מָבוֹא
ממברנות אורגניות נמצאות בשימוש נרחב בפרויקטים קונבנציונליים לטיפול במים בשל יתרון העלות שלהן. עם זאת, הם מועדים להזדקנות, סתימות ונזקים כאשר הם מתמודדים עם איכויות מים תעשייתיות קיצוניות שונות. מאמר זה סוקר שלושה תנאי הפעלה שאינם מתאימים לממברנות אורגניות ומפרט את יתרונות הליבה של ממברנות סינון אולטרה-אורגניות של סיליקון קרביד בתנאי מים קשים, המסייעים למנוע עקיפות בבחירת התהליך.
קטגוריה 1: חומצות ואלקליות חזקות, ריכוזים גבוהים של חומרים מחמצנים פוגעים באיכות המים.
|
תכונה |
תוֹכֶן |
|
מאפייני הפעלה |
① טווח ה-pH הקיצוני של מים גולמיים לאורך כל השנה: pH < 2 עבור שפכים חומציים מאוד, pH > 13 עבור שפכים כימיים אלקליים מאוד; ② המים מכילים ריכוזים גבוהים של חומרים מחמצנים חזקים כגון נתרן היפוכלוריט, מי חמצן, אוזון ודיכרומט; ③ המערכת דורשת חומרי חומצה ואלקליים בתדירות גבוהה-בריכוז גבוה- כדי לנקות לעומק יסודות ממברנה מזוהמים מאוד. |
|
חסרונות קרום אורגניים |
רוב הממברנות האורגניות של PVDF הזמינות באופן מסחרי יכולות לסבול ביציבות רק רמות pH בין 1 ל-12. חשיפה ממושכת לחומצות חזקות ואלקליות מרוכזות תגרום בהדרגה לנפיחות ולהידרוליזה ושבירה של השרשרת המולקולרית. טבילה מתמשכת בחומרי חמצון בריכוז גבוה- תפגע במבנה הפולימר, ותגרום לסיבי הממברנה להיות שבירים ולהיסדק, ולקריסת הנקבוביות, מה שיגרום לממברנה לא לתפקד כראוי. |
|
Sאיליקון קרבידקֵרָמִיהסתגלות ממברנה |
סיליקון קרביד אינרטי ביותר מבחינה כימית, ויש לו טווח pH של 100%. פעולה יציבה מ-0 עד 14 מעלות; יכול לעמוד בטבילה וניקוי ממושכים עם ריכוזים גבוהים של חומצות, אלקליות וחומרים חמצוניים ללא נפיחות, הזדקנות או נזקי חמצון; שיעור התאוששות התפוקה עולה על 95% לאחר כל ניקוי עמוק; ביצועים לטווח ארוך- אינם מראים שום ירידה. |
|
תרחישים אופייניים לתעשייה |
ליקר אם גבוה-במלח מכימיקלים עדינים, מי שפכים מגיזוז כימי בפחם, נוזלי ניקוי חומציים ואלקליים מסוללות ליתיום, ותמיסות חומצות ואלקליות גבוהות- מסינתזה פרמצבטית וכו'. |
|
מקרים ספציפיים |
קישור -ממברנות קרמיות סיליקון קרביד המשמשות לטיהור נוזלים חומציים קישור -ממברנות צינוריות קרמיות מסיליקון קרביד המיושמות על זיקוק תמלחות בתעשייה הכימית האלקלית-כלור קישור -טיפול מקדים להתפלת מי ים של טכנולוגיית Jianmo Technology משיג תוצאה יוצאת דופן נוספת!
|
קטגוריה 2: מים עם תכולת מוצקים גבוהה, תכולת שמן גבוהה וקשיות גבוהה השוחקת את פני השטח.
|
תכונה |
תוֹכֶן |
|
מאפייני הפעלה |
① המים מכילים רמות גבוהות של מוצקים מרחפים, שמן מתחלב, קולואידים וחלקיקים קשים עדינים; ② הפעולה דורשת ניקוי פיזי-בעוצמה גבוהה כדי להסיר את עוגת המסנן ממשטח הממברנה ושטיפה-לטווח ארוך של פני הממברנה; ③ מזהמים נדחסים בקלות בתוך נקבוביות הממברנה, ויוצרים שכבת ספיחה בלתי הפיכה. |
|
חסרונות קרום אורגניים |
סיבי הממברנה האורגניים הם רכים, וגריפת אוויר-בעוצמה גבוהה-לטווח ארוך ושחיקת חלקיקים קשים יגרמו לסיבי הממברנה להישחק, להישבר ולהפוך לבלתי שמישים. חומרים אורגניים הינם הידרופוביים יותר מממברנות קרמיות סיליקון קרביד, ושמן וקולואידים יכולים בקלות להיצמד אליהם בחוזקה. ניקוי קונבנציונלי אינו יכול להסיר אותם לחלוטין, וכתוצאה מכך ירידה משמעותית בשטף. |
|
Sאיליקון קרבידקֵרָמִיהסתגלות ממברנה |
הממברנה הקרמית של סיליקון קרביד מושחתת באופן אינטגרלי בטמפרטורה גבוהה, וחוזקה המכני ועמידות הבלאי שלה עולים בהרבה על אלו של ממברנות אורגניות. זה יכול לעמוד בניקוי פיזי-בלחץ גבוה במשך זמן רב. החומר הוא הידרופילי באופן טבעי, ושמן וקולואידים קשים לדחיסה ולספיחה. בשילוב עם ניקוי עמוק עם חומצות ואלקליות חזקות, ניתן להסיר לחלוטין את שכבת המזהמים, מה שמאריך מאוד את מחזור הניקוי ואת חיי השירות. |
