Cara Memilih Membran Ultrafiltrasi untuk Rawatan Air

Pemilihan saiz liang oleh sasaran pencemar

Hubungan antara saiz liang dan penyingkiran bahan cemar adalah tidak linear. Pada 0.01 µm, penyingkiran virus melebihi 4 log (99.99%) tetapi fluks dihadkan kepada 50–70 L/m²·j. Pada 0.02 µm, penyingkiran virus menurun kepada 3 log (99.9%) tetapi fluks meningkat kepada 70–100 L/m²·j — peningkatan produktiviti 30–40% untuk pengurangan kecil dalam penyingkiran. Pada 0.04 µm, penyingkiran virus adalah minimum (1-log) tetapi fluks mencapai 80–120 L/m²·j, sesuai untuk aplikasi di mana pembasmian kuman hiliran mengendalikan patogen. Untuk air minuman tanpa UV hiliran, 0.02 µm adalah minimum yang disyorkan. Untuk prarawatan RO di mana penyingkiran virus tidak diperlukan, 0.01–0.02 µm ditentukan untuk perlindungan koloid.

Kadar fluks: akta pengimbangan ekonomi

Pemilihan fluks reka bentuk secara langsung memberi kesan kepada kedua-dua kos modal dan operasi. Fluks yang lebih tinggi mengurangkan kawasan membran, mengurangkan perbelanjaan modal sebanyak $50–100 setiap m² kawasan membran. Walau bagaimanapun, fluks yang lebih tinggi meningkatkan kadar kekotoran, memerlukan pembersihan yang lebih kerap. Pembersihan menambah kos kimia ($0.02–0.05 setiap m³ meresap) dan masa henti (1–2% kehilangan ketersediaan). Fluks optimum mengimbangi faktor-faktor ini. Untuk loji 10,000 m³/hari, peningkatan fluks daripada 70 kepada 90 L/m²·j mengurangkan luas membran sebanyak 22% (menjimatkan $150,000–200,000) tetapi meningkatkan kos pembersihan tahunan sebanyak $8,000–12,000. Pengiraan nilai kini bersih biasanya mengutamakan fluks yang lebih tinggi apabila kos membran melebihi $100/m² dan kos kimia di bawah $0.03/m³.

Konfigurasi aliran dan pemasangan

Arah aliran dan jenis modul mempengaruhi keberkesanan pembersihan dan pengendalian pepejal. Aliran dalam-keluar membenarkan halaju aliran silang yang lebih tinggi (0.5–1.5 m/s) untuk penyentalan permukaan membran, mengurangkan kekotoran dalam sistem bertekanan. Aliran luar masuk lebih disukai untuk sistem terendam di mana graviti menyediakan suapan, dengan penyedutan udara (0.2–0.5 Nm³/j per m² kawasan membran) digunakan untuk pembersihan permukaan. Modul gentian berongga mendominasi pasaran dengan ketumpatan pembungkusan 300–500 m²/m³, berbanding 100–200 m²/m³ untuk kepingan rata. Untuk tumbuhan besar (>10,000 m³/hari), gentian berongga memberikan penjimatan ruang yang ketara. Untuk sistem kecil (<1,000 m³/hari), kepingan rata menawarkan pemeriksaan dan penyelenggaraan yang lebih mudah.

Pembersihan protokol mengikut aplikasi

Strategi pembersihan berbeza dengan ketara mengikut aplikasi. Sistem air minuman lazimnya memerlukan pencucian balik setiap 30–60 minit dengan pencuci belakang dipertingkatkan secara kimia (CEB) setiap 1–3 hari. Sistem air sisa memerlukan pembersihan yang lebih kerap — basuh balik setiap 20–40 minit dan CEB setiap 1–2 hari. Pembersihan pemulihan dengan 200–500 ppm NaOCl dilakukan setiap 2–8 minggu untuk air minuman dan 1–4 minggu untuk air sisa. Membran PVDF bertolak ansur sehingga 1000 ppm NaOCl dan pH 2–12, membolehkan pembersihan agresif yang memulihkan 95–100% fluks awal. Membran PES dihadkan kepada 200 ppm NaOCl dan pH 3–10, biasanya mencapai pemulihan fluks 85–95%. Protokol pembersihan harus ditentukan oleh pengilang dan disahkan melalui ujian perintis.

Rujukan parameter aplikasi

Keperluan dokumentasi pembekal