परिचय
झिल्ली में फफूंदी औद्योगिक जल उपचार में सबसे आम परिचालन चुनौतियों में से एक है।
निलंबित ठोस पदार्थ, तेल, कलॉइड, कार्बनिक पदार्थ और सूक्ष्मजीव झिल्ली की सतह पर जमा हो सकते हैं, प्रवाह को कम कर सकते हैं, ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव (टीएमपी) बढ़ा सकते हैं,और रासायनिक सफाई की आवृत्ति में वृद्धि.
चूंकि फोल्डिंग फीड वाटर और झिल्ली की सतह के बीच बातचीत से निकटता से संबंधित है,झिल्ली सामग्री और संरचना दीर्घकालिक निस्पंदन प्रदर्शन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं.
इस लेख में बताया गया है कि एल्युमिना सिरेमिक झिल्ली तकनीक कैसे मलिनता को नियंत्रित करने में मदद कर सकती है और औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार के लिए सिरेमिक झिल्ली प्रणालियों को निर्दिष्ट करते समय इंजीनियरों को क्या विचार करना चाहिए।
छिद्रित सिरेमिक झिल्ली क्या है और यह कैसे काम करती है?
1फोलिंग नियंत्रण में सामग्री स्थिरता के मुद्दे
एल्युमिनियम सिरेमिक झिल्ली के आधार परअल्फा-Al2O3, एक रासायनिक रूप से स्थिर सिरेमिक सामग्री है जिसकी सतह हाइड्रोफिलिक है।
हाइड्रोफिलिक सतह अधिक हाइड्रोफोबिक झिल्ली सामग्री की तुलना में कुछ तेलों और कार्बनिक प्रदूषकों के आसंजन को कम करने में मदद कर सकती है।
इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि सिंटर किए गए एल्यूमिना ऑपरेशन के दौरान अपनी कठोर संरचना बनाए रखता है।और दबाव और बार-बार सफाई के तहत संरचनात्मक परिवर्तन.
यह स्थिरता औद्योगिक अनुप्रयोगों में विशेष रूप से मूल्यवान है जहां झिल्ली को निम्न के संपर्क में लाया जा सकता हैः
- अम्लीय या क्षारीय सफाई
- बार-बार बैकवाशिंग
- उच्च तापमान
- उच्च निलंबित ठोस पदार्थ
- रासायनिक आक्रामक अपशिष्ट जल
एक झिल्ली जो उचित सफाई स्थितियों को सहन कर सकती है, ऑपरेटरों को मलिन होने पर पारगम्यता बहाल करने के लिए अधिक लचीलापन देती है।
एल्यूमिना झिल्ली प्रौद्योगिकी की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, हमारे देखेंः
एल्यूमीनियम अल्ट्राफिल्ट्रेशन सिरेमिक झिल्ली
2असममित संरचना फिल्ट्रेशन से ताकत को अलग करने में मदद करती है
अधिकतर उन्नत सिरेमिक झिल्लीओं में एकअसममित संरचना.
एक अपेक्षाकृत मोटा छिद्रित समर्थन यांत्रिक शक्ति प्रदान करता है और अपेक्षाकृत कम हाइड्रोलिक प्रतिरोध के साथ झिल्ली के माध्यम से तरल प्रवाह की अनुमति देता है।
एक बहुत ही बारीक पृथक्करण परत वास्तविक निस्पंदन प्रदर्शन को नियंत्रित करती है।
इन परतों को एक एकीकृत सिरेमिक संरचना में एक साथ सिंटर किया जाता है,बहुलक समर्थन/विभाजन परत इंटरफ़ेस के प्रकार को समाप्त करना जो कुछ परिचालन स्थितियों में कमजोर हो सकता है.
