เมมเบรน MBR

เทคโนโลยี MBR เป็นเทคโนโลยีบำบัดน้ำที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ โดยส่วนใหญ่เหมาะสำหรับการบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูงและมลพิษสูง และการนำทรัพยากรน้ำกลับมาใช้ใหม่ หลักการหลักคือการกำจัดอินทรียวัตถุและสารอาหาร เช่น ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส ออกจากน้ำผ่านเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ จากนั้นใช้เทคโนโลยีการแยกเมมเบรนเพื่อแยกจุลินทรีย์ออกจากของแข็งแขวนลอยและสิ่งสกปรกอื่นๆ ในน้ำทิ้งจากเครื่องปฏิกรณ์ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายในการผลิตคุณภาพน้ำที่ใสและโปร่งใส

เมมเบรน MBR มีข้อดีหลายประการ ประการแรก เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการตะกอนเร่งแบบเดิม รางรถไฟ MBR มีอัตราการกำจัดที่สูงกว่าและผลการบำบัดที่ดีกว่า ประการที่สอง เนื่องจากการกำจัดถังตกตะกอนและอุปกรณ์อื่นๆ เทคโนโลยี MBR จึงต้องการพื้นที่การประมวลผลน้อยลง ใช้พื้นที่น้อยลง และมีโครงสร้างที่กะทัดรัดมากขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับพื้นที่ที่ไม่สะดวกในการพัฒนาที่ดิน ประการที่สาม MBR มีคุณภาพการเก็บน้ำที่สูงกว่า ใกล้เคียงกับคุณภาพของน้ำประปา ซึ่งสามารถตอบสนองแผนการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้จำนวนมาก และประหยัดทรัพยากรน้ำได้มาก นอกจากนี้ เทคโนโลยี MBR ยังมีการดำเนินงานที่เรียบง่าย ระบบอัตโนมัติในระดับสูง และต้นทุนการจัดการและการบำรุงรักษาที่ต่ำกว่า

สำหรับสาขาการใช้งาน MBR ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องเลือกวัสดุเมมเบรนและการกำหนดค่าโครงสร้างที่แตกต่างกัน มีการกล่าวถึงการจำแนกประเภทของเมมเบรนไว้ก่อนหน้านี้ และเราจะอธิบายโดยละเอียดในที่นี้: เมมเบรนปฏิกิริยาส่วนใหญ่จะใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบเมมเบรนเพื่อแยกสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ออกจากกัน ทำให้ปฏิกิริยาสมบูรณ์ยิ่งขึ้น เมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออนส่วนใหญ่จะใช้ในด้านการบำบัดน้ำเค็ม การแยกเกลือและน้ำผ่านเทคโนโลยีการแยกเมมเบรน เมมเบรนที่ซึมเข้าไปได้ส่วนใหญ่จะใช้ในด้านการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลเพื่อกำจัดเกลือออกจากน้ำทะเลและเพื่อให้ได้น้ำจืดที่ใช้งานได้ โดยทั่วไปเมมเบรนธรรมชาติจะใช้แผ่นชีวะซึ่งมีมูลค่าการใช้งานสูงเนื่องจากมีประสิทธิภาพในการป้องกันการเปรอะเปื้อนสูงและ-ความสามารถในการทำความสะอาดตัวเองที่แข็งแกร่ง เยื่อสังเคราะห์แบ่งออกเป็นเยื่ออินทรีย์และเยื่ออนินทรีย์ โดยทั่วไปเยื่ออินทรีย์จะเปราะบาง แต่มีความสามารถในการปิดกั้นได้ดี เมมเบรนอนินทรีย์ส่วนใหญ่เป็นเมมเบรนเซรามิกซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง และทำความสะอาดและบำรุงรักษาได้ง่าย

โดยสรุป เมมเบรน MBR มีการใช้งานที่หลากหลายในการบำบัดน้ำเสียและการนำทรัพยากรน้ำกลับมาใช้ใหม่ และเป็นเทคโนโลยีบำบัดน้ำที่มีประสิทธิภาพ เชื่อถือได้ และประหยัด ด้วยการส่งเสริมการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการอนุรักษ์พลังงานอย่างจริงจัง เราเชื่อว่าเทคโนโลยี MBR จะเป็นที่รู้จักมากขึ้นสำหรับเราและมีบทบาทมากขึ้น

โครงการเคมีถ่านหิน Datang Duolun 76 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง

เหตุผลหลักในการเลือกเมมเบรน SiC (ซิลิคอนคาร์ไบด์) เหนือเมมเบรนอลูมินาก็คือ เมมเบรน SiC มีประสิทธิภาพเหนือกว่าเมมเบรนอลูมินาในด้านประสิทธิภาพหลัก เช่น ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง- ความเสถียรทางเคมี ความแข็งแรงทางกล และคุณสมบัติกันเพรียง ทำให้เหมาะสำหรับสภาวะการทำงานที่มีความต้องการสูง (เช่น การเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง- การบำบัดกรดและด่างแก่ และของเหลวที่มีปริมาณ-ของแข็ง-สูง การกรอง)

ความแตกต่างที่สำคัญและตรรกะในการเลือกมีดังนี้:

