Filtre Medyasını Bilmek ve Klogging
Filtre medyası, filtre medyasının yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş bu tür bir sistem başarısızlıktır.
Filtrasyon sistemleri göz ardı edilebilir bir ortaya güvenir - kum, birinciracite, membranlar veya kumaş - sağlam bir son gerektirir.Ortak yakalama parçacıkları, filtrenin karşısındaki baskı azalırken, bu, etkili bir geri çekilme işaretidir. ancak, baskının maliyetinin sınırlarını aşıyor veya akış oranları düşerken, filtre aşırı uçları temsil eder: Hem de sonları durduran tıkayın.
Fouling'in Temel Mekanizmaları
Fouling nadiren tek bir faktör tarafından kaynaklanır. Altta yatan mekanizmaları anlamak uygun önleme ve yönetim stratejileri seçmek için gereklidir. ana kategoriler şunları içerir:
Katılımcı ve Sediment Fouling
Bu, en yaygın tiptir.Sürekli katılar gibi, sil, kil, pas parçacıkları ve organik tozlar, yüzeysel dağılımı veya filtre medyasının gözeneklerinde birik tabaka oluşturur.In kum filtreleri, parçacıklar akırık sistemlerde, parçacıklar membran sistemlerinde, partiküller geri dönüşümlü hasarlara neden olabilir.
Biyolojik Fouling (Biofouling)
Mikroorganizm - bakteriler, mantarlar ve algler - filtre medyaya bağlanır ve ekstracelluler polimerik maddeler (EPS) oluşturmak için ince biyofilm oluşturmak gerekir. Biofouling özellikle sıcak iklim ve sistemlerde yüksek besin seviyelerinde problemlidir. Hızlı pıhtılaşma, foul kokular ve hatta destek patojen büyümeye neden olabilir. Önleme kontrol edilebilir.
Kimyasal Scaling ve Precipitative Fouling
Bu maküla, magnezyum, demir ve manganse gibi çözülmemiş mineraller, pH, sıcaklık veya konsantrasyon değişiklikleri olduğunda çözümden vazgeçebilir. Bu ölçekleme formları, sert, kristal depozitolar kaldırmak zordur. Ters osmosis membranlar özellikle savunmasızdır; kalsiyum karbonat ve silik ölçekleri yaygındır.
Organik ve Colloidal Fouling
Doğal organik madde (NOM), humic asitler ve endüstriyel colloids filtre medyasına reklam verebilir, etkili porselen boyutu azaltır bir film oluşturabilir.Partner fouling aksine, bu maddeler genellikle kimyasal koagülasyon veya gelişmiş oxidasyon gerektirir.
Önlemler: Bir Yapılı Yaklaşım
Önleme, yeniden aracılıktan daha pahalıdır. Aşağıdaki uygulamalar sistem tasarımı ve operasyonel protokollerine entegre edilmelidir.Her ölçüm belirli fouling mekanizmalarına hitap eder ve filtre tipine ve su kalitesine uygun olmalıdır.
Influent Water
birincil filtreye ulaşmadan önce en büyük ve en rahatsız edici parçacıkları geri almak, savunmanın ilk satırıdır. Ortak pre-ted yöntemleri şunları içerir:
- [FONT:0]Coagulation and Flocculation:[DÜDÜT:1) Mezun veya ferric klorür gibi kimyasalları ekleyip daha büyük bir boşluklara yerleşmek veya daha sonraki bir seditasyonda yakalanabilecek şekilde toplamak için iyi parçacıklara neden olur.Bu, yüksek turbidity ile yüzey suyu tedavi etmek için önemlidir.
- [FONT:0]Sediment ve Clarification:) Gravity yerleşimciler veya lamella clarifiers, askıya alınan katıların büyük bir yüzdesi ortadan kaldırır, yükleri aşağı akış filtreleri azaltır.
- [FONT:0]ScreING:[Dönetici: [Döntgen ekranları veya su geçirmezler büyük bir pisliği yakalayabilirler (köpekler, fiberler, plastikler) hızla clog medyası.
- [FONT:0)Dis Çözülmüş Hava Flotasyonu (DAF): ) Yağları, yağları ve alg-laden sularını kaldırmak için etkili.
