Случай применения: керамические мембраны из алюминия для перекрестной фильтрации жирных промышленных сточных вод
Промышленные сооружения, которые обрабатывают, формируют и достраивают металлы, производят сточные воды, которые трудно очистить: они содержат эмульгированные масла, мелкие металлы и высоковоздержанные твердые вещества,и его состав меняется с графиком производстваОбычные подходы ≈ разделение по тяжести, химическое дозирование и осаждение ≈ часто не могут обеспечить последовательное разделение твердых и жидких веществ.и получаемая вода часто сбрасывается, а не повторно используетсяДля операторов, столкнувшихся с более строгими ограничениями выбросов и растущими расходами на воду, необходим более надежный этап разделения между первичной обработкой и окончательной полировкой.
Обзор применения
В данном примере применения описывается, как система керамической мембраны из алюминия, работающая в режиме перекрестного потока (тангенциального потока), применяется к масляным промышленным сточным водам с высоким содержанием твердых веществ.Вместо того, чтобы нажимать на мембрану, конструкция с перекрестным потоком перекачивает его по поверхности, ограничивая накопление пирога и помогая поддерживать проницаемость в течение длительных пробегов.
| Параметр | Рассмотрение |
|---|---|
| Поток питания | Масляные промышленные сточные воды с высоким содержанием суспендированных твердых веществ |
| Режим разделения | Процедура перекрестного фильтрации |
| Мембранный материал | Пористые керамические элементы альфа-алюминия |
| Класс разделения | Микрофильтрация (MF) или ультрафильтрация (UF) в ожидании анализа кормов |
| Режим очистки | Обратное промывание плюс химическая очистка (кислотная / кастическая / окислительная) |
Подход к решению
- Характеристика кормов:Перед выбором класса мембраны определяется содержание масла, суспензионные твердые вещества, распределение размеров частиц и pH.
- Выбор мембраны:выбирать размер пор в соответствии с целевым разделением MF для суспендированных твердых веществ и более крупных коллоидов, UF для более узкой границы в сторону макромолекул и более мелких коллоидов.
- Окно работы:устанавливать температуру, трансмембранное давление и скорость перекрестного потока для сбалансирования потока против загрязнения и потребности в энергии.
- Программа очистки:устанавливать интервалы обратного смыва и последовательность химической очистки, совместимую с алюминиевой подложкой.
Наблюдаемое значение
- Сепарация твёрдых и жидких веществ:производит просветленный пермеат с уменьшенным количеством суспендируемых твердых веществ и перемещением масла.
- Потенциал повторного использования воды:Пермеат может рассматриваться для переработки в технологическую воду, циклы промывки или охлаждения, при условии проверки качества.
- Операционная стабильность:Керамический слой переносит агрессивное отмывание и химическую очистку, которые требуют жирные, загруженные частицами потоки.
- Прочность:жесткий керамический материал более эффективно противостоит механической и химической деградации, чем многие полимерные альтернативы.
Фактические результаты определяются по корму, качество проникновения, поток и частота очистки зависят от состава корма, размера пор, температуры, давления,скорость перекрестного потока и принятый протокол очистки .
Почему керамические мембраны
| Аспект | Алюминиевая керамика | Типичный полимер |
|---|---|---|
| Тепловая стабильность | Высоко, в широком диапазоне | Ограничение по материалу |
| Устойчивость к химическим веществам | Широкий (в пределах совместимого диапазона pH) | Слишком узко |
| Толерантность к очистке | Кислоты, каустические вещества, окислители, пар | Ограниченный |
| Механическая жесткость | Жесткие, с обратным промыванием | Более гибкий, менее прочный |
Ключевые выводы
- Для маслянистых и твердых сточных вод керамическая фильтрация с перекрестным потоком обеспечивает долговечный этап разделения твердых и жидких веществ.
- Микрофильтрация и ультрафильтрация служат различным целям разделения и не должны рассматриваться как взаимозаменяемые.
- Выбор мембраны, чтобы соответствовать обязанности , а не обязанности к мембране , является решающим фактором в стабильной производительности.
- Пилотная валидация и индивидуальный режим очистки превращают подходящую мембрану в надежный долгосрочный актив.
