لوله غشایی سرامیکی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بهره برداری و کنترل سیستم اولترافیلتراسیون

 

عملکرد و مدیریت صحیح سیستم برای اطمینان از عملکرد طولانی مدت و عملکرد پایدار سیستم های غشایی اولترافیلتراسیون کلیدی است. این شامل عملیات اولیه سیستم، مراحل صحیح عملیات، و عملیات راه اندازی و خاموش شدن روزانه، و همچنین جلوگیری از رسوب گیری اجزای غشا، آلودگی، پوسته پوسته شدن و آسیب شوک هیدرولیکی می باشد.

 

این جنبه ها نه تنها باید به طور کامل در طراحی در نظر گرفته شوند، بلکه باید در ساخت، نصب و راه اندازی، آموزش عملیات و مدیریت عملیات روزانه به دقت نظارت شوند. ذخیره سوابق عملیات و استانداردسازی داده ها به منظور درک به موقع عملکرد واقعی سیستم و در صورت لزوم بلافاصله اقدامات اصلاحی ضروری است.

 

مراحل عملیات غشای اولترافیلتراسیون

 

غشاهای اولترافیلتراسیون معمولاً از حالت فیلتراسیون با جریان کامل استفاده می کنند که تا حد زیادی در مصرف انرژی صرفه جویی می کند. این عملیات از یک روش کنترلی برای حفظ نرخ تولید آب ثابت، یعنی جریان ثابت استفاده می کند. بنابراین، اختلاف فشار غشایی (TMP) غشاهای اولترافیلتراسیون به طور مداوم با پیشرفت فرآیند فیلتراسیون افزایش می‌یابد، که نیاز به شستشوی معکوس به کمک شستشوی هوا در فواصل زمانی برای کنترل افزایش TMP دارد.

 

ذرات جامد به دام افتاده در سطح الیاف غشایی با شستشوی معکوس به کمک شستشوی معمولی هوا، که نیازی به افزودن هیچ گونه مواد پاک کننده شیمیایی ندارد، حذف می شوند. آلاینده های جامد در طول شستشوی معکوس به کمک شستشوی معمولی هوا حذف می شوند، بنابراین از رسوب آنها بر روی سطح الیاف غشا جلوگیری می شود.

 

آلاینده های جذب شده روی سطح الیاف غشایی که با شستشوی معکوس حذف نمی شوند، از طریق شستشوی معکوس افزایش یافته شیمیایی آنلاین (CEB) حذف می شوند. در فرآیند شستشوی معکوس افزایش یافته شیمیایی، مقدار کمی ماده شیمیایی به آب بک واش اضافه می شود. پس از مدت کوتاهی خیساندن (معمولاً 5-10 دقیقه)، عامل شیمیایی تخلیه می‌شود و غشای اولترافیلتراسیون را می‌توان به حالت نزدیک به حالت اولیه خود بازگرداند.

 

علاوه بر این، تمیز کردن منظم شیمیایی در محل (CIP) سیستم غشای اولترافیلتراسیون برای حذف کامل آلاینده ها و بازیابی عملکرد غشای اولترافیلتراسیون مورد نیاز است. عوامل CIP می توانند شامل هیدروکسید سدیم، هیپوکلریت سدیم، اسید هیدروکلریک، اسید سیتریک و غیره باشند.

 

مراحل عملیات سیستم غشایی اولترافیلتراسیون

• فیلتر کردن
• شستشوی گاز
• زهکشی پایین
• بک واش بالادست
• شستشوی معکوس
• شستشوی مثبت
• شستشوی معکوس افزایش یافته شیمیایی (CEB)
• تمیز کردن شیمیایی در محل (CIP)

 

• 1

فیلتر کنید

هنگام راه‌اندازی سیستم غشای اولترافیلتراسیون، توصیه می‌شود یک 2-3 دقیقه شستشو به جلو انجام دهید تا مواد شیمیایی و هوای باقی‌مانده را از اجزای غشا پاک کنید. شستشوی مثبت زمانی است که آب از ورودی پایینی به ماژول ممبران وارد می شود، سطح بیرونی الیاف غشا را شستشو می دهد و از خروجی آب متمرکز بالای ماژول ممبران تخلیه می شود. در این مرحله آب فیلتر نمی شود.

