يمكن تصميم أنظمة الترشيح الفائق وتصميمها في عدة مجموعات ممكنة بناءً على التطبيق وجودة مياه المصدر. هناك مواد غشائية وأشكال غشاء وأنواع تدفق وتكوينات مختلفة. مقالنا عن أساسيات الترشيح الفائق يصف هذه الجوانب بالتفصيل. كل تكوين محتمل لتقنية الترشيح الفائق ، له خصائص من شأنها أن تحدد الأنسب للتطبيق المحدد أو مصدر المياه. يعتمد تحديد التكوينات الأنسب على العوامل التالية بما في ذلك تركيز المواد الصلبة العالقة والزيت / الشحوم واللون واستخدام الطاقة.

في هذه المقالة بالذات ، سوف نقوم بفحص ومقارنة إيجابيات وسلبيات اثنين من أزواج التقطير الفائق تكوينات التكنولوجيا:

الترشيح النهائي مقابل الترشيح عبر التدفق والتكوين المغمور مقابل تكوين أوعية الضغط.

طريق مسدود مقابل تدفق الصليب

واحدة من أهم المفاهيم في معالجة المياه هي ديناميات الموائع. يمكن شرح ديناميكيات الموائع باختصار كيف تتدفق السوائل عبر نظام الغشاء. هذه الديناميات لها تأثيرات على استخدام الطاقة ومعدل تراكم المواد الصلبة. يعتمد اختيار نوع التدفق على مستويات تركيز المواد الصلبة العالقة في ماء التغذية.

تدفق مسدود

في تكوين ترشيح تكنولوجيا الترشيح الفائق بالتدفق النهائي ، يتدفق ماء التغذية بشكل عمودي على سطح الغشاء. تمر الجزيئات والجزيئات الأصغر من حجم المسام الفعال إلى الجانب الآخر بينما تتراكم المادة الأكبر في طبقة كعكة على سطح الغشاء.

الايجابيات

• طاقة منخفضة

  • يتم إنفاق كل الطاقة الموضوعة في التدفق مباشرة على إجبار المياه عبر الغشاء.

• لا إعادة تدوير

  • لا يتم نقل أي مواد صلبة زائدة من خلال النظام ، حيث تتراكم جميع الجزيئات على الغشاء ، لذلك لا حاجة لإعادة الدوران.

• بصمة أصغر

  • عدم إعادة الدوران يعني عدم الحاجة إلى خطوط أو مضخات أو صمامات إضافية ولا يتم إنفاق طاقة إضافية على هذه الوظيفة.

سلبيات

• غسل الظهر أكثر تواترا

  • يتطلب التراكم المستمر على الغشاء تنظيفًا أكثر تكرارًا مما قد يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التشغيل.

• انخفاض تدفق الغشاء

  • مع زيادة سماكة طبقة الكعكة على الغشاء ، يتناقص التدفق خلال الغشاء حيث يتم سد التدفق بواسطة هذه المواد الصلبة.

تدفق عبر

تكوين الترشيح عبر تقنية الترشيح الفائق المتقاطع يحتوي على تدفق ماء التغذية بالتوازي مع سطح الغشاء. بينما تتدفق على طول الغشاء ، تمر المياه والجزيئات الصغيرة عبر الغشاء بينما تلتصق بعض المواد الصلبة بسطح الغشاء. ونتيجة لذلك ، فإن بقية هذه المواد الصلبة ، تستمر حتى نهاية الوعاء. تقوم قوة القص الناتجة عن تدفق المياه المماسي ، بالتنظير في الغشاء وتساعد أيضًا في الحفاظ على غشاء أنظف في مصادر المياه مع ارتفاع مستويات المواد الصلبة العالقة.

الايجابيات

• قوات القص

  • يتسبب التدفق المماسي في قوة القص التي تجوب سطح الغشاء وتنقل الطبقة الصلبة الزائدة.

• ارتفاع معدل إزالة السائل

  • لأن طبقة كعكة المواد الصلبة يتم الحفاظ عليها رقيقة ، فإن تدفق النظام يكون عادة أكثر ثباتًا.

• ارتفاع عمر الغشاء

  • طبقة الكيك الرفيعة والتنظيف المتكرر من خلال هذا التدفق المتقاطع ، تبقي الغشاء في حالة عمل جيدة لفترات زمنية أطول مما يقلل من تكاليف التنظيف الكيميائية التشغيلية.

سلبيات

• إعادة تدوير اللازمة

  • لأنه لا يتم سحب كل المياه من خلال الغشاء في أي وقت معين ، هناك حاجة لإعادة تدويرها لمنع فقدان الماء الزائد.

