Prodotti a membrana tubolare in carburo di silicio
La membrana ceramica al carburo di silicio è un prodotto di separazione a membrana di alta precisione per microfiltrazione e ultrafiltrazione, realizzata in polvere fine di carburo di silicio ad alta purezza mediante tecnologia di sinterizzazione con ricristallizzazione.
Presenta un flusso elevato, un'elevata resistenza alla corrosione, una facile pulizia e una lunga durata.
Attualmente, la massima precisione di filtrazione può raggiungere i 20 nm. Utilizza processi di progettazione e produzione unici per combinare materiali inerti in carburo di silicio e materiali non ceramici schermati per formare una membrana intrinsecamente forte e durevole. Ciò garantisce il suo servizio a lungo termine e la sua durata in ambienti difficili.
Utilizza costi di investimento equivalenti o inferiori rispetto alle membrane di ultrafiltrazione organiche per creare prodotti di ultrafiltrazione inorganica al carburo di SIC che sono più affidabili, più facili da usare e hanno una maggiore durata utile, nel frattempo raggiungono il costo totale del ciclo di vita più basso nel servizio a lungo termine.
I materiali delle membrane di separazione includono principalmente membrane organiche e membrane inorganiche, tra cui i materiali comunemente usati nelle membrane organiche includono polipropilene, politetrafluoroetilene, polivinilidene fluoruro, ecc. Le membrane organiche sono state sviluppate e applicate prima, con dimensioni dei pori più fini, maggiore accuratezza di filtrazione e costi relativamente inferiori. Attualmente, la loro permeabilità è molto più alta delle membrane ceramiche inorganiche.
Tuttavia, riteniamo che le membrane ceramiche continueranno a sostituire le tradizionali membrane organiche nel futuro.
I motivi principali includono:
(1) Le membrane polimeriche sono soggette a corrosione e il costo della sostituzione del materiale della membrana può arrivare fino al 61%.
In ambienti difficili, la superficie dei materiali delle membrane polimeriche è soggetta a corrosione e contaminazione da parte del liquido del materiale, ed è soggetta a deformazione dovuta all'impatto, con conseguente riduzione delle prestazioni di separazione e necessità di frequenti sostituzioni. Secondo uno studio del 2023 della rivista Springer, il costo della sostituzione del materiale della membrana rappresenta fino al 61% del costo operativo della membrana.
Le membrane ceramiche superano le carenze delle membrane organiche in termini di resistenza alle alte temperature, resistenza agli acidi e agli alcali, resistenza ai solventi organici, resistenza meccanica e sono adatte per applicazioni di separazione a membrana in vari ambienti difficili o condizioni complesse.
(2) La struttura della membrana ceramica è superiore, facile da pulire durante il funzionamento e lenta attenuazione del flusso.
I componenti della membrana in ceramica inorganica sono generalmente composti da più membrane monocanale o multicanale monoblocco, che sono meno soggette a ostruzione della membrana rispetto alle membrane polimeriche organiche. Pertanto, le membrane ceramiche possono raggiungere rapporti di concentrazione più elevati durante la purificazione o la concentrazione. La membrana ceramica ha un lento tasso di decadimento della portata ed è facile da pulire con elevata efficienza e basso costo. Ci sono meno sostanze accumulate nei componenti della membrana.
(3) Adatto ad ambienti a bassa temperatura nel nord.
Il flusso delle membrane organiche diminuirà significativamente a basse temperature, con una diminuzione di 2/100 per ogni grado Celsius di diminuzione della temperatura. Le membrane ceramiche hanno un'eccellente resistenza alle alte e basse temperature, rendendole altamente permeabili nelle regioni settentrionali.
