소개
막대기 오염은 산업용 수처리에서 가장 일반적인 운영 과제 중 하나입니다.
잠복된 고체, 기름, 콜로이드, 유기물질 및 미생물이 지막 표면에 축적될 수 있으며, 유동량을 줄이고, 횡막 압력을 증가시킵니다.그리고 화학 청소의 빈도를 증가.
오염은 먹이 물과 막 표면의 상호 작용과 밀접한 관련이 있기 때문에막 물질과 구조는 장기간 필터레이션 성능에 중요한 역할을합니다..
이 기사 는 알루미나 세라믹 막 기술 이 오염 을 조절 하는 데 어떻게 도움 이 될 수 있는지 설명 하고, 공업 폐수 처리용 세라믹 막 시스템을 지정 할 때 엔지니어 들 이 고려 해야 할 사항 들 을 설명 합니다.
1- 소재 안정성 문제
알루미나 세라믹 막은알파-Al2O3, 화학적으로 안정적인 세라믹 물질로 수소 친화적인 표면을 가지고 있습니다.
수소 친화적 인 표면은 더 수소 혐오적 인 막 물질에 비해 특정 기름과 유기 오염 물질의 접착을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
더욱 중요한 것은, 합금 알루미나는 작동 중에 딱딱한 구조를 유지합니다.그리고 압력 아래 구조적 변화와 반복 청소.
이 안정성은 특히 산업용 애플리케이션에서 가치가 있습니다.
- 산성 또는 알칼리성 청소
- 반복된 역수면
- 높은 온도
- 고도로 떠있는 고체
- 화학적으로 공격적인 폐수
적절한 청소 조건에 견딜 수 있는 막은 오염이 발생했을 때 투과성을 회복하기 위해 운영자에게 더 많은 유연성을 제공합니다.
알루미나 막 기술을 필요로 하는 응용 분야에 대해서는 우리의 참조:
2비대칭 구조로 강도를 필터레이션에서 분리할 수 있습니다.
가장 진보된 세라믹 막은비대칭 구조.
비교적 거친 포러스 지원은 기계적 강도를 제공하며 상대적으로 낮은 수압 저항으로 액체가 막을 통해 흐를 수 있습니다.
훨씬 더 얇은 분리 계층이 실제 필터링 성능을 제어합니다.
이 층들은 통합된 세라믹 구조로 합쳐집니다.특정 작동 조건에서 취약해질 수 있는 폴리머스 지원/분리층 인터페이스의 유형을 제거하는 것.
튜버형 세라믹 막의 경우, 다채널 디자인은 기계적 안정성을 유지하면서 큰 필터레이션 영역을 제공합니다.
응용 프로그램에 따라 세라믹 막 포스 크기가 선택 될 수 있습니다마이크로 필터레이션 (MF) 또는 울트라 필터레이션 (UF)의무.
3크로스플로우 필터레이션은 표면 오염을 조절하는 데 도움이 됩니다.
세라믹 막은 일반적으로크로스플로우 필터레이션.
전체 먹이를 직접 막 표면을 통과하도록 강요하는 대신, 먹이는 막 표면에 평행하게 흐르며 침투 물질은 막 벽을 통과합니다.
이것은 막 표면에 절개를 만들고 두꺼운 필터 케이크의 축적을 제한하는 데 도움이됩니다.
그러나 교류는 오염을 완전히 제거하지는 않습니다.
잘 설계된 시스템은 일반적으로 다음을 결합합니다.
- 적절한 크로스플로우 속도
- 제어된 필터레이션 흐름
- 주기적인 역수면
- 릴래싱 또는 필터레이션 사이클 제어
- 필요한 경우 화학 청소
튜브형 애플리케이션을 위해, 우리의 세라믹 막 모듈은 역수척과 청소 절차를 포함하는 필터레이션 시스템에 설계되었습니다.
4유동물, TMP 및 오염은 밀접하게 연결되어 있습니다.
막의 성능은 플럭스만으로 평가할 수 없습니다.
세 가지 매개 변수가 밀접하게 연결되어 있습니다.
- 플럭스필터레이션 생산성을 결정합니다.
- TMP필터링 유지에 필요한 압력을 나타냅니다.
- 찌꺼기 비율세포막의 성능이 얼마나 빨리 저하되는지 결정합니다.
