MEMBRANLARDA TORTU OLUŞUMU NEDİR VE NASIL ÖNLEYEBİLİRSİNİZ?
Membran filtrasyon sistemleri, birçok endüstri ve alanda çeşitli uygulamalar için kullanılır. Membran filtre üniteleri diğer arıtma ve ayırma teknolojilerine kıyasla nispeten az bakım gerektirme eğilimindeyken, çoğu zaman kirlenmeye maruz kalırlar. Neyse ki, membranda tortu oluşumunu önlemek ve filtreleme sisteminizin verimli çalışmasını sağlamak için birçok strateji vardır.
MEMBRAN TIKANMASINA NEDEN OLAN NEDİR?
Mikrofiltrasyon (MF), ultrafiltrasyon (UF), ters ozmoz (RO) ve nanofiltrasyon (NF) dahil olmak üzere membran filtrasyon sistemlerinin hepsi sıvılardan partikülleri yakalamak için yarı geçirgen membranlar kullanırlar.
Membranlarda tortu oluşumu kirletici maddeler bir filtrasyon membranının yüzeyinde biriktiğinde meydana gelir ve bu, sıvının membran gözeneklerinden akışını kısıtlar. Kaynak suyunda aşırı biyolojik, kolloidal ve / veya organik parçacıkların varlığı gibi kirlenmeye katkıda bulunan bir veya daha fazla faktör olabilir; uygun olmayan bir membran malzemesi seçimi ve / veya akış hızı, sıcaklık ve basınç, uygun olmayan işlem koşulları vb.
Membran kirlenmesi ile ilgili sorunlar yavaş yavaş veya aniden ortaya çıkabilir. Artan enerji maliyetleri ve azalan membran akısı gibi semptomlar görülebilir. Tortu, membran yüzeyinde birikmeye devam ettikçe, suyu zorlamak için daha büyük bir baskıya ihtiyaç duyulur, bu da nihayetinde membran ve diğer sistem bileşenlerinde onarılamaz bir hasara yol açabilir.
MEMBRAN TIKANMASINI NASIL ÖNLEYEBİLİRİZ?
Membran kirlenmesi bazen geri dönüşümlüdür – fakat her zaman değil. Bu nedenle, ilk başta membran kirlenmesini önlemek veya en aza indirgemek için önleyici tedbirler uygulamak en iyisidir.
DÜZENLİ TEMİZLİK
Sistematik bir temizleme rejimi, sızıntı maddelerinin membran üzerinde birikmesini önlemeye yardımcı olabilir. Temizlik döngüleri, en yüksek faydayı sağlamak için aylık veya diğer düzenli aralıklarla programlanmalıdır. Bakım stratejileri, membran filtrasyon sistemi tasarımına ve ilgili kirletici türlerine bağlı olarak değişebilir.
Mekanik temizlik, kirleticileri zardan gevşetmek ve onları sistemden çıkarmak için fiziksel güç kullanılmasıdır. Tipik yaklaşımlar, su veya bir temizleme çözeltisinin ünite boyunca normal bir servis döngüsünden daha hızlı veya daha yüksek bir basınçta geçirildiği ileri veya geri yıkama işlemlerini içerir. Hava temizleme olarak bilinen bir işlemde, türbülansı daha da artırmak için geri yıkama / ileri yıkama çözeltisine hava ilave edilir.
Kimyasal temizlik, membran yüzeyinden pislikleri gevşetmek ve uzaklaştırmak için deterjanlar, kostikler, asitler, antiskalant veya dağıtıcıların uygulanmasını içerir. Temizleme kimyasalları, kullanılan kimyasalların zarar görmemesini sağlamak için zar malzemesine verilen dikkate alınarak, mevcut kirletici türlerine göre seçilir.
ÖN ARITMA
RO / NF membranları, MF / UF membranlarından daha küçük gözeneklere sahiptir, bu nedenle membran tıkanmasını veya diğer sorunları önlemek için bir çeşit ön işlem gerektirme olasılığı daha yüksektir. Yüksek konsantrasyonlu kirleticilere sahip olan akışlar, zarın kirlenme riskini en aza indirgemek için membran filtrasyon ünitelerinin ön arıtmalarına da tabi tutulabilir. Ön arıtma seçenekleri, koloidal parçacıklar mevcutsa pıhtılaşmanın yanı sıra, daha büyük veya pıhtılaşmış parçacıkların uzaklaştırılması için yerçekimi (sedimantasyon), topaklanma ve ortam filtrasyonunu içerebilir. Diğer ön muamele türleri, kimyasal madde pH ayarını ve foulantların membran üzerinde adsorpsiyonunu veya birikmesini önlemek için iyon değişimini içerebilir.
SİSTEM TASARIMI
Membran kirlenmesinin önlenmesi en iyi planlama ve tasarım ile gerçekleştirilir. Membran filtrasyon sistemi için uygun sistem fonksiyonunda rol oynayan ve her biri membran değiştirilirken veya yeni bir sistem kurulurken dikkate alınması gereken birçok değişken vardır.
Filtrasyon membranları, çok çeşitli sentetik polimerlerden, seramik ve metalik malzemelerden üretilebilir. Membran malzemesinin yüzey iyonik yükü, hidrofobiklik ve pH tolerans aralığı gibi özellikleri, membranın belirli kirlenme tiplerine karşı dayanıklı olup olmayacağını ve işlem şartlarına ve gerekli bakım rejimine ne kadar dayanabileceğini belirler.
Gözenek büyüklüğü, hedeflenen kirleticilerin membran filtrasyon ünitesi tarafından etkin bir şekilde çıkarılmasını sağlayan anahtar faktördür. Ek olarak, uygun membran gözenek boyutunun seçilmesi, besleme suyu kalitesi, sıcaklık ve tuz konsantrasyonu gibi diğer faktörlerin ışığı altında geçirgen akıyı optimize ederek kirlenmeyi önlemeye yardımcı olabilir.
Membran tıkanması, belirli sıcaklık, pH, zar ötesi basınç ve akış hızı aralıkları ile daha da kötüleşebilir. İyi tasarlanmış bir sistem, pisliklerin membran yüzeyinde toplanmamasını sağlamak için bu değişkenleri dengeleyecektir.
ÖN ŞARTLANDIRMA / ANTİSKALANT KULLANIMI
Membran yüzeyindeki tıkanmaların en önemli nedenlerinden biri silika, kalsiyum, magnezyum, sülfat gibi iyonlardır. Çökelme, kalsiyum karbonat, kalsiyum sülfat, baryum sülfat, stronsiyum sülfat ve silika gibi düşük çözünürlüğü olan tuzların çökelmeleri ile oluşur. Bu bileşiklerin stabiliteleri ise çözelti içindeki konsantrasyonları, suyun sıcaklığı, pH’sı gibi faktörlere bağlıdır.
Antiskalant ön arıtmadan gelen suya ters osmoz membranlarına girişinden önce dozlanan bir kimyasaldır. Kristal tuzların ( CaCO3, SrSO4,CaSO4, BrSO4 vb. ) önleyicisi olarak da bilinen antiskalantlar, yüksek kireç ve kirlilik çözme kapasitesi ile kirliliği azaltır. Böylelikle membran temizleme süresini uzatır.
Doğru antiskalant kullanımı, membranların tıkanmadan çalışmasını ve daha uzun ömürlü olmasını sağlamaktadır.