טכנולוגיית ממברנת יריעות שטוחות של סיליקון קרביד שייכת לקטגוריה של סינון אולטרה שקוע. יישום הליבה שלו כולל טבילה ישירה של מודול ממברנת היריעות השטוחות של סיליקון קרביד במיכל המים הגולמיים או השפכים שיש לטפל בהם. מונעים על ידי כוח חיצוני (בדרך כלל לחץ שלילי המסופק על ידי משאבת חלחול או סיפון), מים וחלקיקים קטנים מנקבוביות הממברנה חודרים דרך שכבת הממברנה, בעוד שחלקיקים גדולים מהנקבוביות נשמרים, ובכך משיגים הפרדת נוזלים מוצקים.
תהליכי ניקוי אולטרה-פילטרציה מתחלקים לניקוי פיזי וניקוי כימי. ניקוי פיזי כולל שטיפה לאחור, ריסוס ותהליכי אוורור. שטיפה לאחור משתמשת בזרימת מים הפוכה (הנכנסת מקצה החדיר של מודול הממברנה ומחלחלת דרך נקבוביות הממברנה) כדי להסיר מזהמים עמוקים- ומזהמים פני השטח מנקבוביות הממברנה. תהליכי ריסוס ואוורור משתמשים בהשפעה הידראולית או בהפרעות גז כדי לסייע בהסרת זיהומים הנדבקים למשטח הממברנה. ניקוי כימי משתמש בחומרים כימיים להסרת קולואידים, חומרים אורגניים, מלחים אנאורגניים ומזהמים אחרים הנוצרים על גבי ובתוך קרום האולטרה-פילטרציה, כולל ניקוי תחזוקה כימי (CEB) וניקוי כימי (CIP).
01 מצבי פעולה של מערכת ממברנה שטוחה של סיליקון קרביד קרמי
מצבי הפעולה של מערכת הסיליקון קרביד אולטרה סינון של ממברנות יריעות שטוחות הן כדלקמן:

תהליך סינון הממברנה כולל את השלבים הבאים:
מי מוצר: שלב המים של המוצר מסיר מזהמים כגון תחמוצות מתכת, מוצקים מרחפים וחיידקים;
שטיפה לאחור: שטיפה לאחור תקופתית נדרשת כדי להסיר את שכבת עוגת הסינון ממשטח הממברנה;
ריסוס: מים מותזים ישירות על החלק העליון של מגדל המסנן, משפר את יעילות השטיפה והניקוי;
אוורור: האוויר מגיע מתחתית מגדל המסנן, משפר את תהליך השטיפה והניקוי לאחור;
מחזור כימי: מסיר עכירות או אבנית מהחלק הפנימי של יריעות הממברנה;
ניקוי כימי: מסיר זיהומים או אבנית מהחלק החיצוני של הממברנה.
02 תהליך תפעול מערכת ממברנה שטוחה של סיליקון קרביד קרמיקה
1. הזרקת מים ואוורור אוויר
פתח את שסתום פתח האוורור העליון ואת שסתום הכניסה כדי להכניס מים גולמיים למיכל הממברנה, ולשחרר את האוויר מהמערכת.
תזמון הפעלה: המערכת מופעלת לראשונה או לאחר שמערכת הממברנה השטוחה של יריעות סיליקון קרביד התרוקנה מנוזל.

2. סינון
סינון משתמש במשאבה כדי ליצור לחץ שלילי (וואקום) בתוך הממברנה. הפרש הלחץ הזה מניע מולקולות מים דרך הממברנה, ומאפשר למים מטוהרים לזרום החוצה מהצד החדיר, בעוד מזהמים נשמרים.

3. ניקוי פיזי
ניקוי פיזי מורכב משני שלבים. השלב הראשון משתמש במשאבות שטיפה לאחור והתקני אוורור לשטיפה לאחור ואוורור כדי לטפל בהשפעה של שכבת עוגת הסינון על ביצועי מערכת הממברנה. השלב השני, המתבצע לפני הניקוי הכימי, כולל ריקון מיכל הממברנה ושימוש בתהליך ניקוי בהתזה בשילוב שטיפה חוזרת ואוורור לניקוי יסודי פיזי של אלמנטי הממברנה, תוך יצירת תנאים נוחים לניקוי כימי.
① שטיפה לאחור ואוורור

② ריקון ואוורור מיכל ממברנה

③ ריסוס ושטיפה לאחור, אוורור וריקון

4. ניקוי כימי
ניקוי כימי מחולק לניקוי כימי (CEB) וניקוי כימי-במקום (CIP).
① ניקוי תחזוקה כימי (CEB)
ניקוי תחזוקה כימי (CEB) כולל הוספת כימיקלים למי השטיפה לאחור כדי לשפר את אפקט הניקוי.

② ניקוי כימי-במקום (CIP)
כאשר שיטות הניקוי הנ"ל לא מצליחות להחזיר את השטף או שלחץ החדיר מגיע לערך ניקוי CIP (-40 kPa), יש להתחיל בניקוי כימי במקום (CIP). תהליך זה כולל טבילה של מודול הממברנה השטוחה של סיליקון קרביד בחומר ניקוי כימי כדי להמיס ולהסיר מזהמים עקשניים ממשטח הממברנה ומהנקבוביות, ובכך לשחזר את ביצועי הממברנה.

03 חומרי ניקוי נפוצים ודרישות איכות מים לניקוי עבור ממברנות יריעות שטוחות של סיליקון קרביד
① חומרי ניקוי בשימוש נפוץ
הטבלה הבאה מפרטת את חומרי הניקוי הכימיים הנפוצים בשימוש:
|
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 הניקוי יכולים להיות חלחל UF, מים טהורים או מקורות מים נקיים יחסית אחרים. יש 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 ההפעלה הספציפית ואת איכות מי הניקוי בהתאם לתנאי האתר בפועל.