ट्यूबलर सिरेमिक झिल्ली के लिए, बहु-चैनल डिजाइन यांत्रिक स्थिरता बनाए रखते हुए एक बड़ा निस्पंदन क्षेत्र प्रदान करते हैं।
आवेदन के आधार पर, सिरेमिक झिल्ली छिद्रों के आकार का चयन किया जा सकता हैमाइक्रोफिल्ट्रेशन (एमएफ) या अल्ट्राफिल्ट्रेशन (यूएफ)कर्तव्य।
3क्रॉसफ्लो फ़िल्टरेशन सतह के मलबे को नियंत्रित करने में मदद करता है
सिरेमिक झिल्ली आम तौर परक्रॉसफ्लो फिल्टरेशन.
पूरे फ़ीड को सीधे झिल्ली की सतह के माध्यम से मजबूर करने के बजाय, फ़ीड झिल्ली की सतह के समानांतर बहती है जबकि पारगम्यता झिल्ली की दीवार से गुजरती है।
इससे झिल्ली की सतह पर कतरनी होती है और मोटी फिल्टर केक के जमा होने को सीमित करने में मदद मिलती है।
हालांकि, क्रॉसफ्लो से गंदगी पूरी तरह से खत्म नहीं होती।
एक अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई प्रणाली में आमतौर पर निम्नलिखित शामिल होते हैंः
- उचित क्रॉसफ्लो वेग
- नियंत्रित निस्पंदन प्रवाह
- आवधिक बैकवाशिंग
- रिलेशमेंट या फिल्टरेशन चक्र नियंत्रण
- आवश्यक होने पर रासायनिक सफाई
ट्यूबलर अनुप्रयोगों के लिए, हमारे सिरेमिक झिल्ली मॉड्यूल फिल्टरेशन प्रणालियों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जिनमें बैकवॉश और सफाई प्रक्रियाएं शामिल हैं।
एल्यूमीनियम ट्यूबलर सिरेमिक झिल्ली
4प्रवाह, टीएमपी और फोलिंग निकटता से जुड़े हुए हैं
झिल्ली के प्रदर्शन का मूल्यांकन केवल प्रवाह से नहीं किया जा सकता है।
तीन मापदंड निकटता से जुड़े हुए हैंः
- प्रवाहनिस्पंदन उत्पादकता निर्धारित करता है।
- टीएमपीनिस्पंदन को बनाए रखने के लिए आवश्यक दबाव दर्शाता है।
- फफूंदी दरयह निर्धारित करता है कि झिल्ली का प्रदर्शन कितनी जल्दी बिगड़ता है।
जब कार्य प्रवाह एक विशिष्ट फ़ीड के लिए बहुत अधिक होता है, तो झिल्ली की सतह पर और झिल्ली संरचना के अंदर फाउलेंट अधिक तेजी से जमा हो सकते हैं।
जैसे-जैसे फोल्डिंग विकसित होती है:
प्रवाह घटता है → टीएमपी बढ़ता है → सफाई अधिक बार होती है
इस कारण से अभियंताओं को आमतौर पर वास्तविक अपशिष्ट जल का उपयोग करके प्रयोगशाला या पायलट परीक्षण के माध्यम से संचालन प्रवाह निर्धारित करना चाहिए।
उद्देश्य केवल उच्चतम प्रारंभिक प्रवाह प्राप्त करने के लिए नहीं है, बल्कि एक ऑपरेटिंग बिंदु खोजने के लिए है जो निम्न के बीच एक उचित संतुलन प्रदान करता हैः
- पारगम्य उत्पादन
- फफूंदी दर
- सफाई की आवृत्ति
- ऊर्जा की खपत
- झिल्ली का जीवनकाल
5छिद्र का आकार अलगाव लक्ष्य से मेल खाना चाहिए
छोटे छिद्रों का चयन करने से स्वचालित रूप से बेहतर निस्पंदन प्रदर्शन नहीं होता है।
एक तंग झिल्ली अधिक कणों की अस्वीकृति प्रदान कर सकती है, लेकिन यह फ़िल्टरेशन प्रतिरोध और फोड़ को भी बढ़ा सकती है यदि फ़ीड में ऐसे प्रदूषक होते हैं जिन्हें इतनी बारीकी से अलग करने की आवश्यकता नहीं होती है।
