Per sfruttare appieno le prestazioni e la durata delle membrane di ultrafiltrazione tubolari, l'uso e la manutenzione standardizzati sono cruciali. Di seguito vengono introdotte sistematicamente le tecniche di utilizzo da aspetti quali la preparazione pre-dell'avvio, il controllo del funzionamento, la pulizia e la manutenzione, l'arresto e lo stoccaggio.
Pre-Avvio della preparazione: preparazione del sistema e pretrattamento della membrana
1. Pulizia e ispezione del sistema
Prima del flusso dell'acqua, tutte le parti a contatto con la soluzione di alimentazione, compresi tubi, serbatoi dell'acqua e valvole, devono essere pulite accuratamente per rimuovere scorie di saldatura, olio e altre impurità. Per il lavaggio iniziale, si consiglia di utilizzare acqua pura o permeato di ultrafiltrazione per evitare danni al materiale della membrana dovuti al cloro residuo e ad altri ossidanti nell'acqua del rubinetto comunale. Contemporaneamente, verificare che le pompe, gli strumenti e le valvole siano intatti, che le tubazioni siano sicure e verificare che tutti gli interblocchi di sicurezza e i dispositivi di protezione siano in normale funzionamento.
2. Ispezione e installazione del modulo membrana
Prima dell'installazione verificare che l'imballo esterno degli elementi a membrana sia integro ed esente da umidità o danneggiamenti. Maneggiare con cura durante il trasporto; è severamente vietato lanciare o urtare. Durante l'installazione, assicurarsi che l'interno del recipiente a pressione sia pulito e installare i moduli a membrana in sequenza in base al loro numero e alla direzione del flusso, evitando una trazione forzata. Tutti gli anelli di tenuta dell'interfaccia devono essere rivestiti con una quantità adeguata di lubrificante per garantire una buona tenuta ed evitare torsioni. Dopo l'installazione, aggiungere lentamente acqua per rilasciare l'aria e prevenire il blocco dell'aria.
3. Lavaggio iniziale e drenaggio del fluido protettivo Le nuove membrane o i moduli membrana che sono rimasti inutilizzati per lungo tempo spesso contengono fluido protettivo in fabbrica. Prima dell'uso, devono essere lavati con acqua pulita a bassa-pressione (circa 0,1 MPa) per almeno 1 ora, quindi aumentare gradualmente la pressione fino a raggiungere il valore operativo e continuare a lavare finché gli indicatori di qualità dell'acqua in entrata e in uscita non soddisfano gli standard e non si sente alcun odore. Se utilizzato in campo alimentare, farmaceutico o altro, è necessario prelevare campioni per verificare che il fluido protettivo sia stato completamente rimosso.
Durante il funzionamento: controllo dei parametri e prevenzione della contaminazione
1. Controllare rigorosamente i parametri operativi La pressione operativa, la temperatura, la portata e il valore del pH non devono superare l'intervallo specificato dal produttore. In generale, la temperatura operativa dell'ultrafiltrazione tubolare deve essere controllata al di sotto di 40 gradi e la pressione deve essere impostata sulla modalità "bassa pressione, portata elevata". 1. È necessario prestare particolare attenzione ad evitare la chiusura o il blocco delle valvole sul lato del permeato per evitare la formazione di una pressione anormalmente elevata all'interno dei tubi della membrana, con conseguente rottura del filamento della membrana o guasto della tenuta.
2. Migliorare le misure di pretrattamento e anti-abrasione. La soluzione di alimentazione deve prima passare attraverso unità di pretrattamento come filtrazione grossolana (ad esempio, 400–800 μm) e filtrazione fine (ad esempio, 1,0 mm) per rimuovere particelle dure come sabbia e trucioli metallici, prevenendo graffi sulla superficie della membrana. Per le acque reflue oleose o di durezza elevata-, è necessario aggiungere processi di rimozione dell'olio e addolcimento per ridurre l'incrostazione della membrana. Allo stesso tempo, garantire che le tubazioni di circolazione non siano ostruite e mantenere una velocità del flusso incrociato-sufficiente (ad esempio, vicina a 5 m/s) per ridurre la polarizzazione della concentrazione e la deposizione sulla superficie della membrana.
