Абстрацт
Циркулишућа отпадна вода из производње стаклених влакана садржи стаклена микровлакна, колоиде и киселе супстанце. Квалитет воде се лако погоршава, што утиче на квалитет производа, а традиционални процеси третмана се тешко могу рециклирати. Овај рад користи технологију ултрафилтрационих мембрана за пречишћавање циркулишуће отпадне воде из производње стаклених влакана. Упоређују се флукс у мембрани, разлика у трансмембранском притиску, квалитет ефлуента и оперативна стабилност унакрсног{3}}филтрације и-процеса филтрације с мртве тачке. Циклус филтрације и шема чишћења су оптимизовани да би се проверила изводљивост поновне употребе ултрафилтрационе мембране. Експериментални резултати показују да обе методе филтрирања могу да постигну ефикасно пречишћавање отпадних вода, производећи чист и провидан ефлуент. Попречна{8}}филтрација показује већу стабилност континуираног рада, док је-филтрација с мртве тачке компактнија. Када је циклус филтрације мањи или једнак 2 х, разлика у трансмембранском притиску остаје стабилна, а физичко чишћење комбиновањем прања ваздуха + испирања уназад + испирања унапред може у потпуности да поврати перформансе мембране. Третирани ефлуент се може директно поново користити у производној линији, значајно смањујући испуштање и потрошњу свеже воде, пружајући инжењерско решење за поновну употребу отпадне воде од стаклених влакана на основу ресурса{15}.
Кључне речи: Ултрафилтрациона мембрана; Отпадне воде од стаклених влакана; Рециклажа; Унакрсна{0}филтрација; Филтрирање{1}}слепе тачке; Трансмембранска разлика притиска; Физичко чишћење
Увод
У производњи стаклених влакана и сепаратора батерија, циркулациони систем воде ствара велику количину отпадне воде која садржи стаклена микровлакна, колоиде и киселе супстанце. Квалитет воде се брзо погоршава, што доводи до пада квалитета производа, заустављања производне линије за замену воде и повећаног испуштања отпадних вода, чиме се повећава оптерећење третмана отпадних вода. Традиционални процеси седиментације и филтрације не могу уклонити фина влакна и колоиде, што отежава испуњавање захтева за рециклирање.
Технологија ултрафилтрационих мембрана, вођена притиском, може ефикасно задржати фине честице, колоиде и суспендоване чврсте материје, нудећи предности као што су висока тачност одвајања, интегрисана опрема и аутоматизован рад, што га чини погодним за третман отпадних вода од стаклених влакана. -Филтрација унакрсног тока и филтрација с мртве тачке{2}} су два основна оперативна процеса ултрафилтрационих мембрана, са значајним разликама у њиховим радним карактеристикама, контроли загађења и трошковима одржавања. Истраживања о оптимизацији процеса посебно за отпадне воде од стаклених влакана су ограничена. Овај рад упоређује радне перформансе два процеса кроз пилот{5}}експерименте, оптимизује радне параметре и шеме чишћења, постиже рециклирање отпадних вода и побољшава ефикасност производње и коришћење водних ресурса.
1. Експериментални материјали и методе
1.1 Тестирајте узорке воде
Узорци воде су узети из базена за циркулацију беле воде произвођача сепаратора батерија. Карактеристике отпадне воде су биле: садржи стаклена микровлакна и колоиде, пХ≈2, млечно беле боје, високо-влакна, јако кисела циркулишућа отпадна вода, са циклусом циркулације од 1-2 дана и великим осцилацијама у квалитету воде.
1.2 Експериментални апарат
Коришћен је потпуно аутоматизовани ултрафилтрациони пилот{0}}апарат, са једним модулом ултрафилтрационе мембране. Материјал мембране је био-отпорна ултрафилтрациона мембрана, са прецизношћу задржавања прилагођеном задржавању финих влакана. Апарат је имао два режима рада: попречни -ток и слепи{5}}, што је омогућавало аутоматизовано чишћење кроз чишћење ваздуха, испирање уназад и испирање унапред.
1.3 Експериментални процес
Унакрсна{0}}филтрација: проток улива 8 м³/х, брзина протока пермеата 3 м³/х, концентрат се враћа назад у резервоар за сирову воду ради даљег третмана;
-Филтрација с мртве тачке: брзина протока=брзина протока пермеата=3 м³/х, нема рециркулације концентрата, циклуси филтрације су подешени на 1х, 2х и 4х;
Процес чишћења: чишћење ваздухом 2 мин + повратно испирање 2 мин + испирање унапред 1 мин, чисто физичко чишћење, без хемијских агенаса.
1.4 Индикатори евалуације
Основни индикатори евалуације су разлика у трансмембранском притиску, флукс мембране, квалитет ефлуента и оперативна стабилност. Трансмембранска разлика притиска одражава степен запрљања мембране, а бистрина ефлуента карактерише ефекат раздвајања.
