سلام! من تأمین کننده فیلترهای غشای NF هستم و مدتی در این کار بوده ام. یک سؤال که اغلب از مشتریان ما مطرح می شود این است: "چگونه زمان کار بر عملکرد فیلتر غشای NF تأثیر می گذارد؟" خوب ، بیایید در این موضوع حفر کنیم و دریابیم.
عملکرد اولیه فیلترهای غشای NF
هنگامی که یک مارک - فیلتر غشای جدید NF برای اولین بار به بهره برداری می رسد ، مانند یک ماشین مسابقه تازه از گاراژ است. با شار زیاد و نرخ رد عالی شروع می شود. شار ، که حجم آب است که از طریق غشای در واحد و زمان عبور می کند ، در اوج خود قرار دارد. این امر به این دلیل است که منافذ غشایی تمیز و بدون مانع هستند و باعث می شوند مولکول های آب از طریق هموار جریان پیدا کنند. از طرف دیگر ، میزان رد این امر به توانایی غشای در مسدود کردن مواد ناخواسته مانند نمک ، ترکیبات آلی و ذرات اشاره دارد. در ابتدا ، ساختار غشای دست نخورده است و می تواند به طور مؤثر این ناخالصی ها را از آب جدا کند.
به عنوان مثال ، در یک تصفیه آب آب که از فیلترهای غشای NF ما برای تصفیه آب شکننده استفاده می کند ، شار اولیه ممکن است در حدود 15 - 20 لیتر در (m² · H · MPa) باشد و میزان رد نمک می تواند به اندازه 95 ٪ باشد. این شروع عملکرد بالا همان چیزی است که باعث می شود فیلترهای غشای NF در صنایع مختلف از جمله تصفیه آب ، پردازش مواد غذایی و آشامیدنی و تولید دارویی جذاب باشند.
اثرات زمان کار کوتاه مدت
از آنجا که فیلتر غشای NF شروع به کار می کند ، طی چند روز اول تا چند هفته ، برخی از تغییرات شروع می شود. یکی از اصلی ترین مواردی که ما متوجه می شویم کاهش جزئی در شار است. این عمدتا به دلیل رسوب اولیه سطح غشای است. رسوب زمانی اتفاق می افتد که ذرات ، کلوئیدها و مواد آلی موجود در آب خوراک روی غشای جمع می شوند. حتی اگر این غشای توانایی ضد رسوب خاصی داشته باشد ، اجتناب ناپذیر است که برخی از مواد به آن بچسبند.
با این حال ، این رسوب اولیه لزوماً به معنای افت قابل توجه در عملکرد نیست. در حقیقت ، نرخ رد معمولاً در این دوره کوتاه مدت کاملاً پایدار است. ساختار غشای هنوز نسبتاً دست نخورده است و می تواند به طور مؤثر ناخالصی ها را از هم جدا کند. ما می توانیم برای مقابله با این رسوب اولیه ، مانند شستشوی پشت ، اقدامات ساده ای انجام دهیم. شستشوی پشتی شامل معکوس کردن جریان آب از طریق غشای برای از بین بردن لانهای متصل شده است. این می تواند به حفظ شار در سطح قابل قبولی کمک کند.
اثرات زمان عملیاتی میان مدت
از آنجا که زمان کار تا چند ماه تمدید می شود ، عملکرد فیلتر غشای NF شروع به تغییر قابل توجه تر می کند. رسوب شدیدتر می شود و شار همچنان رو به کاهش است. ناوگان انباشته شده در سطح غشای لایه ای را تشکیل می دهند که جریان آب را محدود می کند. این لایه همچنین می تواند باعث قطبش غلظت شود ، به این معنی که غلظت املاح در نزدیکی سطح غشای بیشتر از محلول فله است. قطبش غلظت بیشتر نیروی محرکه برای نفوذ آب را کاهش می دهد و منجر به شار پایین تر می شود.
نرخ رد نیز ممکن است شروع شود. برخی از ناخالصی های کوچک که قبلاً توسط غشای رد شده بودند ، ممکن است شروع به عبور کنند زیرا لایه رسوب ساختار غشای را تا حدی تحریف می کند. به عنوان مثال ، در یک کارخانه پردازش لبنیات که از فیلترهای غشای NF ما برای تمرکز شیر استفاده می کند ، پس از چند ماه کار ، ممکن است شار به 8 - 12 لیتر در (m² · H · MPa) کاهش یابد و میزان رد لاکتوز ممکن است از 90 ٪ به حدود 85 ٪ کاهش یابد.
در این مرحله روشهای تمیزکاری فشرده تری مورد نیاز است. از تمیز کردن شیمیایی می توان برای از بین بردن بدنه های سرسخت استفاده کرد. ما می توانیم از انواع مختلفی از مواد تمیز کننده مانند اسیدها برای حل سپرده های معدنی و قلیایی برای تجزیه مواد آلی استفاده کنیم. اما ما باید مراقب فرآیند تمیز کردن شیمیایی باشیم زیرا استفاده نادرست از مواد تمیز کننده می تواند به غشاء آسیب برساند.