 

پس از اتمام شستشو، سیستم می تواند به حالت عملیات فیلتر تغییر کند. معمولاً یک چرخه عملیاتی بین 20-60 دقیقه است که بسته به شرایط ورودی آب و مراحل تمیز کردن متفاوت است. در شرایط عادی فیلتر، 100 درصد آب ورودی فیلتر می شود که به آن فیلتراسیون جریان کامل می گویند.

به دلیل حفظ آلاینده ها در طی فرآیند فیلتراسیون، اختلاف فشار گذرنده (TMP) افزایش می یابد و در پایان مراحل عملیاتی از پیش تنظیم شده، به مراحل تمیز کردن اسکرابر گاز و شستشوی معکوس منتقل می شود.

 

• 2

شستشوی گاز

سیستم غشایی اولترافیلتراسیون طبق برنامه کنترل خودکار وارد مرحله شستشوی گاز می شود. شستشوی گاز فرآیند استفاده از هوای فشرده برای شل کردن آلاینده های به دام افتاده در سطح بیرونی الیاف غشا است. هوای فشرده از ورودی پایینی ماژول ممبران وارد سطح خارجی الیاف غشا می شود و از خروجی آب متمرکز بالا تخلیه می شود.

• 3

زهکشی پایین

پس از مرحله شستشوی هوا، ورودی را متوقف کنید، دریچه تخلیه پایینی را باز کنید، و ماژول غشاء را با گرانش تخلیه کنید، و هر گونه آلاینده شل را با زهکشی از بین ببرید.

 

• 4

شستشوی آپواش

پس از اتمام زهکشی، اولین مرحله شستشوی معکوس است که مرحله شستشوی معکوس بالایی است. آب شستشوی معکوس از خروجی آب فوقانی ماژول ممبران به داخل فیبر ممبران وارد می شود و در خلاف جهت آب جاری از فیبر ممبران عبور می کند و پساب شستشو در خارج از فیبر ممبران جمع می شود. شیر تخلیه بک واش را باز کنید تا فاضلاب شستشوی معکوس از خروجی آب متمرکز در بالای ماژول غشایی تخلیه شود. مرحله شستشوی معکوس می تواند ابتدا قسمت بالایی جزء غشایی را که به شدت آلوده است تمیز کند.

 

• 5

بشویید

مرحله دوم شستشوی معکوس است که شامل حذف آلاینده ها از ناحیه پایینی ماژول غشایی است. آب شستشوی معکوس را که از خروجی آب بالایی ماژول ممبران وارد می شود نگه دارید، شیر تخلیه بک واش را باز کنید و فاضلاب شستشوی معکوس را از ورودی آب پایینی ماژول ممبران تخلیه کنید، که می تواند به طور موثر آلاینده ها را در انتهای پایین حذف کند.

 

• 6

شستشو در حال انجام است

پس از اتمام شستشوی معکوس، برای حذف هر گونه آلاینده و مواد شیمیایی باقیمانده و برای از بین بردن هوای انباشته شده در داخل ماژول غشایی، شستشوی رو به جلو مورد نیاز است. پس از اتمام شستشوی رو به جلو، سیستم اولترافیلتراسیون را می توان دوباره به عملیات فیلتراسیون یا حالت آماده به کار بازگرداند.

 

• 7

شستشوی معکوس تقویت‌شده شیمیایی (CEB)

در مواردی که مراحل معمولی شستشوی معکوس به کمک شستشوی هوا نمی توانند همه آلاینده ها را از بین ببرند، افزودن عوامل شیمیایی در حین شستشوی معکوس می تواند اثر شستشوی معکوس را افزایش دهد که به عنوان CEB (Chemical Enhanced Backwashing) شناخته می شود.

 

فرآیند CEB شامل یک فرآیند شستشوی معکوس به کمک شستشوی گاز معمولی است که شامل افزودن عوامل شیمیایی برای شستشوی معکوس، خیساندن و شستشوی آلاینده ها و عوامل شیمیایی است.

