Poliacrilamida (PAM) poate provoca murdărirea ireversibilă a diferitelor tipuri de membrane de filtrare. Acest articol se concentrează pe analiza murdării anorganice a membranei. O problemă-de lungă durată cu funcționarea membranei anorganice este că atâta timp cât PAM liber există în sistem, elementul membranei va experimenta o creștere continuă a diferențelor de presiune și o scădere ireversibilă a fluxului, iar curățarea convențională cu acid și alcali este insuficientă pentru a-și restabili performanța inițială de filtrare.
I. Membranele anorganice nu sunt susceptibile la coroziune, dar nu pot rezista contaminării ireversibile cu polimeri.
Majoritatea membranelor anorganice de pe piață se caracterizează prin structură chimică stabilă și rezistență mecanică ridicată, făcându-le rezistente la coroziunea chimică și, astfel, utilizate pe scară largă în diferite scenarii de tratare industrială a apei. Cu toate acestea, deteriorarea cauzată de PAM membranelor anorganice nu este considerată coroziune chimică; se manifestă în primul rând în două forme de murdărie:
Polimerii aderă la suprafața membranei și la peretele interior al porilor, modificând interfața originală de filtrare hidrofilă a membranei.
Polimerii liberi pătrund în porii membranei de dimensiuni -microni, unde lanțurile moleculare lungi se rotesc, se unesc și se încurcă, formând blocaje interne profunde.
Efectul de legătură al poliacrilamidei (PAM) (Imagine de pe internet)
Simpla clătire cu aer-apă, spălare cu acid sau spălare alcalină pot elimina doar nămolul de suprafață liber și nu pot îndepărta complet murdăria reziduală-moleculară-de mare greutate prinsă în interiorul porilor membranei. Diferitele tipuri de PAM diferă numai prin rata de dezvoltare a murdăriei și forma de înfundare;niciun tip de PAM nu este sigur și lipsit de risc{0}}pentru membranele anorganice.
II. Caracteristici diferențiate de murdărire ale membranelor anorganice blocate de trei tipuri de PAM
Indiferent de tipul de PAM utilizat, atâta timp cât polimerii liberi intră continuu în modulul de membrană anorganică, vor apărea următoarele probleme comune:
în interiorul porilor membranei, formând blocaje profunde care nu pot fi curățate prin curățarea suprafeței;
Polimerul este o materie organică care conține carbon-care furnizează continuu nutrienți pentru microorganisme, promovând creșterea slimei biologice;
Straturile de reziduuri organice adsorb hidroxizi de calciu, magneziu și metal în apă, care se acumulează pentru a forma poluare complexă multi-stratificată.
Curățarea convențională cu acid și alcali nu poate elimina complet poluarea ireversibilă cauzată de polimeri.
III. Membrane ceramice cu carbură de siliciu: soluția preferată după contaminarea cu PAM
Confruntate cu provocarea rezistenței limitate la substanțele chimice din membranele anorganice obișnuite și curățarea incompletă a contaminării persistente cu PAM, membranele ceramice cu carbură de siliciu au devenit alegerea preferată pentru a face față contaminării cu PAM datorită performanței lor superioare.
Membranele ceramice cu carbură de siliciu sunt rezistente la pH 1-14 acizi și alcalii și temperaturi ridicate. Performanța acestora poate fi restabilită eficient folosind un program de curățare standardizat: În primul rând, o soluție alcalină de 60 de grade este utilizată în combinație cu EDTA pentru curățarea în circulație. Efectul de saponificare al soluției alcaline la temperatură înaltă descompune reziduul de PAM pe suprafața membranei și suprafața porilor. EDTA poate chela ionii de calciu și magneziu din apă, prevenind formarea unei poluări compuse cu PAM. În majoritatea cazurilor de poluare PAM uşoară până la moderată, fluxul membranei poate fi restabilit la 90% din valoarea sa iniţială după curăţare cu acest program.
Dacă are loc o contaminare severă cu PAM și soluțiile convenționale de spălare alcalină + EDTA nu reușesc să curețe complet membrana, membranele ceramice cu carbură de siliciu pot fi „reciclate” prin tehnologia de regenerare a calcinării la temperatură înaltă-. Folosind rezistența sa ridicată la temperatură, polimerii PAM încăpățânați și insolubili din porii membranei sunt complet arse și descompuse printr-un tratament la temperatură înaltă, îndepărtând complet blocajele profunde. După regenerare, performanța elementului de membrană poate fi restabilită complet la starea sa originală, un avantaj unic care este dificil de obținut cu alte materiale membranare anorganice.
În comparație cu alte membrane anorganice, membranele ceramice cu carbură de siliciu oferă avantaje semnificative în scenariile contaminate cu PAM-: soluții de curățare flexibile, recuperare minuțioasă, curățare chimică repetată pentru a prelungi durata de viață, rezistență excelentă la coroziune și rezistență la temperatură-înaltă și nicio deteriorare a substratului membranei în timpul curățării și regenerării. Sunt potrivite în special pentru scenarii complexe de tratare a apei, cum ar fi apele uzate industriale care conțin PAM și apa produsă de câmpuri petroliere. Este esențial să rețineți că, chiar și cu capacități excelente de recuperare a membranei, nu este recomandată adăugarea excesivă de PAM; controlul cantității de PAM la sursă este cheia pentru reducerea costurilor de operare și întreținere.
Rezumaty
Toate membranele filtrante sunt susceptibile la murdărirea PAM. Orice tip de polimer de poliacrilamidă care intră în modulul de membrană va aduce riscul de colmatare ireversibilă. Principiul de bază al proiectării proceselor și al-exploatării și întreținerii la fața locului este de a evita adăugarea PAM înaintea membranei. Dacă procesul nu poate evita acest lucru, doza trebuie controlată cu strictețe și trebuie utilizată o sedimentare suficientă și o filtrare în mai multe etape pentru a reduce încărcătura de polimer liber de la sursă și pentru a încetini procesul de murdărire a membranei anorganice.
1. Salutăm colegii din procesele și operațiunile de tratare a apei să-și împărtășească experiențele și provocările în operarea diferitelor sisteme cu membrane în secțiunea de comentarii și să învețe unii de la alții.
2. Suntem un furnizor profesionist de echipamente cu membrană ceramică cu carbură de siliciu și putem oferi soluții mature pentru diferite nevoi. Vă rugăm să ne trimiteți un mesaj privat pentru detalii.
3. Compania noastră recrutează constant talente; profesioniștii din industrie sunt bineveniți să se întrebe și să aplice.