Die Permeatdurchflussrate der Ultrafiltrationsmembran sinkt während des Betriebs, während die Druckdifferenz von Tag zu Tag zunimmt. Die erste Reaktion vieler Menschen ist: „Die Membran versagt und muss ersetzt werden.“
Beeilen Sie sich nicht. In den meisten Fällen liegt das Problem beim Rückspülsystem; Entweder ist es schlecht gestaltet oder nicht vollständig ausgestattet.
Bei einem Rückspülsystem geht es nicht nur darum, ein Rohr anzuschließen und eine Pumpe zu installieren. Ein gutes Ultrafiltrations-Rückspülsystem erfordert drei Systeme: konventionelle Rückspülung, chemisch verstärkte Rückspülung (CEB) und Druckluftwäsche. Fehlt einer dieser Punkte, verkürzt sich die Lebensdauer der Membran.
I. Konventionelles Rückspülsystem
Bei der herkömmlichen Rückspülung handelt es sich um einen täglichen „Routinereinigungsprozess“, bei dem die lose Filterkuchenschicht durch eine umgekehrte hydraulische Spülung von der Membranoberfläche entfernt wird.
(1) Rückspülwasserquelle
Das Rückspülwasser muss Ultrafiltrationspermeat sein, kein Rohwasser. Das Waschen der Membran mit Rohwasser ist wie das Waschen schmutziger Dinge mit schmutzigem Wasser. Je öfter man wäscht, desto schmutziger wird es. In der technischen Praxis wird der Permeattank der Ultrafiltration im Allgemeinen direkt wiederverwendet, sodass kein separater Rückspültank erforderlich ist.
(2) Rückspülpumpe
Durchflussrate: Berechnet basierend auf dem Nenn-Rückspülfluss des Membranmoduls. Ein typischer Rückspülfluss beträgt 100 bis 150 L/(m²·h) (LMH). Spezifische Einzelheiten finden Sie im technischen Handbuch des Membranherstellers. Der Gesamtdurchfluss ist der Durchfluss eines einzelnen Moduls multipliziert mit der Anzahl der Module.
Förderhöhe: Unter Berücksichtigung des Rohrleitungswiderstands, des Winkelventilwiderstands und des Rückspülseitenwiderstands des Membranmoduls wird der Rückspüleinlassdruck auf etwa 0,2 MPa geregelt. Der Pumpenkörper besteht normalerweise aus Edelstahl 304; Für korrosives Wasser wird 316L verwendet.
(3) Natriumhypochlorit-Dosiergerät
Wird verwendet, um das mikrobielle Wachstum auf der Membranoberfläche und in der Rohrleitung zu hemmen. Zwei Dosierungsmethoden:
Kontinuierliche Zulaufdosierung: Hält eine effektive Chlorkonzentration von 1 bis 5 ppm im Zulaufwasser aufrecht, geeignet für Situationen, in denen das Rohwasser bereits einen hohen Anteil an Mikroorganismen enthält.
Rückspül-Schockdosierung: Geben Sie einmal täglich 10 bis 15 ppm verfügbares Chlor zum Rückspülwasser hinzu und lassen Sie es jeweils 30 bis 60 Minuten lang einweichen. Dies ist die im Ingenieurwesen am häufigsten verwendete Konfiguration.
Auswahl der Ausrüstung: Das Volumen des Dosierbehälters ist auf die tägliche Dosierung ausgelegt und mit einem Niedrig--Füllstandsschalter ausgestattet. Die Pumpe gibt automatisch einen Alarm aus und stoppt, wenn die Dosierung nicht ausreicht. Die Durchflussmenge der Dosierpumpe wird anhand der Zielkonzentration berechnet und der Ausgangsdruck sollte 0,1 bis 0,2 MPa höher sein als der Dosierpunkt.
II. Chemisch verstärktes Rückspülsystem (CEB).
In Situationen mit schlechter Wasserqualität und hoher Schadstoffbelastung reicht die Wasserrückspülung allein nicht aus; Um hartnäckige Verunreinigungen zu entfernen, ist eine chemische Dosierung erforderlich. Das CEB-System kann mit einer separaten sauren Wascheinheit, einer alkalischen Wascheinheit oder beiden ausgestattet werden.
(1) CEB-Einheit zur Säuredosierung
Anwendbare Szenarien: Szenarien, in denen der Zufluss eine hohe Konzentration hochwertiger Metallkolloide wie Eisen und Aluminium enthält oder in denen eine Tendenz zur Karbonatablagerung besteht.