 

با توجه به عوامل شیمیایی مختلف مورد استفاده، CEB به طور کلی به CEB قلیایی برای آلودگی ناشی از مواد آلی و بیولوژیکی در آب خام و اسید CEB برای آلودگی معدنی ناشی از کلوئید یا سختی پوسته شدن آهن و آلومینیوم در آب خام تقسیم می شود:

 

قلیایی CEB:

0.1% NaOH+0.05% NaOH (pH هدف 12)

 

اسید CEB:

0.1% HCl یا H2SO4 (PH هدف 2)

• 8

تمیز کردن شیمیایی در محل (CIP)

عملیات تمیز کردن شیمیایی در محل (CIP) شامل شستشوی معکوس و تمیز کردن گردش مواد شیمیایی است. فرکانس CIP تحت تأثیر کیفیت تامین آب است و می تواند از 1 ماه تا 3 ماه متغیر باشد.

 

قبل از CIP، یک شستشوی معکوس معمولی باید انجام شود که شامل شستشوی هوا، تخلیه پایین، شستشوی معکوس بالا و شستشوی معکوس پایین است. فرآیند شستشوی معکوس معمولاً 3 تا 8 بار تکرار می شود تا آلاینده های مختلف ناخواسته را که می توان با تمیز کردن شیمیایی از بین برد، حذف کرد.

 

به دلیل عملیات شستشوی معکوس مکرر سیستم های غشایی اولترافیلتراسیون (شستشوی معکوس هر 20-60 دقیقه)، عملیات کنترل خودکار به طور کلی پذیرفته می شود.

 

با توجه به تفاوت های قابل توجه در کیفیت آب ورودی در بین سیستم های مختلف، پارامترهای عملیاتی و تمیز کردن خاص، مراحل و غیره باید بر اساس وضعیت اشکال زدایی در محل تعیین شوند. اصل کلی افزایش دفعات شستشوی معکوس، شستشوی هوا، و شستشوی معکوس شیمیایی تقویت شده در زمانی که کیفیت آب ورودی ضعیف است، است.

 

 

 

عیوب رایج سیستم CMF{0}} عمدتاً عبارتند از: شیر دیسکی پنوماتیک، محافظ غشای فیلتر ماژول غشایی، گرفتگی فیلتر امنیتی، خرابی پمپ گردش آب تغذیه، خرابی کنترل اتوماسیون و غیره.

 

01

شیر پروانه ای پنوماتیک
شیر پروانه ای پنوماتیک از یک شیر اتوماتیک DN150، 0.6MPa استفاده می کند که به طور خودکار در حین کار سیستم باز یا بسته می شود تا از عملکرد عادی سیستم اطمینان حاصل شود و از ایجاد فشار در سیستم غشایی جلوگیری شود. دو دلیل برای خرابی وجود دارد:

 

① شیر پروانه ای کار نمی کند: در حین کارکرد سیستم، باز و بسته شدن شیر پروانه ای پنوماتیک به هوای فشرده ذخیره شده در مخزن بافر هوا برای تامین برق متکی است. دریچه هوا فقط زمانی می تواند به طور معمول کار کند که فشار داخل مخزن بین {0}}.50 و 0.75 مگاپاسکال باشد. هنگامی که فشار زیر 0.45 مگاپاسکال باشد، دریچه هوا به دلیل قدرت ناکافی کار نمی کند.

 

②عملکرد آهسته شیر پروانه ای: در حین کارکرد مکرر سیستم، گرد و غبار زغال سنگ و خاک ممکن است به داخل شیر وارد شود و باعث انسداد بدنه سوپاپ و مقاومت اصطکاک بالای میل سوپاپ در طول زمان شود و در نتیجه عملکرد شیر پروانه ای کند می شود. .

 

راه حل:

 

① قبل از راه‌اندازی تجهیزات سیستم، فشار مخزن ذخیره بافر هوا را بررسی کنید تا مطمئن شوید که فشار بالاتر از 0.45MPa قبل از راه‌اندازی تجهیزات است. در همان زمان، به طور منظم دریچه تخلیه را در پایین مخزن ذخیره بافر هوا باز کنید تا رسوبات داخل مخزن تخلیه شود و از حجم هوای داخل مخزن اطمینان حاصل کنید.

