Polyakrylamid (PAM) kan orsaka irreversibel nedsmutsning av olika typer av filtermembran. Den här artikeln fokuserar på analys av oorganisk membranförorening. Ett långvarigt-problem med oorganisk membrandrift är att så länge som fri PAM finns i systemet kommer membranelementet att uppleva en kontinuerlig ökning av tryckskillnaden och irreversibel flödesminskning, och konventionell syra- och alkalirengöring är otillräcklig för att återställa dess initiala filtreringsprestanda.
I. Oorganiska membran är inte mottagliga för korrosion, men de kan inte motstå irreversibel polymerkontamination.
De flesta oorganiska membran på marknaden kännetecknas av stabil kemisk struktur och hög mekanisk hållfasthet, vilket gör dem motståndskraftiga mot kemisk korrosion och därmed allmänt använda i olika industriella vattenbehandlingsscenarier. De skador som PAM orsakar på oorganiska membran anses dock inte vara kemisk korrosion; det visar sig främst i två former av nedsmutsning:
Polymerer fäster vid membranytan och porernas innervägg, vilket förändrar membranets ursprungliga hydrofila filtreringsgränssnitt.
Fria polymerer tränger in i mikron-membranporer, där långa molekylkedjor lindas, överbryggar och trasslar ihop sig och bildar djupa inre blockeringar.
Den överbryggande effekten av polyakrylamid (PAM) (Bild från internet)
Enkel luft-vattensköljning, syratvätt eller alkalisk tvättning kan bara ta bort löst ytslam och kan inte helt avlägsna hög-molekylär-rester som fastnar inuti membranporerna. Olika typer av PAM skiljer sig endast i hastigheten för nedsmutsningsutveckling och formen av igensättning;ingen enskild typ av PAM är säker och riskfri- för oorganiska membran.
II. Differentierade nedsmutsningsegenskaper hos oorganiska membran blockerade av tre typer av PAM
Oavsett vilken typ av PAM som används, så länge som fria polymerer kontinuerligt kommer in i den oorganiska membranmodulen, kommer följande vanliga problem att uppstå:
inuti membranets porer, bildar djupa blockeringar som inte kan rensas genom ytrengöring;
Polymeren är ett kol-innehållande organiskt material som kontinuerligt tillhandahåller näringsämnen till mikroorganismer, vilket främjar tillväxten av biologiskt slem;
Organiska restlager adsorberar kalcium-, magnesium- och metallhydroxider i vattnet, som ackumuleras och bildar komplexa föroreningar i flera-skikt.
Enbart konventionell syra- och alkalirengöring kan inte helt eliminera den irreversibla föroreningen som orsakas av polymerer.
III. Keramiska membran av kiselkarbid: den föredragna lösningen efter PAM-kontamination
Inför utmaningen med begränsad motståndskraft mot kemikalier i vanliga oorganiska membran och ofullständig rengöring av envis PAM-kontamination, har kiselkarbidkeramiska membran blivit det föredragna valet för att hantera PAM-kontamination på grund av deras överlägsna prestanda.
Keramiska membran av kiselkarbid är resistenta mot pH 1-14 syror och alkalier och höga temperaturer. Deras prestanda kan effektivt återställas med hjälp av ett standardiserat rengöringsprogram: Först används en 60 graders alkalisk lösning i kombination med EDTA för cirkulerande rengöring. Förtvålningseffekten av den alkaliska högtemperaturlösningen bryter ner PAM-resten på membranytan och porytan. EDTA kan kelatisera kalcium- och magnesiumjoner i vattnet, vilket förhindrar att beläggningar bildar en sammansatt förorening med PAM. I de flesta fall av mild till måttlig PAM-förorening kan membranflödet återställas till 90 % av dess initiala värde efter rengöring med detta program.
Om allvarlig PAM-kontamination inträffar och konventionella alkalisk tvätt + EDTA-lösningar misslyckas med att rengöra membranet helt, kan keramiska kiselkarbidmembran "återvinnas" genom hög-temperaturkalcineringsregenereringsteknik. Med hjälp av dess höga-temperaturbeständighet förbränns de envisa och olösliga PAM-polymererna i membranporerna fullständigt och sönderdelas genom hög-temperaturbehandling, vilket tar bort djupa blockeringar. Efter regenerering kan membranelementets prestanda helt återställas till sitt ursprungliga tillstånd, en unik fördel som är svår att uppnå med andra oorganiska membranmaterial.
Jämfört med andra oorganiska membran erbjuder kiselkarbidkeramiska membran betydande fördelar i PAM-kontaminerade scenarier: flexibla rengöringslösningar, grundlig återvinning, upprepad kemisk rengöring för att förlänga livslängden, utmärkt korrosionsbeständighet och hög-temperaturbeständighet och inga skador på membransubstratet under rengöring och regenerering. De är särskilt lämpliga för komplexa vattenbehandlingsscenarier som industriavloppsvatten som innehåller PAM och oljefältsproducerat vatten. Det är viktigt att notera att även med utmärkta membranåtervinningsförmåga rekommenderas inte överdriven PAM-tillsats; Att kontrollera mängden PAM vid källan är nyckeln till att minska drift- och underhållskostnaderna.
Sammanfattningy
Alla filtermembran är känsliga för PAM-nedsmutsning. Alla typer av polyakrylamidpolymer som kommer in i membranmodulen kommer att medföra risken för irreversibel igensättning. Kärnprincipen för processdesign och på-drift och underhåll är att undvika att lägga till PAM före membranet. Om processen inte kan undvika det måste doseringen kontrolleras strikt och tillräcklig sedimentering och flerstegsfiltrering bör användas för att minska den fria polymerbelastningen från källan och sakta ner den oorganiska membranföroreningsprocessen.
1. Vi välkomnar kollegor inom vattenreningsprocesser och -verksamheter att dela med sig av sina erfarenheter och utmaningar med att driva olika membransystem i kommentarsfältet och att lära av varandra.
2. Vi är en professionell leverantör av kiselkarbid keramisk membranutrustning, och kan tillhandahålla mogna lösningar för olika behov. Skicka oss ett privat meddelande för mer information.
3. Vårt företag rekryterar ständigt talanger; Branschfolk är välkomna att fråga och ansöka.