Caso de aplicação: Membranas cerâmicas de alumínio para filtragem cruzada de águas residuais industriais oleosas
Instalações industriais que processam, formam e acabam metais geram águas residuais difíceis de tratar: contêm óleos emulsionados, metais finos e sólidos em suspensão,e a sua composição muda com os calendários de produçãoAs abordagens convencionais de separação por gravidade, dosagem e sedimentação químicas muitas vezes têm dificuldade em obter uma separação sólida/líquida consistente.e a água resultante é frequentemente descarregada em vez de reutilizadaPara os operadores que enfrentam limites de descarga mais rígidos e custos de água crescentes, é necessária uma fase de separação mais robusta entre o tratamento primário e o polimento final.
Visão geral da aplicação
Este caso de aplicação descreve como um sistema de membrana cerâmica de alumina, operado em modo de fluxo cruzado (fluxo tangencial), é aplicado a águas residuais industriais oleosas e com alto teor de sólidos.Em vez de pressionar a alimentação contra a membrana, o projeto de fluxo cruzado o bombeia através da superfície, limitando o acúmulo de bolo e ajudando a manter a permeabilidade durante corridas prolongadas.
| Parâmetro | Consideração |
|---|---|
| Fluxo de alimentação | Águas residuais industriais oleosas, de sólidos altamente suspensos |
| Modo de separação | Filtragem de fluxo cruzado |
| Material de membrana | Elementos cerâmicos porosos de alfa-alumina |
| Classe de separação | Microfiltração (MF) ou ultrafiltração (UF), pendentes de análise dos alimentos para animais |
| Regime de limpeza | Reversão da lavagem e limpeza química (ácido / cáustico / oxidante) |
Abordagem da solução
- Caracterização dos alimentos para animais:Definir o teor de óleo, os sólidos em suspensão, a distribuição do tamanho das partículas e o pH antes de selecionar uma classe de membrana.
- Selecção da membrana:Escolher o tamanho dos poros de acordo com a separação-alvo MF para sólidos em suspensão e colóides maiores, UF para um limite mais estreito em relação às macromoléculas e aos colóides mais finos.
- Janela de funcionamento:definir a temperatura, a pressão transmembrana e a velocidade do fluxo cruzado para equilibrar o fluxo contra a impureza e a procura de energia.
- Programa de limpeza:Estabelecer intervalos de refluxo e uma sequência de limpeza química compatível com o suporte de alumina.
Valor observado
- Separação sólida/líquido:produz uma permeabilidade clarificada com uma redução dos sólidos em suspensão e da transferência de óleo.
- Potencial de reutilização da água:O permeado pode ser considerado para reciclagem em águas de processo, ciclos de lavagem ou ciclos de arrefecimento, sujeito a verificação da qualidade.
- Estabilidade operacional:A camada de cerâmica tolera a lavagem agressiva e a limpeza química exigida pelos fluxos oleosos e carregados de partículas.
- Durabilidade:O material cerâmico rígido resiste à degradação mecânica e química de forma mais eficaz do que muitas alternativas poliméricas.
Os resultados reais são específicos do alimento, a qualidade da permeabilidade, o fluxo e a frequência de limpeza dependem da composição do alimento, do tamanho dos poros, da temperatura, da pressãoA velocidade do fluxo cruzado e o protocolo de limpeza adoptados por isso os testes piloto precedem o projecto em grande escala.
Por que as membranas de cerâmica
| Aspectos | Alumínio cerâmico | Polímero típico |
|---|---|---|
| Estabilidade térmica | Alto, numa ampla faixa | Limitado por material |
| Resistência química | Ampla (dentro da faixa de pH compatível) | Mais estreito |
| Tolerância de limpeza | Ácidos, cáusticos, oxidantes, vapor | Restrição |
| Rigidez mecânica | Rígido, reversível | Mais flexível, menos robusto |
Principais conclusões
- Para as águas residuais oleosas e com elevado teor de sólidos, a filtração cerâmica de fluxo cruzado oferece uma etapa de separação sólida/líquida durável.
- A microfiltração e a ultrafiltração servem a objetivos de separação diferentes e não devem ser consideradas intercambiáveis.
- A selecção da membrana para corresponder à função em vez da função para a membrana é o fator decisivo para o desempenho estável.
- A validação piloto e um regime de limpeza adaptado transformam uma membrana adequada num activo fiável e duradouro.
