Polyakrylamid (PAM) může způsobit nevratné znečištění různých typů filtračních membrán. Tento článek se zaměřuje na analýzu anorganického znečištění membrán. Dlouhotrvajícím-problémem provozu anorganické membrány je to, že dokud v systému existuje volný PAM, bude membránový prvek zažívat neustálý nárůst tlakového rozdílu a nevratný pokles toku a běžné čištění kyselin a zásad nestačí k obnovení jeho počátečního filtračního výkonu.
I. Anorganické membrány nejsou náchylné ke korozi, ale nemohou odolat nevratné kontaminaci polymerem.
Většina anorganických membrán na trhu se vyznačuje stabilní chemickou strukturou a vysokou mechanickou pevností, díky čemuž jsou odolné vůči chemické korozi, a proto se široce používají v různých scénářích průmyslové úpravy vody. Nicméně poškození způsobené PAM na anorganických membránách se nepovažuje za chemickou korozi; primárně se projevuje ve dvou formách znečištění:
Polymery ulpívají na povrchu membrány a vnitřní stěně pórů a mění původní hydrofilní filtrační rozhraní membrány.
Volné polymery pronikají do mikronových- pórů membrány, kde se dlouhé molekulární řetězce svíjejí, přemosťují a proplétají a vytvářejí hluboké vnitřní blokády.
Překlenovací efekt polyakrylamidu (PAM) (obrázek z internetu)
Jednoduché oplachování vzduchem-vodou, kyselé nebo alkalické mytí může odstranit pouze uvolněný povrchový kal a nemůže zcela odstranit vysoko-molekulární-zbytkové nečistoty zachycené uvnitř pórů membrány. Různé typy PAM se liší pouze rychlostí vývoje znečištění a formou zanášení;žádný typ PAM není bezpečný a bez rizika-pro anorganické membrány.
II. Diferencované znečištění anorganických membrán blokovaných třemi typy PAM
Bez ohledu na typ použitého PAM, pokud volné polymery nepřetržitě vstupují do modulu anorganické membrány, vyskytnou se následující běžné problémy:
uvnitř pórů membrány, tvořící hluboké blokády, které nelze vyčistit povrchovým čištěním;
Polymer je uhlík-obsahující organická hmota, která nepřetržitě poskytuje živiny pro mikroorganismy a podporuje růst biologického slizu;
Vrstvy organických zbytků adsorbují vápník, hořčík a hydroxidy kovů ve vodě, které se hromadí a vytvářejí vícevrstvé komplexní znečištění.
Běžné kyselé a alkalické čištění samo o sobě nemůže zcela odstranit nevratné znečištění způsobené polymery.
III. Keramické membrány z karbidu křemíku: preferované řešení po kontaminaci PAM
Tváří v tvář výzvě omezené odolnosti vůči chemikáliím v běžných anorganických membránách a neúplnému čištění odolné kontaminace PAM se keramické membrány z karbidu křemíku staly preferovanou volbou pro řešení kontaminace PAM díky svému vynikajícímu výkonu.
Keramické membrány z karbidu křemíku jsou odolné vůči pH 1-14 kyselinám a zásadám a vysokým teplotám. Jejich výkon lze účinně obnovit pomocí standardizovaného čisticího programu: Nejprve se pro cirkulační čištění použije 60stupňový alkalický roztok v kombinaci s EDTA. Zmýdelněním vysokoteplotního alkalického roztoku dochází k rozkladu zbytku PAM na povrchu membrány a povrchu pórů. EDTA může chelatovat ionty vápníku a hořčíku ve vodě, čímž zabraňuje tvorbě vodního kamene, aby tvořil směsné znečištění s PAM. Ve většině případů mírného až středního znečištění PAM lze po vyčištění pomocí tohoto programu obnovit tok membrány na 90 % původní hodnoty.
Pokud dojde k silné kontaminaci PAM a konvenční alkalické mycí roztoky + EDTA membránu zcela nevyčistí, lze keramické membrány z karbidu křemíku „recyklovat“ pomocí vysokoteplotní kalcinační regenerační technologie. Využitím jeho odolnosti vůči vysokým-teplotám jsou odolné a nerozpustné polymery PAM v pórech membrány zcela spáleny a rozloženy působením vysoké teploty-, čímž se důkladně odstraní hluboké blokády. Po regeneraci může být výkon membránového prvku plně obnoven do původního stavu, což je jedinečná výhoda, kterou je obtížné dosáhnout s jinými anorganickými membránovými materiály.
Ve srovnání s jinými anorganickými membránami nabízejí keramické membrány z karbidu křemíku významné výhody v situacích kontaminovaných PAM-: flexibilní čisticí roztoky, důkladná regenerace, opakované chemické čištění pro prodloužení životnosti, vynikající odolnost proti korozi a vysokým-teplotám a žádné poškození membránového substrátu během čištění a regenerace. Jsou zvláště vhodné pro komplexní scénáře úpravy vody, jako jsou průmyslové odpadní vody obsahující PAM a voda produkovaná na ropných polích. Je důležité poznamenat, že i při vynikajících schopnostech obnovy membrány se nadměrné přidávání PAM nedoporučuje; kontrola množství PAM u zdroje je klíčem ke snížení nákladů na provoz a údržbu.
Souhrny
Všechny filtrační membrány jsou náchylné k zanášení PAM. Jakýkoli typ polyakrylamidového polymeru vstupující do membránového modulu přináší riziko nevratného ucpání. Základním principem návrhu procesu a-provozu a údržby na místě je vyhnout se přidávání PAM před membránu. Pokud se tomu proces nemůže vyhnout, musí být dávkování přísně kontrolováno a měla by být použita dostatečná sedimentace a vícestupňová filtrace, aby se snížilo množství volného polymeru ze zdroje a zpomalil proces zanášení anorganické membrány.
1. Vítáme kolegy v procesech a provozech úpravy vody, aby se podělili o své zkušenosti a problémy s provozováním různých membránových systémů v sekci komentářů a navzájem se učili.
2. Jsme profesionálním dodavatelem zařízení s keramickou membránou z karbidu křemíku a můžeme poskytnout vyspělá řešení pro různé potřeby. Pro podrobnosti nám prosím pošlete soukromou zprávu.
3. Naše společnost neustále nabírá talenty; profesionálové v oboru jsou vítáni, aby se zeptali a požádali.