Caratteristiche e vantaggi del prodotto
★Flusso elevato, 3-10 volte rispetto alle membrane organiche;
★Ingombro ridotto, risparmio di territorio;
★Il consumo di acqua per il controlavaggio è ridotto di oltre il 50%;
★Tolleranza chimica, in grado di lavorare in un ambiente con pH 0-14, resistente agli acidi e agli alcali;
★La durata utile è 2-10 volte più lunga rispetto alle membrane organiche, con costi di sostituzione inferiori;
★Consente una pulizia chimica rigorosa, un'elevata flessibilità nella pulizia e il flusso è facile da recuperare dopo la pulizia;
★Le prestazioni sono facili da ripristinare dopo l'inquinamento e l'ostruzione, eliminando i costi di sostituzione della membrana causati da guasti imprevisti;
★ Bassi requisiti di pre-elaborazione del sistema, riducendo l'investimento totale del sistema e i costi operativi;
★Sono consentite differenze di pressione più elevate tra le membrane, quindi aumenta il flusso dell'acqua di sorgente a bassa temperatura;
★Nessun problema di rottura della membrana e minore necessità di manutenzione.
Scenari applicativi
Lavaggio e concentrazione della nano polvere
Separazione olio-acqua (acqua di reiniezione del giacimento petrolifero, rigenerazione di rifiuti liquidi pericolosi)
Separazione dei materiali
Separazione solido-liquido con elevato contenuto di solidi (acqua di miniera, brodo di fermentazione biologica)
Separazione solido-liquido in ambienti chimici aggressivi (purificazione acida, recupero di catalizzatori in nanopolveri)
flocculazione
1. Il ruolo della vasca di flocculazione
Il ruolo del serbatoio di flocculazione è: dopo che il coagulante è stato aggiunto all'acqua grezza, questo viene completamente miscelato con il corpo idrico, la maggior parte delle impurità colloidali nell'acqua perdono stabilità e le particelle colloidali destabilizzate si scontrano e condensano tra loro nel serbatoio di flocculazione, formando infine fiocchi che possono essere rimossi tramite precipitazione.
2. Condizioni di reazione
Il processo di crescita dei fiocchi è un processo di contatto e collisione di particelle minuscole. La qualità dell'effetto di flocculazione dipende dai due fattori seguenti: uno è la capacità del complesso altamente molecolare prodotto dopo l'idrolisi del coagulante di formare una connessione a ponte di adsorbimento, che è determinata dalle proprietà del coagulante; l'altro è la probabilità di collisione di particelle minuscole e come controllarle per realizzare collisioni ragionevoli ed efficaci.
La disciplina dell'ingegneria del trattamento delle acque ritiene che per aumentare la probabilità di collisione, il gradiente di velocità debba essere aumentato. L'aumento del gradiente di velocità deve aumentare il consumo energetico del corpo idrico, ovvero aumentare la portata del serbatoio di flocculazione.
Da un lato, se le particelle crescono troppo velocemente durante la flocculazione, si verificheranno due problemi:
(1) Se i fiocchi crescono troppo velocemente, la loro resistenza si indebolirà. Se incontrano un forte taglio durante il processo di flusso, i ponti di adsorbimento verranno tagliati. I ponti di adsorbimento tagliati sono difficili da continuare, quindi anche il processo di flocculazione è un processo a velocità limitata. Man mano che i fiocchi crescono, la portata d'acqua dovrebbe essere ridotta continuamente per rendere i fiocchi formati difficili da rompere.
(2) La rapida crescita di alcuni fiocchi causerà una brusca diminuzione della superficie specifica dei fiocchi nell'acqua. Alcune piccole particelle con reazioni imperfette perdono le condizioni di reazione. La probabilità che queste piccole particelle si scontrino con particelle più grandi è drasticamente ridotta ed è difficile che crescano di nuovo. Queste particelle non possono essere trattenute dal serbatoio di sedimentazione ed è anche difficile essere trattenute dal serbatoio del filtro.
