La membrane en céramique, un nouveau type de membrane matérielle, provoquera une pollution et un blocage pendant l'utilisation, ce qui diminuera progressivement le flux de perméation de la membrane. En particulier pour les membranes en céramique utilisées dans les processus de traitement des eaux usées, l'encrassement se produit à tout moment.
L'encrassement de la membrane en céramique signifie que certains composants du liquide traité sont adsorbés, déposés sur la surface de la membrane ou pénètrent dans les pores de la membrane, provoquant même le bloc, ce qui augmente considérablement la résistance de perméabilité de la membrane. L'adsorption est le résultat entre leMembrane en céramiqueEt les composants dans le matériau liquide, tandis que le dépôt provient de l'interaction des composants adsorbés sur la surface de la membrane céramique et d'autres composants dans le matériau liquide. L'effet comprend des effets physiques et chimiques et peut également être lié à des effets biologiques. L'étendue de l'effet est liée à la concentration du composant, à la charge et à la valeur du pH du liquide. Après le début de l'opération, le phénomène de polarisation de différence de concentration se produit, en particulier dans le cas d'un faible débit et d'une concentration élevée en soluté. Lorsque la surface de la membrane atteint ou dépasse la solubilité saturée du soluté, une couche de gel se forme, ce qui rend le flux de la membrane indépendant de la pression appliquée, provoquant une forte baisse du flux membranaire. La membrane fonctionnant dans cet état doit être nettoyée après utilisation pour restaurer ses performances.
Trois méthodes de prévention et de traitement pour l'encrassement de la membrane en céramique
1) Le prétraitement du liquide matériel et l'amélioration des caractéristiques du liquide matériel ont un grand effet sur la prévention et le contrôle de la pollution de la membrane céramique. Des impuretés telles que la matière inorganique, la matière organique, les micro-organismes et les colloïdes contenus dans le matériau liquide nuisent à la membrane céramique. Par conséquent, le liquide du matériau doit être prétraité et les procédés de prétraitement correspondants doivent être ajoutés dans le processus pour éliminer les polluants avantageux et réduire au minimum la pollution de la membrane céramique.
2) Améliorer les propriétés de la membrane céramique augmentant ainsi son hydrophilie. Des études ont montré que l'hydrophilie des matériaux de membrane céramique a une grande influence sur les performances anti-encrassement des membranes en céramique. Les membranes hydrophiles sont moins affectées par l'adsorption et peuvent produire un flux de perméation membranaire plus important.
3) Optimiser les conditions de fonctionnement deFiltration de membrane en céramique. Les conditions de fonctionnement sont étroitement liées à l'encrassement de la membrane en céramique. Le flux de perméation de la membrane céramique, la pression de fonctionnement, la vitesse d'écoulement transversal, le temps de séjour hydraulique, le temps de séjour solide, la température de fonctionnement et d'autres conditions de fonctionnement ont un impact direct sur l'encrassement de la membrane céramique.
Le flux de perméation de la membrane céramique contaminée diminue. Cependant, les performances de flux et de séparation de la membrane céramique peuvent être restaurées par nettoyage. Ces dernières années, diverses méthodes de nettoyage ont été proposées pour éliminer la pollution des membranes en céramique, qui incluent principalement le nettoyage physique, le nettoyage chimique, le nettoyage électrique et le nettoyage par ultrasons.
3.1 Nettoyage physique de la membrane céramique
Le nettoyage physique fait référence à l'utilisation de méthodes manuelles ou mécaniques pour éliminer les polluants de la surface de la membrane céramique ou des pores de la membrane, principalement par l'eau ou le gaz pour le rinçage. Les méthodes de nettoyage physique courantes comprennent généralement un nettoyage à basse pression et à débit élevé, un nettoyage à contre-pression et une combinaison des deux. Le nettoyage à basse pression et à débit élevé consiste à augmenter autant que possible le débit de surface de la membrane sous une pression de fonctionnement inférieure. Cette méthode réduit la probabilité que les molécules de soluté restent sur la surface de la membrane. Le nettoyage contre-pression consiste à appliquer une pression sur le côté perméat de la membrane céramique pour inverser le perméat à travers la membrane céramique. D'une part, cette méthode peut éliminer les polluants bouchés dans les trous de membrane en céramique sur le mur, et d'autre part, il a également un certain effet de lavage sur la couche d'adhérence sur la surface de la membrane céramique sur le côté liquide du matériau.
