Astratt
L-ilma tad-dranaġġ li jiċċirkola mill-produzzjoni tal-fibra tal-ħġieġ fih mikrofibri tal-ħġieġ, kollojdi, u sustanzi aċidużi. Il-kwalità tal-ilma tagħha hija faċilment iddeterjorata, u taffettwa l-kwalità tal-prodott, u l-proċessi ta 'trattament tradizzjonali huma diffiċli biex jinkiseb ir-riċiklaġġ. Dan id-dokument juża teknoloġija tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni biex jittratta drenaġġ li jiċċirkola mill-produzzjoni tal-fibra tal-ħġieġ. Il-fluss tal-membrana, id-differenza fil-pressjoni transmembrana, il-kwalità tal-effluwent, u l-istabbiltà operattiva tal-filtrazzjoni ta' cross-fluss u proċessi ta' filtrazzjoni dead-dead end huma mqabbla. Iċ-ċiklu tal-filtrazzjoni u l-iskema tat-tindif huma ottimizzati biex jivverifikaw il-fattibbiltà tal-użu mill-ġdid tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni. Riżultati sperimentali juru li ż-żewġ metodi ta 'filtrazzjoni jistgħu jiksbu purifikazzjoni effiċjenti tad-drenaġġ, li jipproduċu effluwent ċar u trasparenti. Il-filtrazzjoni ta' fluss-inkroċjat turi stabbiltà ta' operazzjoni kontinwa aktar b'saħħitha, filwaqt li l-filtrazzjoni-dead end hija aktar kompatta. Meta ċ-ċiklu tal-filtrazzjoni huwa Inqas minn jew ugwali għal 2h, id-differenza fil-pressjoni transmembrana tibqa 'stabbli, u t-tindif fiżiku li jgħaqqad l-iscrubbing tal-arja + backwashing + fawra 'l quddiem jista' jirrestawra kompletament il-prestazzjoni tal-membrana. L-effluwent ittrattat jista' jerġa' jintuża direttament fil-linja tal-produzzjoni, u b'mod sinifikanti jnaqqas l-iskariku u l-konsum tal-ilma ħelu, u jipprovdi soluzzjoni ta' inġinerija għall-użu mill-ġdid ibbażat fuq ir-riżorsi tal-ilma mormi tal-fibra tal-ħġieġ.
Kliem ewlieni: Membrana ta 'ultrafiltrazzjoni; Ilma tad-drenaġġ tal-fibra tal-ħġieġ; Riċiklaġġ; Filtrazzjoni ta'-fluss inkroċjat; Filtrazzjoni-dead end; Differenza tal-pressjoni transmembrana; Tindif fiżiku
Introduzzjoni
Fil-produzzjoni ta 'fibra tal-ħġieġ u separaturi tal-batteriji, is-sistema tal-ilma li jiċċirkola tiġġenera ammont kbir ta' ilma mormi li fih mikrofibri tal-ħġieġ, kollojdi u sustanzi aċidużi. Il-kwalità tal-ilma tiddeterjora malajr, li twassal għal tnaqqis fil-kwalità tal-prodott, għeluq tal-linji tal-produzzjoni għas-sostituzzjoni tal-ilma, u żieda fil-ħruġ tal-ilma mormi, u b'hekk tiżdied it-tagħbija tat-trattament tal-ilma mormi. Il-proċessi tradizzjonali ta 'sedimentazzjoni u filtrazzjoni ma jistgħux ineħħu fibri fini u kollojdi, u jagħmluha diffiċli biex jintlaħqu r-rekwiżiti ta' riċiklaġġ.
It-teknoloġija tal-membrana ta 'l-ultrafiltrazzjoni, immexxija mill-pressjoni, tista' żżomm b'mod effiċjenti partiċelli fini, kollojdi u solidi sospiżi, li toffri vantaġġi bħal preċiżjoni għolja ta 'separazzjoni, tagħmir integrat, u tħaddim awtomatizzat, li jagħmilha adattata għat-trattament tad-drenaġġ tal-fibra tal-ħġieġ. Cross-filtrazzjoni tal-fluss u filtrazzjoni dead-dead end huma żewġ proċessi operattivi ewlenin ta 'membrani ta' ultrafiltrazzjoni, b'differenzi sinifikanti fil-karatteristiċi operattivi tagħhom, kontroll tat-tniġġis, u spejjeż ta 'manutenzjoni. Ir-riċerka dwar l-ottimizzazzjoni tal-proċess speċifikament għall-ilma mormi tal-fibra tal-ħġieġ hija limitata. Dan id-dokument iqabbel il-prestazzjoni operattiva taż-żewġ proċessi permezz ta' esperimenti fuq skala pilota-, jottimizza l-parametri operattivi u l-iskemi tat-tindif, jikseb ir-riċiklaġġ tal-ilma mormi, u jtejjeb l-effiċjenza tal-produzzjoni u l-użu tar-riżorsi tal-ilma.
