ממברנה TUF

הממברנה הצינורית עדיין משתמשת במנגנון ההקרנה של הממברנה כדי להסיר סידן ומגנזיום, ולכן הנחת היסוד של הממברנה הצינורית להסרת סידן ומגנזיום היא שיוני סידן ומגנזיום מייצרים משקעי סידן פחמתי ומגנזיום הידרוקסיד. לאחר יצירת המשקעים, ניתן ליירט אותם על ידי 0.05 אום גודל הנקבוביות של הממברנה הצינורית. הסידן והמגנזיום המומסים (מרכיבי הקשיות) מגיבים עם סיד ואפר סודה ויוצרים משקעי סידן פחמתי ומגנזיום הידרוקסיד.

בהשוואה לתהליכים מסורתיים, ממברנות צינוריות מסתמכות על סינון ממברנות ומסוננות בתנאים אלקליים חזקים, כך שקשיות שפכי המים ממברנות צינוריות יכולה להיות נמוכה יותר; בדרך כלל, הסידן, המגנזיום והסיליקה בשפכים הם פחות מ-20 מ"ג/ליטר, והקשיות הכוללת היא בדרך כלל פחות מ-50-100 מ"ג/ליטר. האם זה יכול להיות נמוך יותר? התשובה היא כן, אבל זה מצריך הגדלת כמות המינון, מה שלדעתנו אינו חסכוני, ולכן בדרך כלל לא מומלץ.

כיום, ממברנות צינוריות מבוססות בעיקר על שתי שיטות מינון להסרת סיליקה:

האחת היא שיטת סוכן המגנזיום: בעיקר מגנזיום כלוריד או תחמוצת מגנזיום. שיטת טיפול זו בדרך כלל מסירה את הקשיות בו זמנית; כפי שהוזכר בשאלה האחרונה, סידן, מגנזיום וסיליקון מופחתים לערך נמוך יחסית בו זמנית. בדרך כלל, ניתן לשלוט על הסיליקה בשפכים של הממברנה הצינורית תוך 20 מ"ג/ליטר.

השנייה היא שיטת הנתרן אלומינט: שיטת טיפול זו משמשת בעיקר במקרה בו אין קשיות במים הנכנסים והסיליקה פשוט גבוהה. האופייניים יותר הם מים מרוכזים RO לאחר ספיחת שרף, או הסרת פלואור והסרת סיליקון מול המאייד. בהשוואה לשיטת סוכן המגנזיום, שיטה זו דורשת ערך pH נמוך יותר ועלויות תפעול נמוכות. הסיליקה בשפכים יכולה להיות בדרך כלל<15 mg/L. Combined with our actual engineering data, it can be <10 mg/L most of the time.

מכיוון שעדיין יש מחלוקת אם המנגנון של הסרת סיליקה כימית הוא תגובה או ספיחה, לא ניתן לרשום את המשוואה כאן.

לגבי הבעיה מה לעשות אם הממברנה חסומה על ידי סיליקה, למעשה אין צורך לדאוג לגבי זה, מכיוון שגם הקופולימרים המיוצרים בתגובה של סיליקה עם חומרים אחרים וגם קולואידי הסיליקה המיוצרים על ידי פילמור של סיליקה עצמו יכולים להיות מומס בתנאים של 5% אלקלי נוזלי או 5% HF, וריכוזים כאלה של חומצה ואלקלי נמצאים לחלוטין בטווח הסבילות של הממברנה הצינורית.

כיום, ישנם שני כיוונים עיקריים למתכות כבדות, האחד הוא שימוש חוזר והשני הוא פריקה רגילה. לכיוון השימוש החוזר הראשון, לאחר סילוק יוני המתכת הכבדים על ידי הממברנה הצינורית, המים המופקים עומדים בדרישות הכניסה של RO, עם עכירות<1NTU and SDI <3. The removal principle is the same as the hardness removal described above. The heavy metal ions are generated into hydroxides by adjusting the pH, and then filtered through the tubular membrane;

הערה: הליבה של שימוש בממברנות צינוריות לטיפול בשפכי מתכות כבדות כדי לעמוד בתקנים היא לגרום ליוני המתכת ליצור משקעים, אחרת לא ניתן לשמור על הממברנה הצינורית. לדוגמה, כרום מחולק לכרום משושה וכרום תלת ערכי. רק כאשר הוא מצטמצם לחלוטין, יכולים להיווצר משקעי כרום הידרוקסיד. עבור ניקל מורכב ונחושת מורכבת, רק כאשר הקומפלקס נשבר לחלוטין, ניתן להפוך את כל יוני הניקל והנחושת להידרוקסידים ולאחר מכן ליירט אותם על ידי הממברנה.

