פוליאקרילאמיד (PAM) עלול לגרום לחיפוי בלתי הפיך לסוגים שונים של ממברנות מסננים. מאמר זה מתמקד בניתוח של עכירות ממברנות אנאורגניות. בעיה- ארוכת שנים עם פעולת הממברנה האנאורגנית היא שכל עוד PAM חופשי קיים במערכת, אלמנט הממברנה יחווה עלייה מתמשכת בהפרש הלחץ וירידה בלתי הפיכה בשטף, וניקוי חומצה ובסיסי קונבנציונלי אינו מספיק כדי לשחזר את ביצועי הסינון הראשוניים שלו.
I. ממברנות אנאורגניות אינן רגישות לקורוזיה, אך הן אינן יכולות לעמוד בפני זיהום פולימרי בלתי הפיך.
רוב הממברנות האנאורגניות בשוק מתאפיינות במבנה כימי יציב וחוזק מכני גבוה, מה שהופך אותן לעמידות בפני קורוזיה כימית ובכך נעשה בהן שימוש נרחב בתרחישים שונים של טיפול במים תעשייתיים. עם זאת, הנזק שנגרם על ידי PAM לממברנות אנאורגניות אינו נחשב לקורוזיה כימית; זה מתבטא בעיקר בשתי צורות של התכלות:
פולימרים נצמדים למשטח הממברנה ולדופן הפנימית של הנקבוביות, ומשנים את ממשק הסינון ההידרופילי המקורי של הממברנה.
פולימרים חופשיים חודרים לתוך נקבוביות ממברנה בגודל מיקרון-, שבהן שרשראות מולקולריות ארוכות מתפתלות, מגשרות ומסתבכות, ויוצרות חסימות פנימיות עמוקות.
אפקט הגישור של פוליאקרילאמיד (PAM) (תמונה מהאינטרנט)
שטיפת מים- פשוטה באוויר, שטיפת חומצה או שטיפה אלקלית יכולה רק להסיר בוצת משטח רופפת ואינה יכולה להסיר לחלוטין זיהומים שיוריים-מולקולריים-במשקל גבוה הכלואים בתוך נקבוביות הממברנה. סוגים שונים של PAMs נבדלים רק בקצב התפתחות העיכול וצורת הסתימה;אין סוג אחד של PAM בטוח וללא סיכון-לממברנות אי-אורגניות.
II. מאפייני עכבה מובחנים של ממברנות אנאורגניות חסומות על ידי שלושה סוגים של PAM
ללא קשר לסוג ה-PAM המשמש, כל עוד פולימרים חופשיים נכנסים ללא הרף למודול הממברנה האי-אורגני, יתרחשו הבעיות הנפוצות הבאות:
בתוך נקבוביות הממברנה, יוצרות חסימות עמוקות שלא ניתן לנקות על ידי ניקוי פני השטח;
הפולימר הוא פחמן-המכיל חומר אורגני המספק באופן רציף חומרים מזינים למיקרואורגניזמים, המקדם את הצמיחה של רפש ביולוגי;
שכבות שאריות אורגניות סופגות במים הידרוקסידים של סידן, מגנזיום ומתכת, המצטברים ויוצרים זיהום מורכב רב-שכבתי.
ניקוי חומצה ואלקלי קונבנציונלי לבדו אינו יכול לחסל לחלוטין את הזיהום הבלתי הפיך הנגרם על ידי פולימרים.
III. ממברנות קרמיות סיליקון קרביד: הפתרון המועדף לאחר זיהום PAM
מול האתגר של עמידות מוגבלת לכימיקלים בממברנות אי-אורגניות רגילות וניקוי לא שלם של זיהום PAM עיקש, קרומי סיליקון קרביד קרמיים הפכו לבחירה המועדפת להתמודדות עם זיהום PAM בשל הביצועים המעולים שלהם.
ממברנות קרמיות סיליקון קרביד עמידות לחומצות pH 1-14 ואלקליות וטמפרטורות גבוהות. ניתן לשחזר את הביצועים שלהם ביעילות באמצעות תוכנית ניקוי סטנדרטית: ראשית, נעשה שימוש בתמיסה אלקלית של 60 מעלות בשילוב עם EDTA לניקוי במחזור. השפעת הסיבון של התמיסה האלקלית בטמפרטורה גבוהה מפרקת את שאריות ה-PAM על פני הממברנה ומשטח הנקבוביות. EDTA יכול להכיל יוני סידן ומגנזיום במים, ולמנוע אבנית ליצור זיהום תרכובת עם PAM. ברוב המקרים של זיהום PAM קל עד בינוני, ניתן להחזיר את שטף הממברנה ל-90% מערכו ההתחלתי לאחר ניקוי בתוכנית זו.
אם מתרחש זיהום PAM חמור ופתרונות כביסה אלקלית + EDTA קונבנציונלית לא מצליחים לנקות לחלוטין את הממברנה, ניתן "למחזר" ממברנות קרמיות סיליקון קרביד באמצעות טכנולוגיית התחדשות של סיליקון בטמפרטורה גבוהה-. תוך ניצול עמידות ה-בטמפרטורה הגבוהה שלו, פולימרי ה-PAM העקשניים והבלתי מסיסים בתוך נקבוביות הממברנה נשרפים ומתפרקים לחלוטין באמצעות טיפול בטמפרטורה- גבוהה, תוך הסרה יסודית של חסימות עמוקות. לאחר התחדשות, ניתן להחזיר את הביצועים של אלמנט הממברנה במלואו למצבו המקורי, יתרון ייחודי שקשה להשיג עם חומרי ממברנה אנאורגניים אחרים.
בהשוואה לממברנות אי-אורגניות אחרות, ממברנות קרמיות מסיליקון קרביד מציעות יתרונות משמעותיים בתרחישים מזוהמים של PAM-: פתרונות ניקוי גמישים, התאוששות יסודית, ניקוי כימי חוזר להארכת חיי השירות, עמידות מצוינת בפני קורוזיה ועמידות בטמפרטורה- גבוהה, וללא נזק למצע הממברנה במהלך ניקוי והתחדשות. הם מתאימים במיוחד לתרחישים מורכבים של טיפול במים כגון שפכים תעשייתיים המכילים PAM ומים שהופקו בשדות נפט. חשוב לציין שגם עם יכולות שחזור ממברנות מצוינות, תוספת PAM מוגזמת אינה מומלצת; שליטה בכמות PAM במקור היא המפתח להפחתת עלויות התפעול והתחזוקה.
סיכוםy
כל ממברנות המסנן רגישות לזיהום PAM. כל סוג של פולימר פוליאקרילאמיד הנכנס למודול הממברנה יביא את הסיכון של סתימה בלתי הפיכה. עיקרון הליבה של עיצוב תהליך ותפעול-אתר ותחזוקה הוא הימנעות מהוספת PAM לפני הממברנה. אם התהליך אינו יכול להימנע מכך, יש לשלוט בקפדנות על המינון, ויש להשתמש במשקעים ובסינון רב-- רב-שלבי כדי להפחית את עומס הפולימר החופשי מהמקור ולהאט את תהליך התכלות הממברנה האנאורגנית.
1. אנו מקדמים בברכה עמיתים בתהליכים ובפעולות הטיפול במים לשתף את החוויות והאתגרים שלהם בהפעלת מערכות ממברנות שונות בסעיף ההערות, וללמוד אחד מהשני.
2. אנחנו ספקים מקצועיים של ציוד ממברנות קרמי סיליקון קרביד, 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.