उदाहरण के लिए:
- एमएफ झिल्लीआमतौर पर निलंबित ठोस पदार्थों और कणों को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है।
- यूएफ झिल्लीकोलोइड्स, मैक्रोमोलेक्यूल और ठीक कणों के लिए अधिक तंग पृथक्करण प्रदान करता है।
- वास्तविक पृथक्करण आवश्यकता से काफी कम छिद्र का चयन अतिरिक्त प्रक्रिया मूल्य प्रदान किए बिना परिचालन प्रतिरोध को बढ़ा सकता है।
इसलिए, छिद्रों का आकार निम्नलिखित के अनुसार चुना जाना चाहिएः
- लक्ष्य प्रदूषक का आकार
- आवश्यक पारगम्यता गुणवत्ता
- फ़ीड टीएसएस
- कोलोइड एकाग्रता
- तेल और कार्बनिक सामग्री
- डाउनस्ट्रीम उपचार की आवश्यकताएं
झिल्ली छिद्र आकार चयन के बारे में विस्तृत चर्चा के लिएः
सिरेमिक झिल्ली निस्पंदन के लिए सही छिद्र का आकार कैसे चुनें?
6सफाई रणनीति दीर्घकालिक प्रदर्शन निर्धारित करती है
यहां तक कि बहुत गंदे प्रतिरोधी सिरेमिक झिल्ली को भी उचित सफाई की आवश्यकता होती है।
अलग-अलग फोलेंट्स के लिए अलग-अलग सफाई तंत्र की आवश्यकता होती है।
कार्बनिक फोल्डिंग
क्षारीय सफाई घोल संचित कार्बनिक प्रदूषकों को हटाने में मदद कर सकते हैं।
अकार्बनिक स्केलिंग
खनिज अवशेषों और अकार्बनिक परतों को भंग करने के लिए आमतौर पर एसिड सफाई का प्रयोग किया जाता है।
जैविक फोल्डिंग
ऑक्सीकरण करने वाले सफाई एजेंटों का प्रयोग तब किया जा सकता है जब झिल्ली प्रणाली और प्रक्रिया स्थितियों के साथ संगत हों।
चूंकि सिरेमिक झिल्ली में आमतौर पर उच्च रासायनिक और थर्मल स्थिरता होती है, इसलिए वे कई बहुलक झिल्ली की तुलना में अधिक सफाई लचीलापन प्रदान कर सकते हैं।
हालांकि,झिल्ली ही प्रणाली का केवल एक हिस्सा है.
सील, अंत टोपी, आवास, पंप, पाइपिंग, और उपकरण कम रासायनिक या तापमान सीमा हो सकता है और एक पूर्ण सीआईपी प्रणाली डिजाइन करते समय विचार किया जाना चाहिए।
अधिक जानकारी के लिएः
सिरेमिक झिल्ली सफाई के तरीके: सीआईपी और फ्लक्स रिकवरी के लिए एक पूर्ण गाइड
7थर्मल और रासायनिक स्थिरता ऑपरेटिंग विंडो का विस्तार करें
औद्योगिक अपशिष्ट जल हमेशा परिवेश के तापमान पर उपलब्ध नहीं होता है।
कुछ प्रक्रियाओं में अपशिष्ट जल का उत्पादन उच्च तापमान पर होता है, जबकि अन्य प्रक्रियाओं में आक्रामक रासायनिक सफाई की आवश्यकता होती है।
सिरेमिक झिल्ली कई बहुलक झिल्ली की तुलना में व्यापक परिचालन स्थितियों में अपनी संरचनात्मक स्थिरता बनाए रख सकती है।
यह एल्यूमिना सिरेमिक झिल्ली को निम्नलिखित अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से आकर्षक बनाता हैः
- उच्च तापमान फ़िल्टरेशन
- लगातार रासायनिक सफाई
- अम्लीय अपशिष्ट जल
- क्षारीय अपशिष्ट जल
- उच्च ठोस धाराएं
- औद्योगिक तरल पदार्थ जिनका उपचार करना कठिन है
