La tecnología de membranas de lámina plana de carburo de silicio pertenece a la categoría de ultrafiltración sumergida. Su aplicación principal consiste en sumergir directamente el módulo de membrana de lámina plana de carburo de silicio en el tanque de agua cruda o de aguas residuales a tratar. Impulsadas por energía externa (generalmente presión negativa proporcionada por una bomba de permeado o sifón), el agua y las partículas más pequeñas que los poros de la membrana penetran a través de la capa de la membrana, mientras que las partículas más grandes que los poros se retienen, logrando así la separación sólido-líquido.
Los procesos de limpieza por ultrafiltración se dividen en limpieza física y limpieza química. La limpieza física incluye procesos de retrolavado, pulverización y aireación. El retrolavado utiliza un flujo de agua inverso (que ingresa desde el extremo del permeado del módulo de membrana y penetra a través de los poros de la membrana) para eliminar los contaminantes-profundos y superficiales de los poros de la membrana. Los procesos de pulverización y aireación utilizan impacto hidráulico o perturbación de gas para ayudar a eliminar las impurezas adheridas a la superficie de la membrana. La limpieza química utiliza agentes químicos para eliminar coloides, materia orgánica, sales inorgánicas y otros contaminantes formados sobre y dentro de la membrana de ultrafiltración, incluida la limpieza química de mantenimiento (CEB) y la limpieza química restauradora (CIP).
01 Modos de funcionamiento del sistema de membrana de hoja plana de cerámica de carburo de silicio
Los modos de funcionamiento del sistema de ultrafiltración de membrana de lámina plana de carburo de silicio son los siguientes:
El proceso de filtración por membrana incluye los siguientes pasos:
Agua Producto: El paso de agua producto elimina contaminantes como óxidos metálicos, sólidos suspendidos y bacterias;
Contralavado: Se requiere un contralavado periódico para eliminar la capa de torta de filtración de la superficie de la membrana;
Pulverización: el agua se pulveriza directamente sobre la parte superior de la torre de filtrado, lo que mejora la eficiencia del retrolavado y la limpieza;
Aireación: El aire proviene del fondo de la torre de filtrado, mejorando el proceso de retrolavado y limpieza;
Circulación química: elimina la suciedad o las incrustaciones del interior de las láminas de membrana;
Limpieza química: Elimina la suciedad o las incrustaciones del exterior de la membrana.
02 Proceso de operación del sistema de membrana de hoja plana de cerámica de carburo de silicio
1. Inyección de agua y ventilación de aire
Abra la válvula de ventilación superior y la válvula de entrada para introducir agua cruda en el tanque de membrana, ventilando el aire del sistema.
Momento de inicio: El sistema se ejecuta por primera vez o después de que el sistema de membrana de lámina plana de cerámica de carburo de silicio se haya vaciado de líquido.
2. Filtración
La filtración utiliza una bomba para crear presión negativa (vacío) dentro de la membrana. Esta diferencia de presión impulsa las moléculas de agua a través de la membrana, lo que permite que el agua purificada fluya desde el lado del permeado, mientras se retienen los contaminantes.
3. Limpieza física
La limpieza física consta de dos etapas. La primera etapa utiliza bombas de retrolavado y dispositivos de aireación para el retrolavado y la aireación para abordar el impacto de la capa de torta de filtración en el rendimiento del sistema de membrana. La segunda etapa, realizada antes de la limpieza química, implica vaciar el tanque de membrana y utilizar un proceso de limpieza por aspersión combinado con retrolavado y aireación para limpiar físicamente a fondo los elementos de la membrana, creando condiciones favorables para la limpieza química.
① Contralavado y aireación
② Vaciado y aireación del tanque de membrana
③ Pulverización, retrolavado, aireación y vaciado
4. Limpieza química
La limpieza química se divide en limpieza de mantenimiento químico (CEB) y limpieza química in situ (CIP).
① Limpieza de mantenimiento químico (CEB)
La limpieza de mantenimiento químico (CEB) implica agregar productos químicos al agua de contralavado para mejorar el efecto de limpieza.
② Limpieza química in situ (CIP)
Cuando los métodos de limpieza anteriores no logran restaurar el flujo o la presión del permeado alcanza el valor de limpieza CIP (-40 kPa), se debe iniciar la limpieza química in situ (CIP). Este proceso implica sumergir el módulo de membrana de hoja plana de carburo de silicio en un agente de limpieza químico para disolver completamente y eliminar los contaminantes rebeldes de la superficie y los poros de la membrana, restaurando así el rendimiento de la membrana.
03 Agentes de limpieza de uso común y requisitos de calidad del agua de limpieza para membranas de lámina plana cerámica de carburo de silicio
①Agentes de limpieza de uso común
La siguiente tabla enumera los agentes de limpieza químicos más utilizados:
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Tipo de agente |
Agente de uso común |
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Agente oxidante |
Hipoclorito de sodio (NaOCl) |
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Agente alcalino |
Hidróxido de sodio (NaOH) |
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Agente ácido |
Ácido clorhídrico (HCl)/citrato |
Nota: Las dosis de agentes específicos se pueden ajustar según las condiciones reales del sitio.
② Requisitos de calidad del agua de limpieza
El agua de limpieza utilizada para disolver los productos químicos de limpieza puede ser permeado de UF, agua pura u otras fuentes de agua relativamente limpia. Deben cumplirse las siguientes condiciones:
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Artículo |
Parámetro |
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Dureza Total |
<80ppm (carbonate content) |
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Índice de tinción (SDI) |
<3 |
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Materia Orgánica Total |
<8ppm |
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Iones de hierro |
<0.5ppm |
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Iones de silicio |
<5ppm |
Nota: La operación específica y la calidad del agua de limpieza se pueden ajustar de acuerdo con las condiciones reales del sitio.