3. Requisiti di dosaggio
Nella fase iniziale della reazione di aggiunta di coagulanti, la possibilità di contatto tra l'agente e le acque reflue dovrebbe essere aumentata il più possibile e l'agitazione o la portata dovrebbero essere aumentate. Affidandosi alla collisione tra il flusso d'acqua e le piastre piegate e ai molteplici giri del flusso d'acqua tra le piastre piegate per aumentare la velocità, le opportunità di collisione delle particelle nell'acqua sono aumentate e i fiocchi sono condensati. Nella fase successiva della reazione, al fine di ridurre il gradiente di velocità, si possono ottenere migliori effetti di flocculazione e sedimentazione.
5 tipi di analisi delle acque reflue industriali e breve descrizione del processo di trattamento
Le acque reflue di metalli pesanti provengono principalmente dalle acque reflue scaricate da attività minerarie, fonderie, elettrolisi, galvanica, pesticidi, medicinali, vernici, pigmenti e altre imprese. I tipi, i contenuti e le forme di esistenza dei metalli pesanti nelle acque reflue variano a seconda delle diverse imprese di produzione.
I principi del trattamento delle acque reflue da metalli pesanti sono: il più fondamentale è riformare il processo di produzione, non usare o usare metalli pesanti meno tossici; il secondo è adottare un flusso di processo ragionevole, una gestione e un funzionamento scientifici, ridurre la quantità di metalli pesanti usati e la quantità di perdite di acque reflue e minimizzare la quantità di acque reflue scaricate. Le acque reflue da metalli pesanti devono essere trattate in loco nel luogo di produzione e non devono essere mescolate con altre acque reflue per evitare di complicare il trattamento. Non devono essere scaricate direttamente nella fognatura cittadina senza trattamento per evitare di espandere l'inquinamento da metalli pesanti.
Il trattamento delle acque reflue contenenti metalli pesanti può essere solitamente suddiviso in due categorie: una è quella di convertire i metalli pesanti disciolti nelle acque reflue in composti o elementi metallici insolubili e rimuoverli dalle acque reflue tramite precipitazione e galleggiamento. I metodi applicabili includono precipitazione di neutralizzazione, precipitazione di solfuri, separazione per flottazione, precipitazione elettrolitica (o flottazione), elettrolisi a diaframma, ecc.;
In secondo luogo, i metalli pesanti nelle acque reflue vengono concentrati e separati senza cambiare la loro forma chimica. I metodi applicabili includono osmosi inversa, elettrodialisi, evaporazione e scambio ionico. Questi metodi dovrebbero essere utilizzati da soli o in combinazione in base alla qualità e al volume delle acque reflue.
Le principali caratteristiche delle acque reflue metallurgiche sono un grande volume d'acqua, molti tipi e una qualità dell'acqua complessa e mutevole. In base alla fonte e alle caratteristiche delle acque reflue, ci sono principalmente acque di raffreddamento, acque reflue di decapaggio, acque reflue di lavaggio (rimozione della polvere, gas di carbone o gas di combustione), acque reflue di lavaggio delle scorie, acque reflue di coke e acque reflue condensate, separate o traboccate dalla produzione.
La tendenza di sviluppo del trattamento delle acque reflue metallurgiche è: sviluppare e adottare nuovi processi e tecnologie che non utilizzino acqua o ne utilizzino meno e siano privi di inquinamento o meno inquinanti, come la tempra a secco, il preriscaldamento del carbone da coke, la desolforazione diretta e la decianazione dal gas di forno a coke, ecc.; sviluppare tecnologie di utilizzo complete, come il recupero di sostanze utili ed energia termica dalle acque reflue e dai gas di scarico per ridurre la perdita di materiali e combustibile; in base ai diversi requisiti di qualità dell'acqua, bilancio completo, uso seriale e miglioramento delle misure di stabilizzazione della qualità dell'acqua allo stesso tempo e miglioramento continuo del tasso di riciclaggio dell'acqua;
Sviluppare nuovi processi e tecnologie di trattamento adatti alle caratteristiche delle acque reflue metallurgiche, come l'uso del metodo magnetico per trattare le acque reflue dell'acciaio. Presenta i vantaggi di elevata efficienza, ingombro ridotto e funzionamento e gestione convenienti.