작동 흐름이 특정 공급량에 너무 높을 때, 비료는 막 표면과 막 구조 내부에 더 빠르게 축적 될 수 있습니다.
오염이 진행되면서
흐름이 감소 → TMP가 증가합니다 → 청소가 더 자주됩니다
이 이유 로 엔지니어 들 은 보통 실제 하수 를 이용 하여 실험실 또는 파일럿 테스트 를 통해 작동 흐름 을 결정 해야 합니다.
목표는 단순히 가장 높은 초기 플럭스를 달성하는 것이 아니라 다음과 같은 합리적인 균형을 제공하는 작동 지점을 찾는 것입니다.
- 퍼메이트 생산
- 찌꺼기 비율
- 청소 주파수
- 에너지 소비
- 망막 수명
5구멍 크기는 분리 목표와 일치해야 합니다.
더 작은 포스 크기를 선택하면 자동으로 더 나은 필터링 성능을 얻을 수 없습니다.
더 단단한 막은 더 높은 입자 거부를 제공 할 수 있지만, 너무 세밀한 분리를 필요로하지 않는 오염 물질을 포함하면 필터레이션 저항과 매진도 증가 할 수 있습니다.
예를 들어:
- MF막일반적으로 서스펜션 고체와 입자를 제거하는 데 사용됩니다.
- UF막콜로이드, 대분자, 미세먼지를 더 단단하게 분리합니다.
- 실제 분리 요구 사항보다 현저하게 작은 포스 크기를 선택하면 추가 프로세스 가치를 제공하지 않고 작동 저항을 증가시킬 수 있습니다.
따라서 포스 크기는 다음의 기준에 따라 선택되어야 합니다.
- 대상 오염물질 크기
- 요구되는 침투 질
- 먹이 TSS
- 콜로이드 농도
- 석유 및 유기농 함유
- 하류 처리 요구 사항
세포막 포어 크기의 선택에 대한 자세한 설명은:
세라믹 막 필터레이션에 적합한 구멍 크기를 선택하는 방법
6청소 전략 은 장기적 성능 을 결정 한다
썩지 않는 세라믹 막물조차도 제대로 청소해야 합니다.
각기 다른 오염 물질은 다른 청소 메커니즘을 필요로 합니다.
유기농 오염
알칼리성 청소 용액은 축적 된 유기 오염물질을 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다.
비 유기적 스케일링
산성 정화 는 일반적으로 광물 퇴적물 과 무기적 잔해 를 녹이기 위해 사용 된다.
생물학적 오염
산화성 청소제는 막 시스템과 공정 조건에 호환되는 경우에 사용할 수 있습니다.
세라믹 막은 일반적으로 높은 화학 및 열 안정성을 가지고 있기 때문에 많은 폴리머 막보다 더 많은 청소 유연성을 제공할 수 있습니다.
그러나,세포막 자체는 시스템의 한 부분일 뿐입니다..
밀봉, 끝 캡, 하우징, 펌프, 파이프 및 기기에는 낮은 화학적 또는 온도 제한이있을 수 있으며 완전한 CIP 시스템을 설계 할 때 고려해야합니다.
더 많은 정보:
세라믹 막 청소 방법: CIP 및 플럭스 복구에 대한 완전한 가이드
7. 열 및 화학 안정성 운영 창을 확장
산업 폐수는 항상 주변 온도에서 사용할 수 없습니다.
일부 공정에서는 하수 온도가 높아지고, 다른 프로세스에서는 화학적 청소가 필요합니다.
세라믹 막은 많은 폴리머 막보다 더 넓은 범위의 운영 조건에서 구조적 안정성을 유지할 수 있습니다.
이것은 알루미나 세라믹 막이 특히 다음과 같은 응용 분야에 매력적입니다.
- 고온 필터레이션
- 자주 화학 청소
- 산성 폐수
- 알칼리성 폐수
- 고 고질물류
- 처리하기 어려운 산업용 액체
그러나 완전한 막 시스템의 실제 작동 온도는 일반적으로 밀폐, 하우스, 접착제 또는 커넥터와 같은 가장 약한 구성 요소에 의해 결정됩니다.
8알루미나 세라믹 막을 사용할 수 있는 곳
화학적 안정성, 기계적 강도 및 청소 유연성의 조합으로 알루미나 세라믹 막은 광범위한 산업용 용도로 적합합니다.
기름성 폐수
신청은 다음을 포함할 수 있습니다.