 

② به طور مرتب فشار و مقاومت در برابر خوردگی دیواره داخلی شیر دیسکی و شل بودن نشیمنگاه سوپاپ را بررسی کنید. بررسی کنید که آیا تمام قسمت های هسته شیر خورده یا فرسوده شده اند. اگر هسته سوپاپ به شدت آسیب دیده است، باید تعویض شود. بررسی کنید که آیا لایه لاستیکی موجود در محرک کهنه شده است و آیا ترک دارد یا خیر. تنها با درک علائم خطا و علل دریچه های دیسکی پنوماتیک می توان اقدامات هدفمندی برای رفع آنها انجام داد.

 

02
محافظت از غشای فیلتر ماژول غشایی
سیستم CMF{{0}} شامل دو مجموعه دستگاه است که هر کدام شامل 50 ماژول غشایی است. هر ماژول از یک غشاء فیلتر، مهر و موم و محفظه تشکیل شده است و تمیزی و یکپارچگی غشای فیلتر مستقیماً بر راندمان فیلتراسیون کل سیستم تأثیر می گذارد. پارامترهای عملیاتی تنظیم شده اولیه بیش از حد بزرگ بودند و در نتیجه فشار بیش از حد در ورودی و خروجی دستگاه اولترافیلتراسیون ایجاد می شد که باعث فشار بیش از حد غشایی می شد. حداکثر ظرفیت تحمل اختلاف فشار گذرنده 0.015 مگاپاسکال است که به راحتی می تواند باعث نشت بیش از حد فشار غشا شود. راه حل: بر اساس وضعیت تولید واقعی، پارامترهای عملیاتی معقول را تنظیم کنید تا اطمینان حاصل کنید که حداکثر اختلاف فشار گذرنده کمتر یا برابر با 0.015MPa است. علاوه بر این، جذب، انسداد، لایه ژل و سایر آلودگی های غشایی روی سطح غشاء نیز منجر به کاهش شار غشا خواهد شد. این فرآیند با تولید ناکافی آب و کدورت بالا مشخص می شود. در پاسخ به این موضوع، سه موقعیتی که غشای فیلتر نیاز به تمیز کردن دارد، خلاصه شده است:

 

① با توجه به تغییر افت فشار در ورودی و خروجی دستگاه اولترافیلتراسیون، در اکثر موارد، زمانی که افت فشار از مقدار اولیه 0.05 مگاپاسکال بیشتر شود، نشان دهنده افزایش قابل توجه مقاومت سیال است. به عنوان یک مدیریت روزانه می توان از روش فلاشینگ ایزوباریک با جریان بالا برای فلاشینگ استفاده کرد. در صورت بی اثر بودن، می توان دوباره از روش تمیز کردن شیمیایی استفاده کرد.

 

②با توجه به تغییرات در نفوذپذیری یا کیفیت نفوذپذیری، زمانی که حجم نفوذ یا کیفیت نفوذپذیری سیستم اولترافیلتراسیون به سطح غیرقابل قبولی کاهش می یابد، نشان می دهد که مسیر جریان نفوذ مسدود شده است یا عملکرد جداسازی غشاء تحت تاثیر قطبش غلظت قرار می گیرد. در این مورد، اغلب از روش تمیز کردن ترکیبی شیمیایی فیزیکی استفاده می شود که به سرعت مقدار زیادی از آلاینده ها را با استفاده از روش های فیزیکی پاک می کند و سپس آنها را با استفاده از روش های شیمیایی برای صرفه جویی در مواد شیمیایی پاک می کند. تمیز کردن دوره ای برای سیستم های اولترافیلتراسیون در حال کار بر اساس الگوی رسوب غشاء این کار را می توان به صورت دستی یا از طریق یک سیستم کنترل خودکار انجام داد که زمان تمیز کردن را به ترتیب تنظیم می کند. ثانیاً، هنگامی که سیستم برای مدت طولانی کار نمی کند، تجهیزات غشایی باید با مایع محافظ محافظت شوند و باید هر 3 روز یکبار تعویض شوند. هنگام خاموش کردن، لازم است اطمینان حاصل شود که غشای فیلتر از ابتدا تا انتها در حالت مرطوب قرار دارد تا از کم آبی و خشک شدن جلوگیری شود که ممکن است باعث آسیب شود. و دمای اتاق را بالای 50 درجه نگه دارید تا از یخ زدن آب و آسیب به غشای فیلتر در ماژول ممبران در زمانی که دما خیلی پایین است جلوگیری کنید.
 

