Einführung
Aufgrund ihres Kostenvorteils werden organische Membranen häufig in konventionellen Wasseraufbereitungsprojekten eingesetzt. Sie sind jedoch anfällig für Alterung, Verstopfung und Beschädigung, wenn sie unterschiedlichen extremen Industriewasserqualitäten ausgesetzt sind. In diesem Artikel werden drei Betriebsbedingungen besprochen, die für organische Membranen ungeeignet sind, und die Hauptvorteile anorganischer Ultrafiltrationsmembranen aus Siliciumcarbid unter rauen Wasserbedingungen erläutert, um Umwege bei der Prozessauswahl zu vermeiden.
Kategorie 1: Starke Säuren und Laugen sowie hohe Konzentrationen an Oxidationsmitteln beeinträchtigen die Wasserqualität.
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Besonderheit |
Inhalt |
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Betriebseigenschaften |
① Der extreme pH-Wert-Bereich des Rohwassers im Jahresverlauf: pH < 2 für stark saures Abwasser, pH > 13 für stark alkalisches chemisches Abwasser; ② Das Wasser enthält hohe Konzentrationen stark oxidierender Substanzen wie Natriumhypochlorit, Wasserstoffperoxid, Ozon und Dichromat; ③ Das System erfordert hochfrequente, hochkonzentrierte Säure- und Alkalimittel, um stark verunreinigte Membranelemente gründlich zu reinigen. |
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Mängel der organischen Membran |
Die meisten kommerziell erhältlichen organischen PVDF-Membranen vertragen stabil nur pH-Werte zwischen 1 und 12. Eine längere Einwirkung konzentrierter starker Säuren und Laugen führt nach und nach zu Schwellungen sowie zur Hydrolyse und zum Bruch der Molekülketten. Ständiges Eintauchen in hochkonzentrierte Oxidationsmittel beschädigt die Polymerstruktur, wodurch die Membranfasern spröde werden und Risse bekommen und die Poren kollabieren, wodurch die Membran nicht mehr richtig funktionieren kann. |
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SSiliziumkarbidKeramikMembrananpassung |
Siliziumkarbid ist chemisch äußerst inert und hat einen pH-Bereich von 100 %. Stabiler Betrieb von 0 bis 14 Grad; kann längerem Eintauchen und Reinigen mit hohen Konzentrationen an Säuren, Laugen und Oxidationsmitteln standhalten, ohne aufzuquellen, zu altern oder durch Oxidation zu schädigen; Die Durchsatzwiederherstellungsrate liegt nach jeder Tiefenreinigung bei über 95 %. Die langfristige-Leistung zeigt keine Verschlechterung. |
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Typische Branchenszenarien |
Mutterlauge mit hohem-Salzgehalt aus Feinchemikalien, Abwasser aus der chemischen Kohlevergasung, Säure- und Alkali-Reinigungsabfälle aus Lithiumbatterien sowie Lösungen mit hohem-Säure- und Alkaligehalt aus der pharmazeutischen Synthese usw. |
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Spezifische Fälle |
Link -Siliziumkarbid-Keramikmembranen zur Reinigung saurer Flüssigkeiten
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Kategorie 2: Wasser mit hohem Feststoffgehalt, hohem Ölgehalt und hoher Härte, das die Oberfläche anschleift.
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Besonderheit |
Inhalt |
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Betriebseigenschaften |
① Das Wasser enthält einen hohen Anteil an Schwebstoffen, emulgiertem Öl, Kolloiden und feinen harten Partikeln. ② Der Betrieb erfordert eine hochintensive physikalische Reinigung, um den Filterkuchen von der Membranoberfläche zu entfernen, und eine langfristige Spülung der Membranoberfläche. ③ Schadstoffe verdichten sich leicht in den Membranporen und bilden eine irreversible Adsorptionsschicht. |
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Mängel der organischen Membran |
Organische Membranfasern sind weich und eine langfristige-intensive Luftreinigung-und der Abrieb harter Partikel führen dazu, dass sich die Membranfasern abnutzen, brechen und unbrauchbar werden. Organische Materialien sind hydrophober als Siliziumkarbid-Keramikmembranen und Öl und Kolloide können leicht fest daran haften. Durch herkömmliche Reinigung können sie nicht vollständig entfernt werden, was zu einem deutlichen Rückgang des Flussmittels führt. |
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SSiliziumkarbidKeramikMembrananpassung |
Die Siliziumkarbid-Keramikmembran wird bei hoher Temperatur integral gesintert und ihre mechanische Festigkeit und Verschleißfestigkeit übertreffen die organischer Membranen bei weitem. Es hält einer physikalischen Hochdruckreinigung über einen langen Zeitraum stand. Das Material ist von Natur aus hydrophil und Öl und Kolloide lassen sich nur schwer verdichten und adsorbieren. In Kombination mit einer Tiefenreinigung mit starken Säuren und Laugen kann die Schmutzschicht vollständig entfernt werden, was den Reinigungszyklus und die Lebensdauer erheblich verlängert. |
