Nel trattamento dell'acqua e in altri processi industriali di purificazione, concentrazione e separazione, le membrane di ultrafiltrazione possono essere utilizzate come pretrattamento del processo o come trattamento avanzato del processo. Viene spesso utilizzato come mezzo di purificazione profonda nelle apparecchiature per il trattamento dell'acqua ampiamente utilizzate. In base alle caratteristiche dei moduli a membrana di ultrafiltrazione a fibra cava, esistono determinati requisiti per il pretrattamento della fornitura di acqua. Poiché i solidi sospesi, i colloidi, i microrganismi e altre impurità presenti nell'acqua aderiranno alla superficie della membrana, la membrana sarà contaminata. Soprattutto la membrana di ultrafiltrazione ha un flusso d'acqua relativamente grande e la concentrazione delle impurità intrappolate sulla superficie della membrana aumenta rapidamente, dando luogo al cosiddetto fenomeno di polarizzazione della concentrazione. Questi fattori causeranno la diminuzione della permeabilità all'acqua della membrana di ultrafiltrazione e il cambiamento delle prestazioni di separazione. Allo stesso tempo, ci sono anche alcuni limiti sulla temperatura, sul pH e sulla concentrazione dell'acqua di ultrafiltrazione. Esaminiamo i seguenti requisiti di ingresso dell'acqua per Moduli a membrana per ultrafiltrazione:
1. Uccisione di microrganismi (batteri, alghe)
Quando l'acqua contiene microrganismi, dopo essere entrata nel sistema di pretrattamento, alcuni dei microrganismi intrappolati potrebbero aderire al sistema di pretrattamento. Quando aderisce alla superficie della membrana di ultrafiltrazione, cresce e si riproduce, il che può bloccare completamente i micropori e causare anche problemi più seri. Pertanto è necessario prestare attenzione ai batteri e alle alghe presenti nell'acqua non depurata. Nei progetti di trattamento delle acque, ossidanti come NaCIO e O3 vengono solitamente aggiunti e la concentrazione è generalmente di 1-5 mg/l. Inoltre è possibile utilizzare anche la sterilizzazione UV. Può utilizzare il perossido di idrogeno (H2O2) o trattamento circolante di soluzione acquosa di permanganato di potassio per 30-60 minuti per sterilizzare i moduli a membrana di ultrafiltrazione a fibra cava in laboratorio. Il trattamento antimicrobico può solo uccidere i microrganismi, ma non può rimuovere i microrganismi dall’acqua, ma ne previene solo la crescita.
2. Ridurre Moduli a membrana UF torbidità influente
Quando l'acqua contiene solidi sospesi, colloidi, microrganismi e altre impurità, l'acqua avrà un certo grado di torbidità. La torbidità ostacolerà la trasmissione della luce e questo effetto ottico è correlato alla quantità, dimensione e forma delle impurità. La torbidità dell'acqua viene generalmente misurata in base al grado di corrosione e alla torbidità prodotta da 1 mg/lSiO2 è 1 grado. Maggiore è il grado, maggiore è il contenuto di impurità. Esistono diversi requisiti per la torbidità della fornitura d'acqua in diversi campi. Generalmente, la torbidità dell'acqua in ingresso del modulo a membrana di ultrafiltrazione dovrebbe essere inferiore a 15 NTU.
3. Controllo della temperatura di alimentazione dell'acqua
La permeabilità all'acqua della membrana di ultrafiltrazione è direttamente correlata alla temperatura. La permeabilità all'acqua calibrata del modulo a membrana di ultrafiltrazione viene generalmente testata con acqua pura a 25 ℃. La velocità di permeazione della membrana di ultrafiltrazione è proporzionale alla temperatura e il coefficiente di temperatura è di circa 0,02/1°C, ovvero per ogni aumento di 1°C della temperatura, la velocità di permeazione aumenterà di circa il 2,0%. Pertanto, quando la temperatura della fornitura d'acqua è inferiore a 5 ℃, è possibile adottare alcune misure di aumento della temperatura per farla funzionare a una temperatura più elevata per migliorare l'efficienza del lavoro. Ma quando la temperatura è superiore a 45℃, è anche sfavorevole per la membrana e causerà cambiamenti nelle prestazioni della membrana. A questo scopo è possibile utilizzare misure di raffreddamento per ridurre la temperatura della fornitura d'acqua.
4. Controllo del valore PH dell'alimentazione idrica
Le membrane di ultrafiltrazione realizzate con materiali diversi hanno intervalli di adattamento diversi per il PH. Ad esempio, l'acetato di cellulosa è adatto per membrane come PH=4-6, PAN e PVDF, ecc. Può essere utilizzato nell'intervallo PH=2-12. Se l'afflusso di acqua supera l'intervallo di utilizzo, è necessario regolarlo. I regolatori del PH attualmente comunemente utilizzati includono principalmente acidi (HCI e H2COSÌ4) e alcali ( NaOH, ecc.). A proposito, il sale inorganico nella soluzione può passare attraverso la membrana di ultrafiltrazione e non vi è alcun problema di polarizzazione e ridimensionamento della concentrazione di sale inorganico. Pertanto, il loro impatto sulla membrana generalmente non viene considerato nel processo di regolazione della qualità dell'acqua di pretrattamento e l'attenzione è rivolta alla formazione di strato colloidale, incrostazione e intasamento della membrana.
Padroneggiare e implementare correttamente i parametri operativi è estremamente importante per il funzionamento stabile e a lungo termine del sistema di ultrafiltrazione. I parametri operativi generalmente includono principalmente: portata, pressione, perdita di carico, scarico dell'acqua concentrata, rapporto di recupero e temperatura di esercizio. Pertanto, dovremmo soddisfare i requisiti di afflusso di acqua, prolungare la durata delle membrane di ultrafiltrazione e, in definitiva, ridurre i costi di trattamento dell'acqua.