3.2 Nettoyage chimique de la membrane céramique
En fonctionnement réel, pour les membranes en céramique gravement polluées, il est difficile de récupérer complètement le flux de la membrane uniquement par nettoyage physique, et un nettoyage chimique doit être utilisé. Il y a beaucoup d'expérience pratique etCompétences dans les méthodes de nettoyage chimique, qui varient généralement en raison des différentes propriétés de la couche d'adhérence formée sur la surface de la membrane en céramique. Le choix de l'agent de nettoyage chimique doit être basé sur le type et le degré de pollution de la membrane céramique, ainsi que sur les caractéristiques physiques et chimiques de la membrane céramique. L'agent de nettoyage peut être utilisé seul ou en combinaison. L'acide inorganique dans l'agent de nettoyage est principalement utilisé pour éliminer la saleté inorganique et convertir certaines substances insolubles dans les polluants en substances solubles; L'alcali est principalement utilisé pour éliminer l'huile, les protéines, algues et autres pollutions biologiques, pollution corporelle et la plupart des polluants organiques; L'intégrateur est principalement destiné à se complexer avec les ions inorganiques dans les polluants pour former une substance hautement soluble, réduisant ainsi le sel déposé sur la surface de la membrane et dans les pores et les polluants inorganiques adsorbés. Plusieurs agents de nettoyage peuvent également être composés de manière appropriée en tant qu'agents de nettoyage spéciaux, ou des méthodes de nettoyage alternatives d'acide et d'alcali peuvent être utilisées pour nettoyer différents liquides. Pour différents types de pollution par membrane céramique, les polluants doivent être analysés et les agences appropriées doivent être utilisées pour le nettoyage. Généralement, la pollution de la membrane céramique est causée par plusieurs types de pollution. Une seule méthode de nettoyage n'est pas efficace. Dans le travail réel, plusieurs solutions chimiques peuvent être utilisées pour les nettoyer en séquence. En outre, pendant le processus de nettoyage, il convient de prêter attention au contrôle des conditions de nettoyage telles que la température, la valeur du pH et le débit de nettoyage du liquide de nettoyage.
3.3 nettoyage ultrasonique de la membrane en céramique
Le nettoyage ultrasonique fait référence à l'application d'un champ électrique sur la membrane céramique pour déplacer les particules ou molécules chargées le long de la direction du champ électrique. Les particules ou molécules sur l'interface peuvent être éliminées en appliquant le champ électrique dans un certain intervalle de temps sans interruption. À savoir, il repose sur le champ électrique pour réduire la polarisation de différence de concentration et augmenter le flux de la membrane céramique. L'inconvénient de cette méthode est qu'elle doit utiliser une membrane conductrice et un dispositif à membrane spécial équipé d'électrodes.
Celui qui est utilisé pour nettoyer la membrane en céramique causera des dommages à la membrane en céramique. Par conséquent, la qualité du nettoyage doit être améliorée autant que possible et les temps de nettoyage doivent être réduits; dans le même temps, la membrane en céramique doit être nettoyée à temps pour réduire la difficulté de nettoyage.
Les propriétés antisalissures des membranes en céramique doivent être encore améliorées. La membrane céramique doit être chargée sur un support poreux avec une résistance considérable pour résister à la pression exercée sur la membrane. Par conséquent, l'amélioration de la capacité anti-encrassement et de nettoyage de la membrane et du support, ainsi que la performance du support lui-même est très importante pour la technologie de séparation de membrane en céramique. Dans le même temps, en raison des caractéristiques de haute résistance mécanique et de résistance à haute température des membranes en céramique, au milieu du nettoyage, son effet de nettoyage peut être amélioré en augmentant la force du lavage à contre-courant, ou par combustion à haute température pour éliminer la matière organique.