03
فیلتر امنیتی مسدود شده است
پساب فیلتر مکانیکی به داخل مخزن آب میانی جریان می یابد تا به آب خام اولترافیلتراسیون تبدیل شود. آب خام قبل از ورود به فیلتر امنیتی توسط یک پمپ گردشی تحت فشار و با سرعت جریان ثابت کنترل می شود. با توجه به اثر فشار پمپ سیرکولاسیون، شن و ماسه ریز از فیلتر مکانیکی مخلوط شده در آب خام به فیلتر امنیتی منتقل می شود و باعث انسداد می شود. توصیه می شود ارتفاع نصب پمپ سیرکولاسیون را به طور مناسب افزایش دهید، غلظت رسوب در آب تغذیه را بهبود بخشید و فیلتر را به طور منظم شستشو دهید.

 

04

پمپ گردش آب آسیب دیده
در طول فرآیند آبرسانی پمپ سیرکولاسیون، به دلیل ورود نامنظم فاضلاب معدن، ممکن است پدیده تخلیه رخ دهد که منجر به آسیب پمپ شود. راه حل: یک گیج سطح مایع را در مخزن آب میانی نصب کنید و آن را با سیستم کنترل اولترافیلتراسیون PLC قفل کنید. هنگامی که سطح مایع به ارتفاع تنظیم شده کاهش می یابد، سیستم اولترافیلتراسیون به طور خودکار متوقف می شود و پمپ سیرکولاسیون نیز کار نمی کند و از آسیب دیدن پمپ گردش خون به دلیل بیکاری جلوگیری می کند.

 

05

خرابی کنترل اتوماسیون
سیستم اولترافیلتراسیون یک تجهیزات بسیار خودکار با استفاده از سیستم کنترل PLC S{0}} زیمنس است. هنگامی که سیستم کنترل از کار بیفتد، کل سیستم به طور کامل فلج می شود. دلایل اصلی خرابی سیستم یا نمایش غیرعادی صفحه نمایش مانیتورینگ عبارتند از: (1) با توجه به سطح بالای گرد و غبار زغال سنگ در محیط عملیاتی، تجمع آن در داخل PLC آسان است. پس از مدت زمان طولانی تر، تخلیه گرد و غبار، اتصال کوتاه و سایر پدیده ها ممکن است رخ دهد که باعث اختلال در عملکرد سیستم کنترل می شود. حذف منظم گرد و غبار و تمیز نگه داشتن کابینت کنترل و PLC می تواند میزان خرابی PLC را تا حد زیادی کاهش دهد. (2) مشکلی در صفحه نظارت بر عملکرد وجود دارد. این بیشتر به دلیل ارتباط ضعیف یا مشکلات برنامه داخلی PLC است. راه حل: از یک طرف، خطوط ارتباطی صاف و پایدار را تضمین کنید. از سوی دیگر، بارگیری مجدد برنامه از رایانه به PLC، قابلیت اطمینان و یکپارچگی برنامه PLC را تضمین می کند. و تقویت آموزش کارکنان در مورد رویه های عملیاتی، الزام آنها به رعایت دقیق رویه های عملیاتی برای جلوگیری از پدیده عوامل انسانی که باعث ایجاد مشکل در برنامه داخلی PLC می شود.

 

در سال های اخیر، اسناد سیاستی بسیاری در مورد سیستم زهکشی در چین منتشر شده است.

 

از نظر یکپارچه سازی شبکه کارخانه:

 

1) اجرای یکپارچه تامین و زهکشی آب، بهره برداری تخصصی و نگهداری از یکپارچه سازی شبکه کارخانه رودخانه (دریاچه)" و اطمینان از جمع آوری و تصفیه فاضلاب سیستماتیک و کامل.

 

2) ایجاد یک سیستم پرداخت مبتنی بر عملکرد برای ارتباط بین تصفیه خانه های فاضلاب و خطوط لوله.

 

3) ایجاد یک مدل تخصصی بهره برداری، نگهداری و مدیریت برای فاضلاب خانگی شهری که برنامه ریزی کارخانه و شبکه را ادغام می کند، ترویج شود.