हालांकि, पूर्ण झिल्ली प्रणाली का वास्तविक संचालन तापमान सामान्यतः सबसे कमजोर घटक, जैसे कि सील, आवास, चिपकने वाले या कनेक्टर द्वारा निर्धारित किया जाता है।
8जहां एल्युमिनियम सिरेमिक झिल्ली का उपयोग किया जा सकता है
रासायनिक स्थिरता, यांत्रिक शक्ति और सफाई लचीलापन का संयोजन एल्यूमिना सिरेमिक झिल्ली को औद्योगिक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त बनाता है।
तेल युक्त अपशिष्ट जल
आवेदनों में निम्नलिखित शामिल हो सकते हैंः
- धातु कार्य के अपशिष्ट जल
- तेल युक्त प्रक्रिया जल
- पवनयुक्त अपशिष्ट जल
- पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल
एक हाइड्रोफिलिक सिरेमिक सतह कुछ तैलीय प्रदूषकों की सतही सतह फिल्म बनाने की प्रवृत्ति को कम करने में मदद कर सकती है।
रासायनिक प्रसंस्करण
सिरेमिक झिल्ली पर विचार किया जा सकता है जब निस्पंदन प्रणाली के संपर्क में हैंः
- अम्लीय धाराएँ
- क्षारीय धाराएँ
- उच्च निलंबित ठोस पदार्थ
- बार-बार सफाई
औषधीय और ठीक रासायनिक प्रसंस्करण
सिरेमिक झिल्ली प्रक्रियाओं का समर्थन कर सकते हैं जिनकी आवश्यकता हैः
- लगातार सफाई
- निरंतर निस्पंदन
- रासायनिक प्रतिरोध
- लंबे समय तक चलने वाला जीवन
खाद्य और पेय प्रसंस्करण
सिरेमिक झिल्ली का प्रयोग तब किया जा सकता है जब फिल्टरेशन प्रणाली को नियमित सफाई और स्थिर संचालन की आवश्यकता हो।
पानी का पुनः उपयोग और पूर्व उपचार
सिरेमिक एमएफ/यूएफ झिल्ली का उपयोग निम्न प्रक्रियाओं के लिए पूर्व उपचार के रूप में किया जा सकता हैः
- रिवर्स ऑस्मोसिस
- सक्रिय कार्बन
- उन्नत ऑक्सीकरण
- पुनः उपयोग प्रणाली
स्थिर प्रीट्रीटमेंट डाउनस्ट्रीम उपकरण की रक्षा करने और समग्र उपचार दक्षता बनाए रखने में मदद कर सकता है।
9सिरेमिक झिल्ली चुनने से पहले इंजीनियरों को क्या जांचना चाहिए
केवल झिल्ली सामग्री ही सिस्टम के प्रदर्शन को निर्धारित नहीं करती है।
एल्यूमिना सिरेमिक झिल्ली का चयन करने से पहले इंजीनियरों को निम्नलिखित का मूल्यांकन करना चाहिए:
फ़ीड विशेषताएं
- टीएसएस
- तेल और वसा
- सीओडी
- कण आकार वितरण
- पीएच
- तापमान
- चिपचिपाहट
झिल्ली पैरामीटर
- झिल्ली सामग्री
- छिद्र का आकार
- प्रभावी झिल्ली क्षेत्रफल
- पोरोसिटी
- यांत्रिक शक्ति
- रासायनिक संगतता
परिचालन मापदंड
- डिजाइन प्रवाह
- टीएमपी
- क्रॉसफ्लो वेग
- बैकवॉश की आवृत्ति
- निस्पंदन चक्र
- सफाई की आवृत्ति
सिस्टम पैरामीटर
- मॉड्यूल विन्यास
- पंपिंग आवश्यकताएं
- सीआईपी प्रणाली
- सीलिंग सामग्री
- परिचालन तापमान
- डाउनस्ट्रीम उपचार की आवश्यकताएं
इसलिए सबसे अच्छा झिल्ली जरूरी नहीं कि सबसे छोटा छिद्र आकार या सबसे अधिक प्रारंभिक प्रवाह वाला झिल्ली हो।
यह झिल्ली है जो प्रदान करती हैवास्तविक परिचालन स्थितियों में स्थिर पृथक्करण प्रदर्शन.