Ön tedavinin gerekli derecesi, filtre medya toleransına bağlıdır. Örneğin, derin yatak granular filtreler orta turbidity ile başa çıkabilir, mikrofil membranlar çok düşük askıya alınan katılarla su gerektirir (<5 mg/L).
Optimal Akış Oranı ve Hidrolik Tasarımı
Tasarım özelliklerini aşan akış oranlarında çalışır, fouling. Yüksek ve konumlar, 5–15 m / sönüllü hale geldikleri yerde, genellikle uygulamaya bağlı olarak 20-50 L /m2/h.
Filtre yatağının içindeki tekdüze akış dağılımı eşit derecede önemlidir. Zavallı dağıtım, kanala giden yüksek ve konumlara neden olur - akançın medyayı atladığı, etkili filtrasyon alanını azalttığı ve aktif bölgelerin erken faulingine neden olduğu bir durumdur.
Düzenli ve Etkili Back Yıkama
Geri yıkama, granular ve birçok kartuş filtrelerini temizlemek için birincil mekanizmadır. Medyayı tersine çevirir ve sağlam bir şekilde ortadan kaldırmak için, doğru frekansta, ve yoğunlukta tekrar yıkamak gerekir.
- [FONT:0)Frequency:[Dönetici:[Dönetici: 0 ) Çoğu bitki, baskı diferansiyel bir noktaya ulaştığında yıkanır (örneğin, 0,5-1.0 bar) veya sabit bir süre aralığından sonra (örneğin, 24 saat). Otomasyon insan hatasından kaçınmak için önerilir.
- [FONT=0)Velocity ve genişleme: [Dönetici:[Dönetici: 0/FK 1] - kum filtreleri için, 30-50 m / s% 20-40'lık bir yatak genişlemesi elde etmeli; Aşırı genişleme, medyayı yıkanabilir.
- [FONT=0) Havacılık: [Dönetici] Daha önce veya arka yıkama sırasında medyayı sinirler ve dislodging çubuğunu kırarak, demir ve manganese fauling tedavisi için özellikle etkilidir.
- [FONT:0]Surface Wash:[Dönetici:[Döntgen: 0)Zizey yıkamak yatağın üst kısmındaki kabukları kırabilir.
Membran sistemleri için, arka yıkama genellikle ileri sürüp veya kimyasal olarak geliştirilmiş backwash (CEB) klor veya asit kullanarak flux geri yüklemesi ile değiştirilir.
Fouling-Resistant Media
Tüm filtre medyası, yem su kimyası ve parçacık özelliklerine karşı medya özelliklerini eşleştirmeleri için direnişlerinde eşit değildir:
- [FONT=0)Granular Aktif Karbon (GAC): [Dönetici maddenin ve klorun kaldırılması için Mükemmel, bu da biyofouling’e neden olabilir. Ancak yüksek yüzey alanı da ince parçacıkları tuzağa düşürebilir, daha sık yıkanabilir.
- [FONT:0)Anthracite:[Dönetici:[Dönetici: 0,4] Düşük yoğunluktan daha derin bir katın nüfuzuna ve daha kolay geri yıkamalara izin vermek.
- [FONT:0)Membrane Malzemeler: [Dönetici: [DüzgT:0) Polimerik membranlar (örneğin PVDF, PES) hücrelilerden daha yumuşak yüzeylere sahiptir, bakteri eklerini azaltır. Seramik membranlar son derece dayanıklı ve agresif sulara karşı dayanıklıdırlar.
- [FONT:0]Mixed Media:[Dönetici:[Dönetici: 0,4] Katmanlı farklı medya (örneğin, mezar, kum, bir racite) derinlik boyunca parçacıkları yakalamak ve yüzey pastasını azaltmak için mezun bir pore yapısı oluşturur.
Kimyasal Durumlama ve Anti-Scalants
Sular ölçeklendirme veya biyofouling için, kimyasal ekinler filtre ömrünü dramatik bir şekilde uzatabilir. Anti-scalants (polifosfonlar, fosforlar) bazı membran polimerlerine zarar verebilir, bu yüzden uyumluluk kontrolleri zorunludur. Low doz klor veya monoksitivamin, biofilm büyümesini granular halinde kontrol edebilir, membran sistemleri sürekli kloru kullanarak takip edebilirken membran sistemleri sürekli kloru kullanabilir.
pH ayarı da kritiktir. Örneğin, demir fauling, pH'ın altında 6.5'in altında azaltılırken, silik ölçeklendirmesi 8.5'un üzerinde pH'da en aza indirilir.