3. Implementare il monitoraggio online e l'analisi delle tendenze. I parametri chiave come il differenziale di pressione transmembrana (TMP), la portata del permeato, la torbidità dell'affluente e dell'effluente e il COD dovrebbero essere registrati in tempo reale. Un aumento significativo del TMP o della frequenza di pulizia indica un peggioramento dell'incrostazione della membrana, che richiede un intervento tempestivo. Si consiglia di creare un registro delle operazioni e di ottimizzare il ciclo di pulizia e le condizioni operative attraverso il confronto dei dati a lungo-termine.
Pulizia e manutenzione: ripristinare il flusso e prolungare la durata della vita
1. Pulizia fisica: utilizzare regolarmente il circuito di pulizia del sistema per eseguire periodicamente il lavaggio con acqua pulita a bassa-pressione e alta-portata-per rimuovere le incrostazioni sciolte reversibili. Alcuni sistemi possono essere configurati con funzioni di controlavaggio o di lavaggio con palline di spugna in linea, ma queste devono essere seguite rigorosamente secondo le istruzioni del produttore per evitare di danneggiare la superficie della membrana a causa di un funzionamento improprio.
2. Pulizia chimica: quando la pulizia fisica non riesce a ripristinare il flusso (ad esempio, una diminuzione del flusso del 20%–30%), è necessaria la pulizia chimica. Il processo tipico è "lavaggio acido → lavaggio con acqua → lavaggio alcalino → lavaggio con acqua". Il lavaggio acido (pH 2–3) rimuove principalmente incrostazioni inorganiche e ossidi metallici; il lavaggio alcalino (pH 11-12) prende di mira la materia organica e i biofilm e può essere combinato con ossidanti come l’ipoclorito di sodio. La temperatura della soluzione detergente è generalmente controllata a 35–40 gradi ed è necessario un tempo di circolazione sufficiente. Dopo la pulizia, il sistema deve essere accuratamente risciacquato con acqua pulita fino alla neutralità prima di riavviarlo.
3. Manutenzione ordinaria Ispezionare e sostituire regolarmente O-ring, guarnizioni ed elementi filtranti usurati. Mantenere pulita l'area attorno all'apparecchiatura per evitare l'ingresso di oggetti estranei nel sistema. Per i sistemi che vengono spenti per periodi prolungati, scaricare il lato concentrato ed eseguire una pulizia standard dei moduli a membrana prima di riempirli con acqua pulita o una soluzione protettiva per la conservazione.
Spegnimento e conservazione: prevenzione di contaminazione e danni
1. Arresto a breve-termine (da diverse ore a 1 giorno) Dopo l'arresto del funzionamento, sciacquare immediatamente il sistema con acqua pulita per drenare eventuali liquidi residui e mantenere umidi i moduli a membrana per evitare che si secchino e si incrostino.
2. Spegnimento da medio- a lungo-termine (da diversi giorni a diversi mesi) Se l'arresto dura più di 3 giorni, eseguire una procedura di pulizia standard e quindi riempire i moduli a membrana con acqua pulita. Per arresti superiori a 3 giorni, si consiglia di riempire il tubo della membrana con circa il 2% di soluzione protettiva per uso alimentare-(come acido propionico) dopo la pulizia e di sostituirlo periodicamente per prevenire la crescita microbica e l'invecchiamento del materiale della membrana.
3. Ambiente di archiviazione-a lungo termine
I moduli a membrana devono essere conservati in un ambiente asciutto, ventilato, buio e fresco, evitando la luce solare diretta e le alte temperature. Durante l'impilamento, utilizzare i pallet per sollevarli per evitare umidità e danni meccanici. Durante lo stoccaggio, controllare regolarmente la confezione e il livello del liquido ed eseguire la pulizia di manutenzione come raccomandato dal produttore.
