La tecnologia della membrana tubolare in carburo di silicio rientra nella categoria dell'ultrafiltrazione. Si tratta di un tipo di processo di separazione dei fluidi di "filtraggio a flusso incrociato". Il liquido di alimentazione scorre ad alta velocità all'interno dei canali del tubo a membrana. Spinto dalla pressione, il permeato chiarificato con piccole molecole permea verso l'esterno perpendicolarmente ai canali della membrana, mentre il concentrato torbido contenente grandi molecole viene trattenuto, ottenendo la chiarificazione, separazione, concentrazione e purificazione del materiale fluido.
I processi di pulizia mediante ultrafiltrazione si dividono in pulizia fisica e pulizia chimica. La pulizia fisica include il controlavaggio, che rimuove i contaminanti profondi-presenti e superficiali dai pori della membrana attraverso un flusso d'acqua inverso (che entra dall'estremità del permeato del modulo della membrana e permea i pori). La pulizia chimica utilizza agenti chimici per rimuovere contaminanti come colloidi, materia organica e sali inorganici che si formano sopra e all'interno della membrana di ultrafiltrazione.
01. Modalità operativa del sistema a membrana tubolare ceramica al carburo di silicio
La modalità operativa del sistema di ultrafiltrazione a membrana tubolare in carburo di silicio è la seguente:
Il processo di filtrazione su membrana comprende le seguenti fasi:
Permeato: la fase di permeato rimuove i solidi sospesi e il particolato dall'acqua, ottenendo chiarificazione, separazione, concentrazione e purificazione del materiale fluido;
Controlavaggio: è necessario un controlavaggio periodico per rimuovere i solidi sospesi dalla superficie della membrana;
Pulizia chimica: gli agenti chimici vengono utilizzati per decomporre e distruggere gli inquinanti, pulendoli a fondo.
02. Processo operativo del sistema a membrana tubolare ceramica in carburo di silicio
1. Iniezione e sfiato dell'acqua: quando il sistema viene avviato per la prima volta o quando il liquido all'interno della membrana viene svuotato, è necessaria l'iniezione di acqua per sfiatare il gas nel sistema prima del funzionamento.
2. Riempimento del serbatoio di controlavaggio: una volta completate le fasi di iniezione dell'acqua e di sfiato, il serbatoio di controlavaggio viene riempito fino al livello di liquido elevato impostato per prepararsi al successivo controlavaggio.
3. Filtrazione del permeato: la filtrazione a flusso incrociato-, guidata dalla pressione, consente al permeato chiarificato (piccole molecole) di passare attraverso lo strato filtrante della membrana perpendicolarmente ai canali della membrana, mentre il concentrato torbido contenente molecole di grandi dimensioni viene trattenuto.
4. Pulizia fisica: durante il controlavaggio, il permeato pulito entra nel modulo della membrana dal lato del permeato, penetrando nella membrana ceramica nella direzione opposta per eliminare i contaminanti accumulati sulla superficie della membrana, trasportando successivamente i contaminanti solidi fuori dal sistema.
① Controlavaggio
② Scarico del controlavaggio
5. Pulizia chimica: CIP (Clean-In-Place) è un processo di pulizia che ripristina la permeabilità della membrana a uno stato pulito. La sua frequenza è influenzata dalla qualità dell'acqua di alimentazione.
03 Agenti detergenti comunemente utilizzati e requisiti di qualità dell'acqua di pulizia per membrane tubolari ceramiche in carburo di silicio
① Detergenti comunemente utilizzati: la tabella seguente elenca i detergenti chimici comunemente utilizzati:
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Tipo di agente |
Agente comunemente usato |
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Agente ossidante |
Ipoclorito di sodio (NaOCl) |
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Agente alcalino |
Idrossido di sodio (NaOH) |
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Agente acido |
Acido cloridrico (HCl)/citrato |
Nota: i dosaggi specifici dell'agente possono essere regolati in base alle condizioni effettive del sito.
② Requisiti di qualità dell'acqua di pulizia
L'acqua di pulizia utilizzata per sciogliere i prodotti chimici di pulizia può essere acqua permeabile all'UF, acqua pura o altre fonti di acqua relativamente pulite. Deve soddisfare le seguenti condizioni:
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Articolo |
Parametro |
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Durezza totale |
<80ppm (carbonate content) |
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Indice di colorazione (SDI) |
<3 |
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Materia organica totale |
<8ppm |
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Ioni di ferro |
<0.5ppm |
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Ioni di silicio |
<5ppm |
Nota: la qualità specifica dell'acqua di pulizia può essere regolata in base alle condizioni effettive del sito.