ทนต่ออุณหภูมิและความเสถียรทางความร้อนสูง-

โดยปกติแล้วอุณหภูมิในการทำงานในระยะยาว-ของเมมเบรนอลูมินาจะอยู่ที่ประมาณ 500–800 องศา เหนืออุณหภูมินี้ การเปลี่ยนแปลงของผลึกเกิดขึ้น (เช่น -Al₂O₃ ถึง -Al₂O₃) นำไปสู่การยุบรูพรุนของเมมเบรนและความเสียหายทางโครงสร้าง ในทางตรงกันข้าม เมมเบรน SiC มีความต้านทานต่ออุณหภูมิที่สูงมาก-สูงมาก โดยมี-อุณหภูมิการทำงานในระยะยาวอยู่ที่ 1,000–1400 องศา นอกจากนี้ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนยังต่ำมาก ภายใต้สภาวะการให้ความร้อน/ความเย็นอย่างรวดเร็ว (เช่น การกรองก๊าซไอเสียที่อุณหภูมิสูง- และการกรองข้อต่อปฏิกิริยาเทอร์โมคะตาไลติก) สิ่งเหล่านี้จะไม่แตกร้าวเนื่องจากความเครียดจากความร้อน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเสถียรที่เหนือกว่ามากเมื่อเทียบกับเยื่ออลูมินา

ความคงตัวทางเคมี

ความต้านทานต่อกรดและด่างเข้มข้น: เมมเบรนอลูมินามีแนวโน้มที่จะละลายหรือสึกกร่อนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดแก่ (เช่น กรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟูริก) หรือสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างแก่ (เช่น NaOH) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบที่มีค่า pH < 2 หรือ pH > 12 ซึ่งอายุการใช้งานสั้นลงอย่างมาก

เมมเบรน SiC เป็นสารเคมีเฉื่อยอย่างยิ่งและสามารถทนทานต่อการกัดกร่อนในระยะยาว-จากกรดแก่ ด่างแก่ และสารออกซิไดซ์อย่างแรง (เช่น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ โซเดียมไฮโปคลอไรต์) ทำให้เหมาะสำหรับการกรองในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง เช่น น้ำเสียที่เป็นสารเคมี และน้ำเสียจากกระบวนการดองโลหะ

ความต้านทานต่อตัวทำละลายอินทรีย์

เมมเบรนอลูมินาอาจขยายตัวหรือประสิทธิภาพการทำงานลดลงในตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิด (เช่น คีโตน เอสเทอร์) ในขณะที่เมมเบรน SiC มีความเสถียรต่อตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งาน เช่น ของเหลวสังเคราะห์อินทรีย์ และการนำตัวทำละลายกลับมาใช้ใหม่

ความแข็งแรงทางกลและความต้านทานต่อการขัดถู

เยื่ออลูมินามีความแข็งแรงเชิงกลต่ำ และทนต่อแรงกระแทกและการเสียดสีน้อย เมื่อจัดการกับของเหลวความเร็วสูง-ที่มีอนุภาคของแข็ง (เช่น ตะกอน ผงตัวเร่งปฏิกิริยา) พื้นผิวของเมมเบรนจะถูกกัดกร่อนและสึกหรอได้ง่าย และอาจเกิดการหลุดของเมมเบรนด้วยซ้ำ เมมเบรน SiC มีความแข็งสูงมาก (ความแข็ง Mohs 9.2 รองจากเพชรเท่านั้น) และความแข็งแรงดัดงอ ซึ่งแสดงความต้านทานการสึกหรอและแรงกระแทกได้ดีเยี่ยม พวกเขาสามารถทนต่อ-การกำจัดสิ่งสกปรกในระยะยาวด้วยของเหลวที่มีปริมาณ-ของแข็ง-สูง และยังทนทานต่อแรงกดดันสูง-ผลกระทบจากการล้างย้อน ส่งผลให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้น

ในเรื่องความต้านทานการเปรอะเปื้อนและทำความสะอาดง่าย

เยื่ออลูมินามีพื้นผิวที่ชอบน้ำสูง แต่โครงสร้างรูพรุนของพวกมันอุดตันได้ง่ายด้วยอินทรียวัตถุและคอลลอยด์ ทำให้ทำความสะอาดได้ยากหลังจากการเปรอะเปื้อน (การทำความสะอาดด้วยกรดและด่างเข้มข้นอาจทำให้เมมเบรนเสียหายได้) ในทางกลับกัน เมมเบรน SiC มีโครงสร้างรูพรุนสม่ำเสมอและมีพื้นผิวเรียบ ทำให้สารปนเปื้อนเกาะติดได้ยาก นอกจากนี้ เนื่องจากความเสถียรทางเคมีที่แข็งแกร่ง จึงสามารถทำความสะอาดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น กรดแก่ ด่างแก่ และสารออกซิแดนท์ ส่งผลให้อัตราการคืนสภาพของฟลักซ์สูงหลังการทำความสะอาดและรักษาประสิทธิภาพการกรองให้คงที่ในระยะเวลานาน

ความแตกต่างในสถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง

เมมเบรนอลูมินามีข้อดีคือมีต้นทุนที่ต่ำกว่า และเหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่ไม่รุนแรงซึ่งมีอุณหภูมิปานกลางถึงต่ำ กรดและด่างอ่อน และปริมาณของแข็งต่ำ เช่น การทำน้ำดื่มให้บริสุทธิ์ และการทำให้อาหารและเครื่องดื่มกระจ่าง

แม้ว่าเมมเบรน SiC จะมีราคาแพงกว่า แต่ก็เป็นตัวเลือกที่ไม่มีใครเทียบได้สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งมีอุณหภูมิสูง การกัดกร่อนอย่างรุนแรง การเสียดสีสูง และมลพิษสูง (เช่น การกำจัดฝุ่นจากก๊าซไอเสียทางอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูง- การบำบัดน้ำเสียที่มีเกลือเคมีสูง- และการกรองการฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิสูง-ในชีวเภสัชภัณฑ์)

กล่าวโดยย่อ: หากสภาพการทำงานไม่รุนแรงและมีค่าใช้จ่ายสูง ให้เลือกเมมเบรนอลูมินา หากสภาพการทำงานรุนแรง อายุการใช้งานยาวนาน และต้องการความมั่นคงสูง ให้เลือกเมมเบรน SiC