Le acque reflue acide provengono principalmente da acciaierie, impianti chimici, stabilimenti di tintura, impianti di galvanica e miniere, ecc., che contengono varie sostanze nocive o sali di metalli pesanti. La frazione di massa di acido varia notevolmente, con un minimo inferiore all'1% e un massimo superiore al 10%. Le acque reflue alcaline provengono principalmente da stabilimenti di stampa e tintura, fabbriche di pelle, cartiere, raffinerie, ecc. Alcune di esse contengono alcali organici o alcali inorganici.
La frazione di massa di alcali è superiore al 5% e inferiore all'1%. Oltre ad acidi e alcali, le acque reflue acide e alcaline contengono spesso sali acidi, sali alcalini e altre sostanze inorganiche e organiche. Le acque reflue acide e alcaline sono altamente corrosive e devono essere trattate correttamente prima di poter essere scaricate.
Il principio generale del trattamento delle acque reflue acide e alcaline è: per le acque reflue acide e alcaline ad alta concentrazione, il riciclaggio dovrebbe avere la priorità. In base alla qualità dell'acqua, al volume dell'acqua e ai diversi requisiti di processo, l'impianto o la programmazione regionale dovrebbero essere eseguiti per riutilizzare il più possibile: se è difficile riutilizzarlo, o la concentrazione è bassa e il volume dell'acqua è grande, l'acido e l'alcali possono essere recuperati tramite concentrazione.
Le acque reflue acide e alcaline a bassa concentrazione, come l'acqua di lavaggio della vasca di decapaggio e l'acqua di risciacquo della vasca di lavaggio alcalina, devono essere neutralizzate.
Per il trattamento di neutralizzazione, si dovrebbe considerare prima il principio di trattamento dei rifiuti con rifiuti. Ad esempio, le acque reflue acide e alcaline vengono neutralizzate tra loro, oppure l'alcali di scarto (scorie) viene utilizzato per neutralizzare le acque reflue acide, e l'acido di scarto viene utilizzato per neutralizzare le acque reflue alcaline. Quando queste condizioni non sono soddisfatte, si può utilizzare il trattamento di neutralizzazione.
Le acque reflue di lavorazione dei minerali hanno le caratteristiche di un grande volume d'acqua, un alto contenuto di materia sospesa e contengono molti tipi di sostanze nocive. Le sue sostanze nocive sono ioni di metalli pesanti e agenti di lavorazione dei minerali. Gli ioni di metalli pesanti includono rame, zinco, piombo, nichel, bario, cadmio, arsenico ed elementi rari.
Gli agenti di flottazione aggiunti nel processo di lavorazione del minerale sono i seguenti: Collettori: come la medicina gialla (ROCSSMe), la medicina nera [(RO)2PSSMe], medicina bianca [CS(NHC6H5)2]; inibitori, come il cianuro (KCN, NaCN), il vetro solubile (Na2SiO3); agenti schiumogeni, come trementina, cresolo (C6H4CH3OH); agenti attivi, come il solfato di rame (CuSO4), sali di metalli pesanti; agenti solforanti, come il solfuro di sodio; regolatori della polpa di minerale, come l'acido solforico, la calce, ecc.
Le acque reflue di lavorazione dei minerali possono rimuovere efficacemente la materia sospesa nelle acque reflue attraverso le dighe di coda e anche il contenuto di metalli pesanti e agenti di flottazione può essere ridotto. Se i requisiti di scarico non vengono soddisfatti, è necessario effettuare un ulteriore trattamento. I metodi di trattamento comuni sono: la rimozione dei metalli pesanti può essere effettuata tramite neutralizzazione della calce e adsorbimento di dolomite arrostita; la rimozione principale degli agenti di flottazione può essere effettuata tramite adsorbimento del minerale e adsorbimento di carbone attivo; le acque reflue contenenti cianuro possono essere trattate tramite ossidazione chimica.