Chemische Auswahl: Salzsäure wird für herkömmliche anorganische Ablagerungen verwendet, während Oxalsäure oder Zitronensäure für die Verschmutzung durch Schwermetalloxide verwendet wird, da diese weniger korrosiv und membranschonender sind.
Ausstattungsauswahl: Der Dosierbehälter ist für einen Tagesgebrauch ausgelegt und mit einem Unterniveauschutz ausgestattet. Für die Dosierung wird eine Dosierpumpe oder eine Magnetpumpe mit hohem -Durchfluss verwendet, wobei die Durchflussrate auf der Grundlage der Rückspüldurchflussrate und der Zielkonzentration berechnet wird. Angestrebte Einweichkonzentrationen: Oxalsäure 0,5 % bis 1 %, Zitronensäure 0,5 % bis 1 %, Salzsäure 0,1 %.
Betriebskontrolle: Jedes Einweichen dauert 5 bis 15 Minuten. Bei stark verschmutzten Bereichen können die Konzentration und die Einweichzeit im Rahmen der Toleranz des Membranherstellers angemessen erhöht werden, dürfen jedoch den Konzentrationsgrenzwert für die Offline-Reinigung nicht überschreiten.
(2) Alkali-Bakterizid-Dosier-CEB-Einheit
Anwendbare Szenarien: Bei Anwendungen mit hohem Gehalt an organischen Stoffen im Zulauf wird der synergistische Effekt der Alkaliauflösung und -oxidation genutzt, um organische Stoffe und Mikroorganismen gemeinsam zu eliminieren.
Chemische Formulierung: Eine Mischung aus 0,1 % Natriumhypochlorit und 0,05 % Natriumhydroxid. Das Alkali löst organische Stoffe, während das Natriumhypochlorit Mikroorganismen abtötet; die beiden arbeiten zusammen.
Auswahl der Ausrüstung: Der Dosierbehälter ist für den Einsatz von einem Tag ausgelegt und verfügt über einen Unterniveauschutz. Die Auswahl der Dosierpumpe richtet sich nach der Rückspüldurchflussrate und der Zielkonzentration.
Betriebskontrolle: Jedes Einweichen dauert 10 bis 30 Minuten. Bei stark verschmutzten Membranen kann die Natriumhypochlorit-Konzentration im Toleranzbereich des Membranmaterials auf 0,2 % erhöht und gleichzeitig die Einweichzeit verlängert werden.
III. Druckluftwaschsystem
Ultrafiltrationsmembranen mit Außendruck verwenden typischerweise eine Kombination aus „Luftwäsche und Wasserrückspülung“. Durch die Rühr- und Blasenscherwirkung der Druckluft wird die dichte Filterkuchenschicht auf der Membranoberfläche gelockert, was die Effizienz der Rückspülung erheblich verbessert und es besonders für Speisewasser mit hohem Schwebstoffgehalt und hoher Trübung geeignet macht.
Anforderungen an die Luftquelle: Ölfreie, trockene und saubere Druckluft. Ein Luftkompressor erfordert einen Behälter-und-Trockner, einen Präzisionsfilter und einen Kühltrockner. Öl und Partikel, die in die Membran eindringen, verursachen eine irreversible Verschmutzung.
Betriebsparameter: Einzel-Membran-Luft-Waschdurchflussrate 5 bis 12 Nm³/h, spezifische Einzelheiten finden Sie im Handbuch des Membranherstellers. Der Einlassluftdruck sollte unter 0,1 MPa geregelt werden; Ein höherer Druck führt zum Bruch der Membranfasern. Der herkömmliche Ablauf besteht aus einer Luftwäsche, gefolgt von einer Wasserrückspülung; Bei stark verschmutzten Membranen kann ein gleichzeitiger Luft-{7}}Wasser-Waschmodus verwendet werden.
Eine routinemäßige Rückspülung sollte täglich durchgeführt werden, die CEB sollte nach Bedarf durchgeführt werden und die Luftwäsche sollte in Verbindung mit der Rückspülung durchgeführt werden. Diese drei Systeme erfüllen jeweils ihre spezifischen Funktionen und verwandeln die Verschmutzungskontrolle von Ultrafiltrationsmembranen von der „Behandlung von Verstopfungen nach ihrem Auftreten“ in „routinemäßige Wartung“, wodurch die Membranlebensdauer verlängert und die Permeatstabilität verbessert wird.