 

در مورد آلودگی سرریز در فصل بارندگی:

 

1) ترویج کاهش میزان کل آلودگی سرریز در طول فصل بارندگی. تشويق محلات به ساخت تسهيلات تصفيه سريع براي فاضلاب سرريز در طول فصل بارندگي، همزمان با تكميل ساخت و ساز و نوسازي شبكه هاي خط لوله؛

 

2) ما به طور پیوسته تغییر انحراف آب باران و فاضلاب را با توجه به شرایط محلی ترویج خواهیم کرد. در مناطق فاضلاب ترکیبی، اقدامات مهندسی مانند تبدیل منبع، تبدیل خروجی سرریز، تبدیل چاه رهگیری، تعمیر آسیب، تعویض لوله، افزودن تاسیسات ذخیره سازی و تبدیل آب باران و انحراف فاضلاب با توجه به شرایط محلی انجام خواهد شد.

 

از نظر شبکه خط لوله:

 

1) ترویج پوشش کامل خطوط لوله فاضلاب شهری.

 

2) تشدید بررسی خطوط لوله فاضلاب و ترویج تعمیر و نوسازی خطوط لوله قدیمی.

 

3) اجرای بررسی و تصفیه نفوذ آب خارجی و جریان برگشتی در شبکه خط لوله جمع آوری فاضلاب.

 

در مورد فاضلاب:

 

1) اتخاذ تصفيه متمركز به عنوان رويكرد اصلي و احداث تأسيسات تصفيه فاضلاب پراكنده و در مقياس كوچك به شيوه معقول.

 

2) شهرهای بزرگ و متوسط ​​می توانند ساخت و ساز را بر اساس اصل پیشرفت متوسط ​​​​به پیش ببرند و به طور مناسب فضای توسعه را برای شهرهای مستقر رزرو کنند. شهرهایی که منابع زمین کمیاب دارند می توانند تصفیه خانه های فاضلاب کاملاً زیرزمینی/نیمه زیرزمینی بسازند.

 

در مورد آب بازیافتی:

 

1) ترویج اجرای تامین آب بر اساس کیفیت و هدف و استفاده بهینه از آب. ساخت نیروگاه های آب تجدیدپذیر معیار برای منابع و انرژی؛ تشویق به استخراج نیتروژن، فسفر و سایر مواد از فاضلاب؛

 

2) باز کردن قیمت‌گذاری دولتی برای آب بازیافتی، و اجازه دادن به شرکت‌های تامین آب بازیافتی و کاربران برای قیمت‌گذاری مستقل بر اساس اصل کیفیت بالا و قیمت خوب.

 

3) پایبندی به عرضه بر اساس تقاضا، استفاده بر اساس کیفیت و استفاده از منابع نزدیک برای گسترش استفاده از آب بازیافتی.

 

در مورد لجن:

 

1) با دستیابی به تثبیت لجن و دفع بی ضرر، استفاده از منابع را به طور پیوسته ترویج دهید.

 

2) تمرکز بر ارتقای ارتباط مؤثر بین دفع لجن شهری و سوزاندن زباله، و افزایش اثر دفع مشارکتی.

 

3) تشویق شهرهای بزرگ و متوسط ​​با شرایط برای پیشرفت متوسط ​​در ساخت تأسیسات تصفیه فاضلاب و تأسیسات متمرکز تصفیه و دفع لجن در مقیاس بزرگ.

 

از نظر هوش:

 

1) ارتقای ارتباط هوشمند و به روز رسانی پویا داده ها برای خانوارهای زهکشی، شبکه های اصلی و شعبه، ایستگاه های پمپاژ، تصفیه خانه های فاضلاب، و آب رودخانه ها و دریاچه ها.

 

2) ترویج ساخت یک سیستم مدیریت هوشمند آب، انجام تنظیم و بهینه سازی هوشمند در کل فرآیند، دستیابی به کنترل هوادهی و رفلاکس دقیق، تنظیم تبدیل فرکانس ایستگاه پمپاژ و تطبیق بار، اندازه گیری دیجیتال و دوز دقیق و غیره.

 

 

 

تگ های محبوب: لوله غشای سرامیکی، تولید کنندگان لوله غشای سرامیکی چین، تامین کنندگان، کارخانه