|
תרחישים אופייניים לתעשייה |
שפכים שמנים תעשייתיים, מי תהום של באר מינרלים, נוזל מיצוי ליתיום מאגמי מלח, שחזור וסינון זרזים כימיים, שפכים לעיבוד מזון ושמנים צמחיים, שפכים לטיפול מקדים המכילים מוצקים מרחפים וכו'. |
|
מקרים ספציפיים |
קישור -Jianmo Technology|תיאור מקרה של טיפול בשפכים בגלגול - טכנולוגיית טיפול בממברנה קרמית סיליקון קרביד קישור -מחקר מקרה על הסרת שמן ממי שפכים כימיים - סיליקון קרביד גבוה-תהליך סינון ממברנה נוזלית |
איור - זווית מגע מים של חומרי ממברנה שונים
קטגוריה 3: מערכות בטמפרטורה גבוהה- המכילות ממיסים אורגניים קוטביים
|
תכונה |
תוֹכֶן |
|
מאפייני הפעלה |
① The long-term operating temperature of the feed liquid is >60 מעלות; ②המים מכילים ממיסים אורגניים קוטביים כגון קטונים, אמידים ואסטרים אלכוהוליים. |
|
חסרונות קרום אורגניים |
רוב הממברנות האורגניות הפולימריות יכולות לעמוד רק בטמפרטורות של עד 50-60 מעלות. בתנאי טמפרטורה גבוהה, מבנה הממברנה מתרכך ומתעוות, וגודל הנקבוביות משתנה. חומרים כגון PVDF יכולים להיות מומסים ולהתנפח על ידי ממיסים אורגניים קוטביים ביותר, המאבדים ישירות את תפקוד הסינון שלהם ומהווים סיכון של גריטה של המערכת כולה. |
|
Sאיליקון קרבידקֵרָמִיהסתגלות ממברנה |
חומרים אנאורגניים מפגינים יציבות תרמית מצוינת ויכולים לעמוד בפני נוזלים-בטמפרטורה גבוהה מעל 80 מעלות למשך תקופות ממושכות. הם אינם מגיבים עם רוב הממיסים האורגניים, שומרים על יציבות מבנית במערכות נוזל המכילות ממס- ומבטיחים דיוק סינון עקבי לאורך כל התהליך. |
|
תרחישים אופייניים לתעשייה |
כוללים בירור-בטמפרטורה גבוהה של תסניפי מזון, טיהור ממסים של כימיקלים עדינים, תסנין-בטמפרטורה גבוהה מתסיסה-ביולוגית והפרדה חמה של חומרים רגישים-לחום. |
|
מקרים ספציפיים |
לְקַשֵׁר- טכנולוגיית הפרדת קרום סיליקון קרביד: מתן פתרון יציב ויעיל להפרדת זרז לסינתזת קפרולקטם |
סיכום בחירה על סמך תנאי תפעול
מול שלוש איכויות מים תעשייתיות קיצוניות-חומצות קורוזיביות חזקות ואלקליות, זיהום גבוה-שמן מוצק וממיסים אורגניים-בטמפרטורה גבוהה-, החסרונות של חומרי ממברנה אורגניים מתגברים. בעיות כגון הזדקנות ושבירת סיבים, פגיעה קבועה בשטף וחוסר יכולת לשחזר ביצועים באמצעות ניקוי כימי מתעוררות במהירות, מה שמוביל להחלפות ממברנות תכופות ולהגדלת משמעותית בעלויות התחזוקה של הפרויקט-לטווח ארוך. ממברנות קרמי סיליקון קרביד, הממנפות את יתרונות הביצועים שלהן, בעלות עוצמות ליבה מרובות: עמידות בפני קורוזיה חזקה בכל רמות ה-pH, חוזק מכני גבוה, עמידות בפני שחיקה ושחיקה, עמידות בפני טמפרטורות גבוהות וממסים אורגניים, הידרופיליות מקורית ושטף גבוה יציב. הם פחות מועדים לסתימה על ידי קולואידים ומזהמי שמן, מציגים עלייה הדרגתית בהפרש הלחץ, ומפגינים התאוששות שטף מעולה לאחר ניקוי. חיי השירות שלהם יכולים להיות פי 3- מאשר ממברנות אורגניות, מה שמפחית למעשה כשלים תפעוליים שונים של ממברנות אורגניות במקורן. זה מספק פתרון סינון יציב לטווח ארוך עבור פרויקטים מאתגרים של טיפול במים תעשייתיים בכימיקלים עדינים, אנרגיה חדשה של סוללת ליתיום, אגמי מלח מינרלים וסינתזה פרמצבטית.
1. אנו מקדמים בברכה עמיתים בתהליכי טיפול ותפעול מים לשתף את החוויות והאתגרים שלהם בהפעלת מערכות ממברנות שונות בסעיף ההערות, וללמוד אחד מהשני.
2. אנו ספקים מקצועיים של ממברנות קרמיות סיליקון קרביד וציוד נלווה, ויכולים לספק פתרונות בוגרים לצרכים שונים. אנא שלחו לנו הודעה פרטית לפרטים.
3. החברה שלנו מגייסת כל הזמן כישרונות; אנשי מקצוע בתעשייה מוזמנים לברר ולהגיש מועמדות.