اثرات زمان کار طولانی مدت
پس از سالها کار مداوم ، فیلتر غشای NF تخریب قابل توجهی در عملکرد تجربه خواهد کرد. منافذ غشای ممکن است به شدت مسدود شود و ساختار غشای آسیب دیده باشد. این شار ممکن است به سطح بسیار کمی کاهش یابد ، گاهی اوقات کمتر از 5 لیتر در (m² · H · MPa) ، و این فیلتر را برای استفاده عملی تقریباً ناکارآمد می کند. میزان رد نیز تا حد زیادی کاهش می یابد و کیفیت آب یا محصول فیلتر شده استانداردهای مورد نیاز را رعایت نمی کند.
علاوه بر رسوب ، عملکرد طولانی مدت همچنین می تواند باعث ایجاد تغییرات فیزیکی و شیمیایی در خود مواد غشایی شود. به عنوان مثال ، زنجیره های پلیمری موجود در غشای ممکن است به دلیل قرار گرفتن در معرض فشار زیاد ، دما و مواد شیمیایی با گذشت زمان شکسته شوند. این می تواند منجر به از دست دادن دائمی عملکرد شود. در این مرحله ، تنها راه حل معمولاً جایگزینی غشای است.
تأثیر در برنامه های مختلف
تأثیر زمان کار بر عملکرد فیلتر غشای NF بسته به کاربرد می تواند متفاوت باشد. در الفغشای سرامیک کاربید سیلیکونکاربرد ، در جایی که آب خوراک از ذرات ساینده بالایی برخوردار است ، غشای ممکن است سایش و رسوب سریعتر را تجربه کند. ذرات ساینده می توانند سطح غشای را خراشیده و باعث کاهش عملکرد شوند.
در مورد استفاده از aماژول غشایی Ultrafiltration PVDF برای تصفیه آباگر آب خوراک حاوی مقدار زیادی ماده آلی باشد ، رسوب شدیدتر خواهد بود و شار سریعتر کاهش می یابد. ماده آلی می تواند یک ژل را تشکیل دهد - مانند لایه ای روی سطح غشای ، که حذف آن دشوار است.
برایدستگاه تصفیه آب برای تجارت، عملکرد طولانی مدت ممکن است منجر به افزایش هزینه های عملیاتی شود. با کاهش شار ، انرژی بیشتری برای حفظ سرعت جریان آب از طریق غشای مورد نیاز است. و نیاز به تمیز کردن مکرر و تعویض غشای نهایی نیز به هزینه می افزاید.
نحوه کاهش تأثیر زمان کار
برای به حداقل رساندن تأثیر منفی زمان کار بر عملکرد فیلتر غشای NF ، می توانیم چندین مرحله برداریم. اول ، درمان مناسب قبل از آب خوراک بسیار مهم است. با از بین بردن ذرات بزرگ ، کلوئیدها و مقداری ماده آلی قبل از ورود آب به فیلتر غشای ، می توانیم میزان رسوب را کاهش دهیم. این می تواند شامل فرایندهایی مانند رسوب ، تصفیه و انعقادی شیمیایی باشد.
دوم ، نظارت منظم بر عملکرد غشای ضروری است. ما می توانیم در فواصل منظم شار ، میزان رد و افت فشار را در غشاء اندازه گیری کنیم. بر اساس این اندازه گیری ها ، می توانیم شرایط عملیاتی را تنظیم کنیم یا فرآیند تمیز کردن را به موقع شروع کنیم.
سرانجام ، استفاده از غشاهای با کیفیت بالا و پیروی از دستورالعمل های عملیاتی سازنده همچنین می تواند به گسترش عمر خدمات غشایی کمک کند. شرکت ما فیلترهای غشایی NF با کیفیت بالا را ارائه می دهد که به گونه ای طراحی شده اند که دارای خاصیت ضد رسوب و مقاومت در برابر شیمیایی هستند.
پایان
در نتیجه ، زمان کار تأثیر قابل توجهی در عملکرد فیلترهای غشای NF دارد. از مرحله اولیه عملکرد بالا گرفته تا تخریب طولانی مدت ، شار و نرخ رد به روش های مختلف تغییر می کند. درک این تغییرات برای کاربران برای بهینه سازی عملکرد فیلترهای غشایی و کاهش هزینه های عملیاتی بسیار مهم است.
اگر به فیلترهای غشای NF ما علاقه دارید یا در مورد عملکرد آنها سؤالی دارید ، برای مذاکره خرید با ما تماس بگیرید. ما در اینجا هستیم تا بهترین راه حل ها را برای تصفیه آب یا نیازهای جداسازی خود در اختیار شما قرار دهیم.
منابع
- چریان ، م. انتشارات Technomic ، 1998.
- Strathmann ، H. غشای مصنوعی: علوم ، مهندسی و برنامه ها. اسپرینگر ، 2012.
- Nghiem ، LD ، Schäfer ، AI ، & Elomelech ، M. "رسوب در بیوراکتورهای غشایی که در تصفیه فاضلاب استفاده می شود." مجله Science Membrane ، 2006 ، 284 (1 - 2): 1 - 22.