טכנולוגיית הממברנה הצינורית של סיליקון קרביד נמצאת בקטגוריה של סינון אולטרה. זהו סוג של תהליך הפרדת נוזלים "צולב-סינון זרימה". נוזל ההזנה זורם במהירות גבוהה בתוך תעלות צינור הממברנה. מונע על ידי לחץ, החלחול המובהר עם מולקולות קטנות מחלחל כלפי חוץ בניצב לתעלות הממברנה, בעוד הרכז העכור המכיל מולקולות גדולות נשמר, ומשיג את הבירור, ההפרדה, הריכוז והטיהור של החומר הנוזלי.
תהליכי ניקוי אולטרה-פילטרציה מתחלקים לניקוי פיזי וניקוי כימי. ניקוי פיזי כולל שטיפה לאחור, אשר מסירה זיהומים עמוקים-יושבים ומשטחים מנקבוביות הממברנה באמצעות זרימת מים הפוכה (הנכנסת מקצה החדיר של מודול הממברנה וחודרת לנקבוביות). ניקוי כימי משתמש בחומרים כימיים להסרת מזהמים כגון קולואידים, חומרים אורגניים ומלחים אנאורגניים הנוצרים על ובתוך קרום האולטרה-פילטרציה.
01. מצב פעולה של מערכת ממברנה צינורית קרבית סיליקון קרביד
מצב הפעולה של מערכת הסיליקון קרביד אולטרה סינון צינורי הוא כדלקמן:
תהליך סינון הממברנה כולל את השלבים הבאים:
חלל: שלב החדיר מסיר מוצקים מרחפים וחלקיקים מהמים, משיג בירור, הפרדה, ריכוז וטיהור של החומר הנוזל;
שטיפה לאחור: שטיפה לאחור תקופתית נדרשת כדי להסיר מוצקים מרחפים ממשטח הממברנה;
ניקוי כימי: חומרים כימיים משמשים לפירוק והרס של מזהמים, ולנקות אותם ביסודיות.
02. תהליך תפעול מערכת ממברנה צינורית קרבית סיליקון קרביד
1. הזרקת מים ואוורור: כאשר המערכת פועלת בפעם הראשונה או כאשר הנוזל בתוך הממברנה מתרוקן, יש צורך בהזרקת מים כדי לאוורר את הגז במערכת לפני ההפעלה.
2. מילוי מיכל שטיפה לאחור: לאחר השלמת שלבי הזרקת המים והאוורור, מיכל השטיפה לאחור מתמלא מחדש לרמת הנוזל הגבוהה שנקבעה כדי להתכונן לשטיפה חוזרת.
3. סינון מחלחלים: סינון זרימה צולבת-, המונעת על ידי לחץ, מאפשרת לחלחלה המובהקת (מולקולות קטנות) לעבור דרך שכבת מסנן הממברנה בניצב לתעלות הממברנה, בעוד הרכז העכור המכיל מולקולות גדולות נשמר.
4. ניקוי פיזי: במהלך שטיפה לאחור, חלל נקי נכנס למודול הממברנה מצד החדיר, חודר את הממברנה הקרמית בכיוון ההפוך כדי לשטוף מזהמים שהצטברו על פני הממברנה, ולאחר מכן נושא מזהמים מוצקים אל מחוץ למערכת.
① שטיפה לאחור
② פליטת שטיפה לאחור
5. ניקוי כימי: CIP (Clean-In-Place) הוא תהליך ניקוי שמחזיר את חדירות הממברנה למצב נקי. תדירותו מושפעת מאיכות מי ההזנה.
03 חומרי ניקוי נפוצים ודרישות איכות מים לניקוי עבור ממברנות צינוריות קרמיות מסיליקון קרביד
① חומרי ניקוי נפוצים: הטבלה הבאה מפרטת חומרי ניקוי כימיים נפוצים:
|
סוג סוכן |
סוכן בשימוש נפוץ |
|
חומר מחמצן |
נתרן היפוכלוריט (NaOCl) |
|
סוכן אלקליין |
נתרן הידרוקסיד (NaOH) |
|
חומר חומצי |
חומצה הידרוכלורית (HCl)/ציטראט |
הערה: ניתן להתאים מינון ספציפי של חומר בהתאם לתנאי האתר בפועל.
② דרישות איכות מים לניקוי
מי הניקוי המשמשים להמסת כימיקלים לניקוי יכולים להיות מים חדירים ל-UF, מים טהורים או מקורות מים נקיים יחסית אחרים. עליו לעמוד בתנאים הבאים:
|
פָּרִיט |
פָּרָמֶטֶר |
|
קשיות מוחלטת |
<80ppm (carbonate content) |
|
אינדקס מכתים (SDI) |
<3 |
|
חומר אורגני כולל |
<8ppm |
|
יוני ברזל |
<0.5ppm |
|
יוני סיליקון |
<5ppm |
הערה: ניתן להתאים את איכות מי הניקוי הספציפית בהתאם לתנאי האתר בפועל.