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Typische Branchenszenarien |
Industrielles ölhaltiges Abwasser, Grundwasser aus Mineralbrunnen, Lithiumextraktionsflüssigkeit aus Salzseen, Rückgewinnung und Filtration chemischer Katalysatoren, Abwasser aus der Lebensmittel- und Pflanzenölverarbeitung, Abwasser aus der Galvanik-Vorbehandlung mit suspendierten Feststoffen usw. |
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Spezifische Fälle |
Abbildung - Wasserkontaktwinkel verschiedener Membranmaterialien
Kategorie 3: Hochtemperatursysteme, die polare organische Lösungsmittel enthalten
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Besonderheit |
Inhalt |
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Betriebseigenschaften |
① The long-term operating temperature of the feed liquid is >60 Grad; ②Das Wasser enthält polare organische Lösungsmittel wie Ketone, Amide und Alkoholester. |
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Mängel der organischen Membran |
Die meisten polymerorganischen Membranen können nur Temperaturen von bis zu 50 -60 Grad standhalten. Unter Hochtemperaturbedingungen erweicht und verformt sich die Membranstruktur und die Porengröße verändert sich. Materialien wie PVDF können durch hochpolare organische Lösungsmittel aufgelöst und gequollen werden, wodurch ihre Filterfunktion direkt verloren geht und die Gefahr besteht, dass das gesamte System verschrottet wird. |
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SSiliziumkarbidKeramikMembrananpassung |
Anorganische Materialien weisen eine ausgezeichnete thermische Stabilität auf und können Flüssigkeiten mit hohen Temperaturen über 80 Grad über längere Zeiträume standhalten. Sie reagieren nicht mit den meisten organischen Lösungsmitteln, bewahren die strukturelle Stabilität in lösungsmittelhaltigen Flüssigkeitssystemen und gewährleisten eine gleichbleibende Filtrationsgenauigkeit während des gesamten Prozesses. |
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Typische Branchenszenarien |
Dazu gehören die Hochtemperatur-Klärung von Lebensmittelfiltraten, die Lösungsmittelreinigung von Feinchemikalien, Hochtemperatur-Filtrat aus der Bio-{2}Fermentation und die Heißtrennung von wärmeempfindlichen Materialien. |
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Spezifische Fälle |
Zusammenfassung der Auswahl basierend auf den Betriebsbedingungen
Angesichts dreier extremer Industriewasserqualitäten-stark korrosiver Säuren und Laugen, hoher-Feststoffverschmutzung durch Öl und hoher-Temperatur organischer Lösungsmittel- werden die Nachteile organischer Membranmaterialien noch deutlicher. Probleme wie Alterung und Faserbruch, permanenter Flussmittelabbau und die Unfähigkeit, die Leistung durch chemische Reinigung wiederherzustellen, treten schnell auf, was zu häufigem Membranaustausch und erheblich steigenden langfristigen Projektwartungskosten führt. Siliziumkarbid-Keramikmembranen nutzen ihre Leistungsvorteile und verfügen über mehrere Kernstärken: Beständigkeit gegen starke Korrosion über alle pH-Werte hinweg, hohe mechanische Festigkeit, Verschleiß- und Erosionsbeständigkeit, Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und organische Lösungsmittel, native Hydrophilie und stabiler hoher Fluss. Sie sind weniger anfällig für Verstopfungen durch Kolloide und Ölverunreinigungen, weisen einen allmählichen Anstieg der Druckdifferenz auf und weisen nach der Reinigung eine hervorragende Flussrückgewinnung auf. Ihre Lebensdauer kann 3-mal so hoch sein wie die von organischen Membranen, wodurch verschiedene Betriebsausfälle organischer Membranen bereits an der Quelle wirksam gemildert werden. Dies bietet eine langfristige, stabile Filtrationslösung für anspruchsvolle industrielle Wasseraufbereitungsprojekte in den Bereichen Feinchemikalien, neue Energiequellen für Lithiumbatterien, Mineralsalzseen und pharmazeutische Synthese.
1. Wir begrüßen Kollegen in Wasseraufbereitungsprozessen und -betrieben, die im Kommentarbereich ihre Erfahrungen und Herausforderungen beim Betrieb verschiedener Membransysteme teilen und voneinander lernen möchten.
2. Wir sind ein professioneller Lieferant von Siliziumkarbid-Keramikmembranen und zugehörigen Geräten und können ausgereifte Lösungen für unterschiedliche Anforderungen anbieten. Bitte senden Sie uns für Details eine private Nachricht.
3. Unser Unternehmen rekrutiert ständig Talente; Branchenprofis können sich gerne erkundigen und bewerben.