1. Materjali u Metodi Sperimentali
1.1 Kampjuni tal-Ilma tat-Test
Ittieħdu kampjuni tal-ilma mill-pool taċ-ċirkolazzjoni tal-ilma abjad ta 'manifattur tas-separatur tal-batterija. Il-karatteristiċi tal-ilma tad-drenaġġ kienu: li fihom mikrofibri tal-ħġieġ u kollojdi, pH≈2, abjad tal-ħalib fid-dehra, fibra għolja -, ilma mormi li jiċċirkola ħafna aċiduż, b'ċiklu ta 'ċirkolazzjoni ta' 1-2 ijiem u varjazzjonijiet kbar fil-kwalità tal-ilma.
1.2 Apparat Sperimentali
Intuża apparat tal-pilota tal-ultrafiltrazzjoni kompletament awtomatizzat-, b'modulu wieħed tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni. Il-materjal tal-membrana kien membrana ultrafiltrazzjoni reżistenti għall-aċidu-, bi preċiżjoni ta 'żamma adattata għaż-żamma ta' fibri fini. L-apparat kellu żewġ modi ta' tħaddim: cross-flow u dead-end, li ppermettiet tindif awtomatizzat permezz tal-iscrubbing tal-arja, backwashing, u forward flushing.
1.3 Proċess Sperimentali
Cross-filtrazzjoni tal-fluss: Rata tal-fluss influwenti 8 m³/h, rata tal-fluss tal-permeat 3 m³/h, konċentrat reċirkolat lura għat-tank tal-ilma mhux ipproċessat għal aktar trattament;
Dead-filtrazzjoni: Rata ta' fluss influwenti=Rata ta' fluss permeat=3 m³/h, l-ebda ċirkolazzjoni ta' konċentrat, ċikli ta' filtrazzjoni ssettjati għal 1h, 2h, u 4h;
Proċess ta 'tindif: Scrubbing ta' l-arja 2 min + backwashing 2 min + fawra 'l quddiem 1 min, tindif purament fiżiku, l-ebda aġenti kimiċi.
1.4 Indikaturi ta' Evalwazzjoni
L-indikaturi tal-valutazzjoni ewlenin huma d-differenza fil-pressjoni transmembrana, il-fluss tal-membrana, il-kwalità tal-effluwent, u l-istabbiltà operattiva. Id-differenza fil-pressjoni transmembrana tirrifletti l-grad ta 'fouling tal-membrana, u ċ-ċarezza tal-effluwent tikkaratterizza l-effett tas-separazzjoni.
2 Riżultati u Analiżi Sperimentali
2.1 Test ta 'adegwatezza tat-Tagħmir tal-Membrana ta' Ultrafiltrazzjoni
L-unità pilota tal-ultrafiltrazzjoni ħadmet b'mod intermittenti għal 33 siegħa. L-influwent kien ilma mormi aċiduż abjad tal-ħalib, u l-permeat baqa 'ċar u trasparenti kollu, u jipprova li l-membrana tal-ultrafiltrazzjoni hija adattata għall-ilma mormi tal-fibra tal-ħġieġ u turi prestazzjoni ta' separazzjoni stabbli.
2.2 Prestazzjoni tal-Proċess ta' Filtrazzjoni tal-Fluss Inkross-
Waqt it-tħaddim kontinwu tal-filtrazzjoni ta' cross-fluss, id-differenza fil-pressjoni transmembrana tiżdied bil-mod maż-żmien. Wara l-iskambju tal-ilma u l-backwashing tal-membrana, id-differenza tal-pressjoni tirkupra kompletament. It-tħaddim kontinwu ma juri l-ebda fouling tal-membrana mhux ikkontrollat, u l-kwalità tal-permeat tibqa 'stabbli, u tissodisfa r-rekwiżiti għar-riċiklaġġ tal-linja tal-produzzjoni.
Vantaġġi: Ir-riċirkolazzjoni tal-konċentrat tnaqqas id-depożizzjoni tal-kontaminanti fuq il-wiċċ tal-membrana, u tnaqqas ir-rata tal-fouling. Huwa adattat għal produzzjoni kontinwa ta'-skala kbira, twil-ċiklu, li juri l-aħjar stabbiltà operattiva.
2.3 Prestazzjoni tal-Proċess ta' Filtrazzjoni Dead End
Testijiet taċ-ċiklu ta' filtrazzjoni ta'-finali mejta:
1h, 2h: L-ebda bidla sinifikanti fid-differenza tal-pressjoni transmembrana; operazzjoni stabbli.
4h: Żieda sinifikanti fid-differenza tal-pressjoni transmembrana; żieda fil-fouling tal-membrana. Madankollu, wara t-tindif fiżiku, id-differenza fil-pressjoni tirkupra malajr, u l-prestazzjoni tal-membrana ma turi l-ebda tnaqqis.