2 Експериментални резултати и анализа
2.1 Тест подобности опреме за ултрафилтрациону мембрану
Пилотна јединица ултрафилтрације радила је са прекидима 33 х. Утицај је био млечно бела кисела отпадна вода, а пермеат је остао бистар и провидан у целом делу, доказујући да је ултрафилтрациона мембрана погодна за отпадне воде од стаклених влакана и показује стабилне перформансе одвајања.
2.2 Перформансе унакрсног-процеса филтрирања протока
Током непрекидног рада унакрсне{0}}филтрације, разлика трансмембранског притиска се полако повећава током времена. Након замене воде и испирања мембране, разлика притиска се потпуно опоравља. Континуирани рад не показује неконтролисано загађивање мембране, а квалитет пермеата остаје стабилан, испуњавајући захтеве за рециклажу производне линије.
Предности: Рециркулација концентрата смањује таложење загађивача на површини мембране, успоравајући стопу онечишћења. Погодан је за велику-континуалну производњу дугог{2}}циклуса, показујући оптималну оперативну стабилност.
2.3 Перформансе процеса-мртвог филтрирања
Тестови циклуса филтрације без{0}}
1х, 2х: Нема значајне промене у трансмембранском диференцијалном притиску; стабилан рад.
4х: Значајно повећање диференцијала трансмембранског притиска; повећано загађивање мембране. Међутим, након физичког чишћења, разлика притиска се брзо опоравља, а перформансе мембране не показују пад.
Закључак: Слепа{0}}филтрација са циклусом који се контролише у року од 2 сата може да ради стабилно током дужег периода. Уређај не производи концентрат, има компактнију структуру и погодан је за мале{3}}сцене компактног третмана.
2.4 Контрола запрљања мембране и учинак регенерације
Запрљање ултрафилтрационе мембране је неизбежна појава током рада. Комбиновани процес физичког чишћења од прања ваздуха + повратног испирања + прања унапред ефикасно уклања влакна и колоидне наслаге са површине мембране, не остављајући хемијске остатке, не изазивајући оштећење мембранског модула и омогућава потпуну обнову тока мембране и перформанси одвајања, обезбеђујући дуготрајан-рад стабилан.
2.5 Ефекат поновне употребе и инжењерске предности
Поновна употреба пермеата воде: Ултрафилтрациони пермеат се може директно поново користити у систему за циркулацију воде у производној линији, обезбеђујући стабилан квалитет воде, побољшавајући квалитет производа дијафрагме и продужавајући циклус промене воде на производној линији.
Смањење загађења и смањење угљеника: Испуштање отпадних вода је значајно смањено, смањујући оптерећење постројења за пречишћавање отпадних вода; потрошња свеже воде је значајно смањена, чиме се штеде водни ресурси и оперативни трошкови.
Ефикасност производње: Избегавају се чести застоји због замене воде, повећавајући време непрекидног рада производне линије и побољшавајући ефикасност производње.
3. Оптимизација процеса и инжењерске препоруке
Избор процеса: унакрсна-филтрација унакрсног тока се препоручује за континуалну производњу великих размера- због своје високе стабилности; -филтрација с мртве тачке се препоручује за мале-компактне пројекте због лакоће рада и одржавања.
Радни параметри: Циклус филтрације без{0}}и мање од или једнако 2 сата; унакрсна-филтрација у комбинацији са периодичним повратним испирањем контролише разлику трансмембранског притиска у разумном опсегу.
Шема чишћења: Користи се чисто физичко комбиновано чишћење, које не захтева хемијске агенсе, што га чини еколошки прихватљивим и јефтиним{0}}, погодним за киселе услове отпадних вода.
4. Закључак
Технологија ултрафилтрационих мембрана може ефикасно третирати киселу циркулишућу отпадну воду из производње стаклених влакана, ефикасно задржавајући стаклена микровлакна и колоиде, производећи чисту и усклађену ефлуенту која се може директно поново користити у производној линији.
И попречна{0}}филтрација и{1}}филтрација са мртве тачке су погодни за овај третман отпадних вода. Унакрсна{3}}филтрација нуди стабилнији рад, док су-уређаји за филтрирање у мртвим крајевима компактнији, што омогућава флексибилан избор на основу пројекта.
Циклус филтрације мањи од или једнак 2 сата и комбиновано физичко чишћење ефикасно контролишу запрљање мембране, обезбеђујући дуготрајно-стабилне перформансе мембране.
Технологија поновне употребе ултрафилтрационих мембрана може постићи опоравак ресурса отпадних вода и смањење запремине, побољшати квалитет производа и ефикасност производње и има значајне економске и еколошке предности.