Pre-Filtrasyon ve Multi-Stage Systems
Daha büyük bir veranda boyutu ile ön filtreyi yüklemek (örneğin, 1-5 mikron kartuşu) ana filtrenin (örneğin, 0.1 mikron ultrafiltrasyon) ön safları ele alır ve iyi medyayı korur.Bu aşamalı yaklaşım, birincil filtrenin temizlikler arasında daha uzun süre çalışmasını sağlar ve geri dönüşümlü fouling riskini azaltır. Pre-ters düzenli olarak takip etmeli ve değiştirilmesi gerekir - onları düzenli olarak değiştirmelidir.
Mevcut Fouling için Yönetim Stratejileri
En iyi önleyici çabalara rağmen, fouling sonunda gerçekleşecektir. Anahtar erken tespit ve hızlı yanıttır. Aşağıdaki stratejiler en azından en invaziv olarak düzenlenmiştir.
Gerçek Zaman İzleme ve Tanıklar
Akış damlaları veya baskı aksları reaktif olana kadar bekleyin. Sürekli izleme erken uyarı sağlar. Essential parametreler şunları içerir:
- [FONT:0)Differential Basınç (DP): Bir kademeli artış, ilerici bir fikre işaret eder; ani at, blokaj veya medya hasar gösterir.
- [FONT:0)Turbidity ve Parçacık Says: Effluent turbidity artışı, filtrenin etkili bir şekilde ele geçirilmesi anlamına gelir - bir atılım veya kanal işareti.
- [0]Flow Oranı:[Dönetici:[Dönderlik sabit basınç sinyallerinde ayarlandığında.
- [FONT:0]Temperyatür ve pH: Fluctuations ölçeklendirme veya biyolojik aktiviteyi hızlandırabilir.
Modern SCADA sistemleri bu verileri trende yönlendirebilir ve kanalların aşıldığı zaman alarmları tetikleyebilir. Makine öğrenimi dahil olmak üzere Advanced Analytics, önceden fouling olayları günlerini tahmin edebilir, operatörlerin kapanmadan önce bakım planlamalarına izin verebilir.
Kimyasal Temizlik (CIP ve CEB)
Filtre performansı kabul edilebilir sınırların altında azalırken, kimyasal temizlik genellikle ilk doğrulayıcı eylemdir. Kimyasalların seçimi foulantlara bağlıdır:
- [FONT:0]Acidic Cleans:[Dönetici: [Dönetici, citrik veya fosforik asitler ölçeklendirme yataklarını (karbonlar, demir oksitler) 30-60 dakika ile temas süresi.
- [FONT:0)Caustic temizleyiciler: [Dönetici: [Dönetici: 1) Çimento Hidroxide (pH 11-12) organik madde ve yağları emülserler. sık sık klor veya hidrojen peroksit ile biyofilmler için bir araya gelir.
- [FONT:0)O oksiting Agents:[Dönetici: [Dönetici] Chlorine (sodium hipoklorite), hidrojen peroksit veya peracetik asit bakteri öldürür ve 50-500 ppm'de kullanılır, medya toleransına bağlı olarak.
- [FONT:0]Surfactants and Detergents:) Yalnızca suya direnen yağları ve yağları dağıtmaya yardımcı olur.
Temiz yer (CIP) membranlar için sistemler, 1-2 saat boyunca düşük basınçta temizlik çözümünde, bir lavabo tarafından takip edilir.In granular filtreler, filtre temizleme çözümünde çok yanlış ve sonra tekrar yıkanır.Her zaman üretici yönergeleri takip edin medya hasarlarından kaçınmak için.
Geliştirilmiş Back Yıkama Teknikleri
Standart geri yıkama performansı geri yüklemezken, gelişmiş yöntemler kullanılabilir:
- [FONT=0)Öyle Olmayan Süre ve Üst Velocity: 10 ila 20 dakika ve hızdan 10 ila 20 dakika sonra tekrar yıkama süresini %20 oranında azaltılabilir.
- [FONT:0]Combined Air-Water Back Yıkama: Simultane hava ve su akışı, bir türbülans eylemi yaratır. Bu, biyofilmleri ve demir floklarını kaldırmak için son derece etkilidir.