• طاقة أعلى

  • يتطلب الجمع بين ضغط الغشاء العابر والقوة اللازمة لتحريك السائل على طول الغشاء وإعادة تدويره مزيدًا من الطاقة لإنجاز هذه الوظيفة.

الغارقة مقابل أوعية الضغط

يجب احتواء السوائل التي يعالجها النظام بطريقة ما لكي تتم معالجته بشكل فعال. يوجد عادةً تكوينان سائدان لتكنولوجيا الترشيح الفائق. يمكن أن يعتمد اختيار التكوين عادةً على تطبيق المعالجة ، وتركيز المواد الصلبة في المصدر ، ومتطلبات الضغط ، ومعدلات التدفق ، وإمكانية الوصول.

المغمورة

يُعرف هذا أيضًا بتكوين مغمور ، ويشتمل على خزان كبير مفتوح للغلاف الجوي. يتم خفض سلسلة من الأغشية في الخزان المملوء بماء التغذية. ضغط الفراغ يجبر الماء على المرور إلى نظام الغشاء وحتى أنبوب المخرج المتصل ببقية الأغشية.

الايجابيات

• الفحص البصري

  • نظرًا لتعرض سطح الخزان للغلاف الجوي ، يمكن للمشغلين رؤية الأغشية بوضوح أثناء العمل ويمكنهم ملاحظة أي مشكلة عن طريق العين.

• عملية الضغط المنخفض

  • يستخدم الضغط التفاضلي السفلي لتصفية المياه.

سلبيات

• عملية تنفذ على ارتفاعات أعلى

  • كلما ارتفع مستوى سطح البحر عن سطح البحر ، انخفض الضغط الجوي ، مما يقلل الضغط التفاضلي.

• يتم التشغيل في درجات حرارة تغذية الماء البارد

  • عندما تنخفض درجة حرارة ماء التغذية ، تزداد لزوجة الماء وتجبر المضخات على العمل بجدية أكبر للتعويض.

• توقف أطول لاستبدال الغشاء

  • عند استبدال الأغشية ، يجب رفع بنية الإطار بالكامل التي تم تركيبها عليها من الخزان وعند هذه النقطة ، لا يمكن استخدام النظام حتى يتم الانتهاء من الصيانة.

ضغط الأوعية

هذا هو تكوين تقنية الترشيح الفائق حيث يتم وضع الأغشية بشكل فردي داخل أنابيب أسطوانية مصنوعة من مواد مثل PVC أو PE أو PVDF. يتم تثبيت مضاعفات هذه على التزلج ومتصلة في التكوين الموازي. تقوم مضخة الضغط بسحب الماء عبر الغشاء. يمكن تشغيل تكوينات التدفق هذه كأنماط ترشيح داخلية أو خارجية.

الايجابيات

• مجموعة واسعة من ضغوط التشغيل

  • نظرًا لأنه لا يعتمد على الضغط الجوي ، فإن أوعية الضغط قادرة على التعامل مع الاضطرابات مثل التغييرات المؤقتة في نوعية مياه التغذية.

• ارتفاع التدفق

  • قادرة على العمل في تدفق عال مما يعني أنه يمكن معالجة كمية أكبر من المياه في يوم واحد.

• تنظيف أكثر أمانًا وموثوقية

  • أثناء وجودها في حاوية مغلقة ، لا تتسرب أبخرة أي مواد كيميائية للتنظيف إلى الهواء المحيط.

• مقاومة للتلوث الخارجي

  • يمنع التصميم المغلق تلوث مياه التغذية أو ماء الغسيل الخلفي أو الغشاء بواسطة قوى خارجية.

سلبيات

• ارتفاع تكاليف السكن

  • في حين أن النظام المغمور على سبيل المثال ، يحتوي على خزان كبير واحد فقط ، فإن أنظمة أوعية الضغط يمكن أن تزيد من التكلفة بسبب عدد الوحدات السكنية الفردية اللازمة للأغشية.

هل تريد معرفة المزيد عن تكوينات تقنية الترشيح الفائق؟ أو لفهم كيف يمكن أن يؤثر تكوين UF على عملية العلاج الخاصة بك؟ اتصل بخبراء معالجة المياه في Genesis Water Technologies، Inc. عبر الهاتف ، مجانًا على 1-877-267-3699 أو تواصل معنا عبر البريد الإلكتروني على customersupport@genesiswatertech.com. ونحن نتطلع إلى مساعدتك.