10प्रमुख इंजीनियरिंग टिप्स
झिल्ली स्थापित होने से पहले फोलिंग नियंत्रण शुरू हो जाता है।
सबसे महत्वपूर्ण कारक हैंः
- सामग्रीःहाइड्रोफिलिक और रासायनिक रूप से स्थिर सिरेमिक सतहें फोलनट चिपचिपाहट को कम करने में मदद कर सकती हैं और सफाई में अधिक लचीलापन प्रदान कर सकती हैं।
- संरचना:कठोर सिरेमिक छिद्र संरचनाएं दबाव और बार-बार सफाई के दौरान अपनी ज्यामिति बनाए रखती हैं।
- छिद्र का आकारःझिल्ली को वास्तविक अलगाव लक्ष्य से मेल खाना चाहिए।
- प्रवाहःफ़ीड की विशेषताओं के अनुसार संचालन प्रवाह निर्धारित किया जाना चाहिए और परीक्षण के माध्यम से सत्यापित किया जाना चाहिए।
- टीएमपी:टीएमपी रुझान फोलिंग विकास का एक महत्वपूर्ण संकेत प्रदान करते हैं।
- क्रॉसफ्लोःउचित कतरनी से सतह पर जमाव को नियंत्रित करने में मदद मिलती है।
- सफाई:बैकवॉश और रासायनिक सफाई को प्रमुख अशुद्धिकरण तंत्र के अनुसार डिजाइन किया जाना चाहिए।
- सिस्टम डिजाइनःसील, आवास, पंप और अन्य घटकों को झिल्ली के साथ-साथ विचार किया जाना चाहिए।
अंतिम ले जाने के लिए
एल्युमिना सिरेमिक झिल्ली का लाभ केवल यह नहीं है कि वे फोड़े के प्रतिरोधी हैं।
इनका अधिक मूल्य यह है कि यह एकस्थिर निस्पंदन मंच जो कठिन परिचालन और सफाई स्थितियों को सहन कर सकता है.
औद्योगिक अपशिष्ट जल अनुप्रयोगों के लिए जिसमें उच्च ठोस, तेल, रसायन, उच्च तापमान या लगातार सफाई शामिल है,एल्यूमिना सिरेमिक झिल्ली इंजीनियरों को एक व्यापक ऑपरेटिंग विंडो और अधिक सुसंगत दीर्घकालिक निस्पंदन प्रदर्शन प्रदान कर सकते हैं.
मुख्य बात यह है कि झिल्ली प्रणाली को केवल झिल्ली सामग्री के आसपास नहीं बल्कि वास्तविक फ़ीड, पृथक्करण लक्ष्य, संचालन प्रवाह और सफाई रणनीति के आसपास डिजाइन किया जाए।
संबंधित सिरेमिक झिल्ली समाधान
केगु औद्योगिक निस्पंदन और जल उपचार अनुप्रयोगों के लिए सिरेमिक झिल्ली समाधान प्रदान करता है, जिसमें शामिल हैंः
- अल्युमिनियम अल्ट्राफिल्ट्रेशन सिरेमिक झिल्ली
- एल्यूमीनियम ट्यूबलर सिरेमिक झिल्ली
- फ्लैट शीट सिरेमिक झिल्ली
- ट्यूबलर सिरेमिक झिल्ली मॉड्यूल
- एल्यूमीनियम नैनोफिल्ट्रेशन सिरेमिक झिल्ली