- 금속공업 폐수
- 석유를 함유한 공정수
- 에뮬션된 폐수
- 석유화학 폐수
수소 친화적 인 세라믹 표면은 특정 기름성 오염 물질이 상속적인 표면 필름을 형성하는 경향을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
화학 가공
세라믹 막은 필터레이션 시스템이 다음의 영향을 받는 경우에 고려될 수 있습니다.
- 산성 하천
- 알칼리 하천
- 고도로 떠있는 고체
- 반복 청소
의약품 및 정밀 화학 가공
세라믹 막은 다음을 필요로 하는 프로세스를 지원할 수 있습니다.
- 자주 청소
- 일관성 있는 필터레이션
- 화학 저항성
- 장시간 사용 가능
식품 및 음료 가공
세라믹 막은 필터레이션 시스템이 정기적으로 청소하고 안정적으로 작동해야하는 경우 사용할 수 있습니다.
물 재사용 및 전처리
세라믹 MF/UF막은 아래와 같은 하류 공정의 전처리로 사용될 수 있습니다.
- 역오스모스
- 활성 탄소
- 첨단 산화
- 재사용 시스템
안정적인 사전 처리는 하류 장비를 보호하고 전체 처리 효율성을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
9엔지니어들이 세라믹 막을 선택하기 전에 확인해야 할 사항
막물 물질만으로는 시스템 성능을 결정하지 않습니다.
알루미나 세라믹 막을 선택하기 전에 엔지니어들은 다음을 평가해야 합니다.
먹이 특성
- TSS
- 기름과 지방
- COD
- 입자 크기 분포
- pH
- 온도
- 매끄러움
막의 매개 변수
- 막물질
- 구멍 크기
- 효과적 인막 면적
- 포러스성
- 기계적 강도
- 화학적 호환성
작동 매개 변수
- 설계 흐름
- TMP
- 크로스플로우 속도
- 역수수 주파수
- 필터레이션 사이클
- 청소 주파수
시스템 매개 변수
- 모듈 구성
- 펌프 요구 사항
- CIP 시스템
- 밀폐 재료
- 작동 온도
- 하류 처리 요구 사항
따라서 가장 좋은 막은 반드시 가장 작은 구멍 크기와 가장 높은 초기 흐름이있는 막이 아닙니다.
이 세포막은실제 작동 조건에서 안정적인 분리 성능.
10주요 엔지니어링 내용
매름 방지 작업은 막이 설치되기 전에 시작됩니다.
가장 중요한 요소는 다음과 같습니다.
- 소재:수소 친화적이고 화학적으로 안정적인 세라믹 표면은 붓질 접착을 줄이고 더 많은 청소 유연성을 제공 할 수 있습니다.
- 구조:딱딱한 세라믹 포어 구조는 압력 및 반복 청소 동안 기하학을 유지합니다.
- 구멍 크기:막은 실제 분리 대상과 일치해야합니다.
- 플럭스:작동 흐름은 사료 특성에 따라 결정되고 테스트를 통해 검증되어야 합니다.
- TMP:TMP 추세는 오염 발전의 중요한 지표를 제공합니다.
- 크로스플로우:적절한 절단으로 표면 퇴적을 조절할 수 있습니다.
- 청소:백워시와 화학 청소는 지배적인 오염 메커니즘에 따라 설계되어야 합니다.
- 시스템 설계:밀봉, 하우스, 펌프 및 다른 구성 요소는 막 자체와 함께 고려해야합니다.
마지막 교훈
알루미나 세라믹 막의 장점은 단순히 매질에 저항한다는 것이 아닙니다.
그들의 더 큰 가치는안정적인 필터레이션 플랫폼, 까다로운 운영 및 청소 조건을 견딜 수 있습니다..
고체, 기름, 화학물질, 높은 온도 또는 빈번한 청소를 포함하는 산업 폐수 용도알루미나 세라믹 막은 엔지니어들에게 더 넓은 운영 창과 더 일관된 장기 필터레이션 성능을 제공할 수 있습니다..
핵심은 실제 공급, 분리 목표, 운영 흐름 및 청소 전략에 대한 막 시스템 설계입니다.
관련 세라믹 막 용액
케구 (Kegu) 는 산업적 필터레이션 및 수처리 애플리케이션을 위한 세라믹 막 솔루션을 제공합니다.