Konklużjoni: Il-filtrazzjoni-dead end b'ċiklu kkontrollat fi żmien sagħtejn tista' topera b'mod stabbli għal perjodi estiżi. L-apparat ma jipproduċi l-ebda ħruġ ta 'konċentrat, għandu struttura aktar kompatta, u huwa adattat għal xenarji ta' trattament fuq skala żgħira-kompatti.
2.4 Prestazzjoni ta 'Kontroll u Riġenerazzjoni ta' Fouling tal-Membrana
Il-fouling tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni huwa fenomenu inevitabbli waqt it-tħaddim. Proċess ta 'tindif fiżiku magħqud ta' għorik ta 'l-arja + backwashing + ħasil 'il quddiem effettivament ineħħi d-depożiti tal-fibra u kollojdali mill-wiċċ tal-membrana, u ma jħalli l-ebda residwu kimiku, ma jikkawża l-ebda ħsara lill-modulu tal-membrana, u jippermetti restawr sħiħ tal-fluss tal-membrana u l-prestazzjoni tas-separazzjoni, li jiżgura tħaddim stabbli fit-tul -.
2.5 Effett tal-Użu mill-ġdid u Benefiċċji tal-Inġinerija
Użu mill-ġdid tal-Ilma tal-Permeat: Il-permeat tal-ultrafiltrazzjoni jista 'jerġa' jintuża direttament fis-sistema tal-ilma li jiċċirkola l-linja ta 'produzzjoni, jiżgura kwalità stabbli tal-ilma, itejjeb il-kwalità tal-prodott tad-dijaframma, u jestendi ċ-ċiklu tal-bidla tal-ilma tal-linja ta' produzzjoni.
Tnaqqis tat-Tniġġis u Tnaqqis tal-Karbonju: L-iskariku tal-ilma mormi jitnaqqas b'mod sinifikanti, u jnaqqas it-tagħbija fuq l-impjant tat-trattament tal-ilma mormi; il-konsum tal-ilma ħelu jitnaqqas b'mod sinifikanti, u b'hekk jiġu ffrankati r-riżorsi tal-ilma u l-ispejjeż operattivi.
Effiċjenza tal-Produzzjoni: Perijodi ta 'waqfien frekwenti għal bidliet fl-ilma huwa evitat, iżid il-ħin tat-tħaddim kontinwu tal-linja tal-produzzjoni u jtejjeb l-effiċjenza tal-produzzjoni.
3. Ottimizzazzjoni tal-Proċess u Rakkomandazzjonijiet tal-Inġinerija
Għażla tal-Proċess: Cross-filtrazzjoni tal-fluss hija rrakkomandata għall-produzzjoni kontinwa fuq skala kbira- minħabba l-istabbiltà għolja tagħha; Il-filtrazzjoni ta' tmiem-imejjet hija rakkomandata għal proġetti ta'-skala żgħira u kompatti minħabba l-faċilità ta' tħaddim u manutenzjoni tagħha.
Parametri Operattivi: Ċiklu ta' filtrazzjoni ta' -dead end Inqas minn jew ugwali għal sagħtejn; cross-filtrazzjoni tal-fluss flimkien ma 'backwashing perjodiku jikkontrolla d-differenza fil-pressjoni transmembrana f'medda raġonevoli.
Skema ta' Tindif: Tindif kombinat purament fiżiku huwa impjegat, li ma jeħtieġ l-ebda aġenti kimiċi, li jagħmilha favur l-ambjent u bi prezz baxx-, adattat għal kundizzjonijiet ta' ilma mormi aċiduż.
4. Konklużjoni
It-teknoloġija tal-membrana ta 'l-ultrafiltrazzjoni tista' tittratta b'mod effiċjenti l-ilma mormi li jiċċirkola aċiduż mill-produzzjoni tal-fibra tal-ħġieġ, iżżomm b'mod effettiv il-mikrofibri tal-ħġieġ u l-kollojdi, u tipproduċi effluwent ċar u konformi li jista 'jerġa' jintuża direttament fil-linja tal-produzzjoni.
Kemm il-filtrazzjoni cross-fluss kif ukoll il-filtrazzjoni dead-dead end huma adattati għal dan it-trattament tal-ilma mormi. Il-filtrazzjoni tal-fluss inkroċjat - toffri tħaddim aktar stabbli, filwaqt li l-apparati tal-filtrazzjoni-dead end huma aktar kompatti, li jippermettu għażla flessibbli bbażata fuq l-iskala tal-proġett.
Ċiklu ta' filtrazzjoni Inqas minn jew ugwali għal sagħtejn u tindif fiżiku kkombinat jikkontrollaw b'mod effettiv il-fouling tal-membrana, u jiżguraw prestazzjoni stabbli tal-membrana fit-tul-.
It-teknoloġija tal-użu mill-ġdid tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni tista 'tikseb l-irkupru tar-riżorsi tad-drenaġġ u t-tnaqqis tal-volum, ittejjeb il-kwalità tal-prodott u l-effiċjenza tal-produzzjoni, u għandha benefiċċji ekonomiċi u ambjentali sinifikanti.