- [FONT:0) Backwash'ı Yeniden yıkamak:) Yaşlama yüksek ve düşük akışların aşırı derecede gevşek partikülleri yatağın dışına çıkmadan.
- [FONT:0]Surface Çamaşırları: [Dönetici: [Dönetici: 1) Orta basınçlı nozullar, medya yatağının üzerindeki baskı nozulları ana yıkamadan önce kırılır.
Membran sistemleri için, yüksek pH'da permeate su ile yıkanın (örneğin, pH 10) organik foulantları kaldırabilir. Bazı operatörler dislodged sağlamları önlemek için kısa bir ileri su içerir.
Mediachange ve Rejenerasyon
Filtre medyası yararlı hayatının sonuna ulaştığında - geri dönüşümlü fouling, attrition veya ölçeklendirme nedeniyle - değiştirilmesi kaçınılmazdır.
- Temizlendikten sonra DP'da sürekli artış.
- Medya kaybı (barış% 10'dan fazla azaldı).
- Foul kokuları (sulfur, musty) derin biyofouling gösteren.
- Visible media deme (kahkalama veya eşit olmayan renk).
Rejenerasyon, belirli reçine bazlı medya için mümkündür (örneğin, iyon değişim reçineleri) güçlü asit veya alkali kullanarak, ancak kum için, birik, ve membranlar için, yedek normdur. Maliyetleri sadece diğer tüm seçenekler tükendikten sonra tercih eder.
Otomatik Kontrol ve Adaptasyon Stratejileri
Modern bitkiler giderek filtrasyon performansı ve bakımı dengelemek için otomasyona güveniyor. örnekler şunları içerir:
- [FONT=0)Timer-Based vs. Talep- bazlı Backwash:[Dönetici:[Dönesel) Talep temelli (CFO tarafından yapılan) su ve enerji sabit aralıklarla karşılaştırıldığında korur.
- [FONT:0)Chemical Dosing Otomasyon: pH ve anti-scalant, gerçek zamanlı ölçeklendirmeyi engelleyen online analizciler tarafından ayarlanır.
- [FONT:0)Öyleleyici Bakım: [Dönetici verileri temizleme gerektiğinde tahmin etmek için tarihsel verileri kullanmak, kapalı saatler boyunca zamanlama izin vermek.
Otomasyon insan hatası azaltır ve tutarlı bir operasyon sağlar, ancak güvenilir sensörler ve periyodik kalibrasyon gerektirir.
Örnekler: Uygulamada Fouling
Demir ve Manganse Yeraltısu Sistemlerinde Miuling
Midwest'deki bir belediye iyi bir alanı iki yıl sonra kum filtrelerin kötü bir şekilde aşılanmasıyla, DP'nin üç ay içinde 0.2 ila 1.5 bara yükseldiğini belirtti.Su analizi, 3 mg/L demir ve 0,5 mg/L manganese ile birlikte, normal geri yıkamaya rağmen, medya 4 katılık sert bir kriminal hidroxide geliştirdi.
Ultrafil Membran Sisteminde Biyofouling
UF membranlarını işlem için kullanan bir gıda işleme tesisi hızlı grip düşüşle karşı karşıya kaldı, 30 gün içinde 50 kapasiteyi kaybetti. Autopsies kalın EPS biofilmi açıkladı.
Sonuç: Bütünleşik bir Yaklaşım
Filtre medyasını önlemek ve korumak, bir sistem düzeyinde bir perspektif talep eder. Tek bir ölçü yeterli değildir; bunun yerine operatörler performans geri yüklemesi için uygun bir ön tedavi, dikkatli medya seçimi, optimize edilmiş hidrolikler ve dikkatli izleme.Ne zaman fouling meydana gelir, sahnelenen müdahaleler - gelişmiş medya yedeklerine - performans geri yüklemesi için maliyet- etkisiz bir yol sağlar.
Yerel su kimyasını anlamak için, titiz çalışma prosedürlerini korumak ve modern otomasyonları kullanmak, tesisler en aza indirmek, bakım maliyetlerini azaltmak ve tutarlı filtrasyon kalitesi sağlamak.For more reading on OSPT:0) American Water Works Association filtresi medya yönergeleri).