ממברנה צינורית יכולה לפעול ביציבות תחת pH 0-14. הוא משמש כיום בכמה פרויקטים לשחזור חומצה. פרויקטים אופייניים כוללים 15% סינון HF, 25% H₂כָּך₄סינון, וסינון 15% HCl. פרויקטים אלו פועלים ביציבות כבר יותר מ-3 שנים, ומצב הממברנה הנוכחי עדיין טוב.

באשר לתנאים אלקליים, ה-pH הפעולה הרגיל של ממברנות צינוריות במערכות שפכים קונבנציונליות המכילות ניקל הוא כ-11.5. בעת ריכוך והסרת קשיות, ה-pH הפעולה הרגיל של ממברנות צינוריות הוא גם מעל 11. במהלך CIP רגיל, נגדיר 1-5% תרכיז תחמוצת נתרן חזק לניקוי הממברנה.

העיקרון של שימוש בממברנות צינוריות על שפכים המכילים F עדיין מבוסס על משקעים של פלואוריד שנוצר על ידי יוני F, ולאחר מכן שימוש בממברנות צינוריות להפרדה מוצק-נוזל. העיקרון הוא כדלקמן: HF+Ca(OH)₂→CaF₂↓+H₂O

עם זאת, אם הוא מבוסס אך ורק על משוואה זו, קשה להפחית את יוני הפלואור מתחת לתקן הפליטה, מכיוון שהוא מוגבל על ידי תוצר המסיסות של סידן פלואוריד. המסיסות של סידן פלואוריד היא 8.9 מ"ג/ליטר בתנאים כלליים. קשה מאוד להשיג את הסטנדרט הנוכחי של<10 mg/L in some places. In addition, the particle size of the generated calcium fluoride particles is extremely small, which is one of the important reasons why it is difficult to meet the standard using traditional precipitation methods, because calcium fluoride itself is not easy to precipitate, even if a small amount is taken out, it will lead to exceeding the standard.

בהתבסס על ההקרנה המדויקת של ממשק הממברנה, הממברנה הצינורית יכולה להבטיח שאין דגים שמחליקים דרך הרשת. בשילוב עם אפקט הספיחה של PAC, ניתן להפחית את יוני F ל-5-8 מ"ג/ליטר. בשילוב עם כמה חומרי דה-פלוריד מיוחדים בשוק, ניתן לשלוט ביון הפלואוריד במים המיוצר על ידי הממברנה הצינורית ב-<2 mg/L.

העקרונות האופייניים של חומרי דה-פלוריד הם כדלקמן:

ספיגה חזקה: מלח אלומיניום ברזל סיליקון מרוכב יוצר במים חלקיקים קולואידים, בעלי שטח פנים ספציפי גדול, נושאים מטען חיובי ופוטנציאל Zeta גבוה, בעוד שרדיוס יוני הפלואוריד קטן ובעל אלקטרושליליות חזקה. לפלושים יש אפקט ספיחה חזק על יוני פלואור, מה שמפחית את פוטנציאל ה-Zeta, והקשרים אינם יציבים ומשקעים.

חילופי יונים: חלק מהאלומיניום קיים בצורה של קטיונים פוליהידרוקסיים [Al₁₃O₄(הו)₂₄]⁷⁺, בעל צפיפות מטען גבוהה ודרגת פילמור בינונית. מכיוון שהרדיוס היוני והמטען של F^-ו-OH^-קרובים מאוד, חלק מה-OH^-של [אל₁₃O₄(הו)₂₄]⁷⁺יכול לייצר חילופי יונים עם F^-, ולבסוף להשיג אל₁₃Fn(OH)_mמִשׁקָע.