Le acque reflue oleose provengono principalmente da settori industriali quali petrolio, petrolchimica, acciaio, cokeria, stazioni di generazione di gas e lavorazione meccanica. La densità relativa degli inquinanti oleosi nelle acque reflue è inferiore a 1, ad eccezione del catrame pesante, che ha una densità relativa superiore a 1:1. Le sostanze oleose solitamente esistono in tre stati nelle acque reflue.
Olio galleggiante, la dimensione delle gocce d'olio è maggiore di 100μm ed è facile da separare dalle acque reflue. Olio disperso. La dimensione delle gocce d'olio è compresa tra 10 e 100μm e galleggia nell'acqua. Olio emulsionato, la dimensione delle gocce d'olio è inferiore a 10μm e non è facile da separare dalle acque reflue.
Poiché la concentrazione di petrolio nelle acque reflue scaricate dai diversi settori industriali varia notevolmente, come nel caso delle acque reflue prodotte durante il processo di raffinazione del petrolio, il contenuto di petrolio è di circa 150-1000 mg/L, il contenuto di catrame nelle acque reflue di cokeria è di circa 500-800 mg/L e il contenuto di catrame nelle acque reflue scaricate dalle centrali di produzione di gas può raggiungere 2000-3000 mg/L.
Pertanto, il trattamento delle acque reflue oleose dovrebbe innanzitutto utilizzare il separatore di olio per recuperare l'olio galleggiante o l'olio pesante, con un'efficienza di trattamento del 60%-80%, e il contenuto di olio nell'effluente è di circa 100-200 mg/L; l'olio emulsionato e l'olio disperso nelle acque reflue sono più difficili da trattare, quindi l'emulsione dovrebbe essere prevenuta o ridotta.
Un metodo è prestare attenzione alla riduzione dell'emulsione dell'olio nelle acque reflue durante il processo di produzione; il secondo è ridurre al minimo il numero di volte in cui le acque reflue vengono sollevate dalla pompa durante il processo di trattamento per evitare di aumentare il grado di emulsificazione. I metodi di trattamento solitamente utilizzano la flottazione e la demulsificazione.
Domande frequenti
D: Perché il flusso di filtrazione diminuisce?
- Intasamento della superficie della membrana o dell'interno dei pori della membrana.
- Incrostazioni o incrostazioni sulla superficie della membrana.
- Scarsa qualità dell'acqua di alimentazione, ad esempio elevata torbidità, solidi sospesi o batteri.
Soluzioni:
- Regolare le condizioni operative, ad esempio aumentando la pressione transmembrana o effettuando il controlavaggio della membrana.
- Utilizzare detergenti per rimuovere incrostazioni e incrostazioni.
- Pretrattare l'acqua di alimentazione per ridurre il carico sulla membrana.
D: Come si può intervenire in caso di incrostazioni delle membrane?
- Accumulo di particelle o materia organica sulla superficie della membrana.
- Crescita di batteri o alghe sulla membrana.
- Formazione di incrostazioni minerali sulla membrana.
Soluzioni:
- Utilizzare detergenti chimici o metodi di pulizia fisici, come il controlavaggio, la pulizia ad aria o la pulizia ad ultrasuoni.
- Attuare procedure regolari di pulizia e manutenzione.
- Migliorare i processi di pretrattamento, come la coagulazione, la flocculazione o la sedimentazione.
D: Perché il controlavaggio è inefficace?
- Procedura di controlavaggio errata.
- Pressione o portata insufficienti per il controlavaggio.
- Intasamento delle porte o degli ugelli di lavaggio.
Soluzioni:
- Per il controlavaggio seguire le istruzioni del produttore.
- Se necessario, aumentare la pressione o la portata del controlavaggio.
- Pulire regolarmente le porte o gli ugelli di lavaggio.
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| Tipo | dimensione | canale n. | lunghezza (mm) |
area filtro (m2) |
dimensione dei pori (nm) | diagramma (parziale) |
| JMtech-SICT-50-4.9-37-1500-H |  |
37 | 1500 |
1 |
40/100/500 |  |
