro y aluminio, o en los que existe una tendencia a la formación de incrustaciones de carbonatos.
Selección química: el ácido clorhídrico se usa para incrustaciones inorgánicas convencionales, mientras que el ácido oxálico o el ácido cítrico se usan para incrustaciones de óxidos de metales pesados, ya que son menos corrosivos y más amigables con las membranas.
Selección de equipo: el tanque dosificador está diseñado para uso durante un día y está equipado con protección de bajo nivel-. Para la dosificación se utiliza una bomba dosificadora o una bomba magnética de alto flujo-, cuyo caudal se calcula en función del caudal de retrolavado y la concentración objetivo. Concentraciones de remojo objetivo: ácido oxálico del 0,5% al 1%, ácido cítrico del 0,5% al 1%, ácido clorhídrico del 0,1%.
Control de Operación: Cada remojo dura de 5 a 15 minutos. Para áreas muy sucias, la concentración y el tiempo de remojo se pueden aumentar adecuadamente dentro de lo permitido por el fabricante de la membrana, pero no deben exceder el límite de concentración de limpieza fuera de línea.
(2) Unidad CEB de dosificación de bactericida alcalino-
Escenarios aplicables: Para aplicaciones con alto contenido de materia orgánica en el afluente, se utiliza el efecto sinérgico de la disolución y oxidación del álcali para eliminar la materia orgánica y los microorganismos juntos.
Formulación química: Una mezcla de 0,1% de hipoclorito de sodio y 0,05% de hidróxido de sodio. El álcali disuelve la materia orgánica, mientras que el hipoclorito de sodio mata los microorganismos; los dos trabajan juntos.
Selección de equipo: el tanque dosificador está diseñado para uso durante un día e incluye protección de bajo nivel-. La bomba dosificadora se selecciona en función del caudal de retrolavado y la concentración objetivo.
Control de Operación: Cada remojo dura de 10 a 30 minutos. Para membranas muy sucias, la concentración de hipoclorito de sodio se puede aumentar al 0,2% dentro del rango de tolerancia del material de la membrana, al mismo tiempo que se extiende el tiempo de remojo.
III. Sistema de lavado de aire comprimido
Las membranas de ultrafiltración de presión externa suelen utilizar una combinación de "lavado de aire más retrolavado de agua". La acción de agitación y corte de burbujas del aire comprimido afloja la densa capa de torta de filtración en la superficie de la membrana, mejorando significativamente la eficiencia del retrolavado, lo que la hace particularmente adecuada para agua de alimentación con altos sólidos en suspensión y alta turbidez.
Requisitos de la fuente de aire: aire comprimido limpio, seco y libre de aceite-. Un compresor de aire requiere un receptor-y-secador, un filtro de precisión y un secador refrigerado. El aceite y las partículas que ingresan a la membrana causan incrustaciones irreversibles.
Parámetros de funcionamiento: Caudal de lavado de-aire-de membrana única de 5 a 12 Nm³/h; consulte el manual del fabricante de la membrana para obtener detalles específicos. La presión del aire de entrada debe controlarse por debajo de 0,1 MPa; Una presión más alta provocará la rotura de las fibras de la membrana. La secuencia convencional es un lavado con aire seguido de un retrolavado con agua; para membranas muy sucias, se puede utilizar un modo de lavado simultáneo con aire-agua.
El retrolavado de rutina debe realizarse diariamente, el CEB debe realizarse según sea necesario y el lavado con aire debe realizarse junto con el retrolavado. Cada uno de estos tres sistemas realiza sus funciones específicas, transformando el control de incrustaciones en las membranas de ultrafiltración de "tratar la obstrucción después de que ocurre" a "mantenimiento de rutina", extendiendo así la vida útil de la membrana y mejorando la estabilidad del permeado.