С непрекъснатото задълбочаване на индустриализацията пречистването на мазни отпадъчни води се превърна в спешна задача в областта на опазването на околната среда. Сред многото технологии за лечение,керамична мембрана за отделяне на масло от водасе отличи в областта на отделянето на масло-вода поради отличната си механична якост, химическа стабилност и устойчивост на висока-температура. Все пак, въпреки обещаващите перспективи на тази технология, ние все още трябва да се изправим и да разрешим някои ключови предизвикателства в нейното практическо приложение. Сред тях несъмнено най-централният и трудноразрешим проблем езамърсяване на мембраната.
► Замърсяване на мембраната: Упоритият „препъникамък“
Казано по-просто, замърсяването на мембраната е като котлен камък, който се получава в водопроводните тръби за домакинството след продължителна-продължителна употреба. По време на процеса на отделяне на масло-вода повърхността и вътрешните пори на керамичната мембрана постепенно се блокират или покриват от замърсители във водата, което води до значително намаляване на ефективността на нейното третиране. Коренът на този проблем се крие в силната адсорбираща природа на маслените вещества и други съ-съществуващи примеси.
Преките последици от замърсяването на мембраната са многостранни: първо, значително намалява скоростта на проникване на водата, като по този начин забавя ефективността на цялата пречиствателна система; второ, за да се поддържа нормален поток на обработка, системата трябва да консумира повече енергия, за да увеличи работното налягане, което несъмнено увеличава оперативните разходи; накрая, силното замърсяване може дори да причини необратими щети, значително съкращавайки експлоатационния живот на мембраната. Следователно, ефективното контролиране на замърсяването на мембраната е критично препятствие, което трябва да бъде преодоляно, за да се насърчи по-широкото приложение на керамичната мембрана за технологията за разделяне на масло от вода.
► Образуване на замърсяване: комплекс „Офанзивна и отбранителна битка“
Образуването на мембранно замърсяване не е мигновено събитие, а сложен и динамичен процес. По време на експлоатация на типиченсистема за филтриране с керамична мембрана, замърсяването обикновено възниква чрез следните механизми:
1. Физическо блокиране:
Суспендирани частици, колоидни вещества, и дорипо-големи маслени капкив отпадъчните води може да се забие директно в порите на мембраната, причинявайки блокиране на порите.
2. Повърхностна адсорбция и отлагане:
Това е най-доминиращата форма на замърсяване.Маслени капчици, разтворена органична материя, и други вещества се адсорбират върху повърхността на мембраната като магнити и постепенно се натрупват, образувайки плътен слой гел или слой от торта, който силно възпрепятства преминаването на водните молекули.
3. Поляризация на концентрацията:
По време на процеса на филтриране,замърсители, отхвърлени от мембранатасе натрупват близо до повърхността на мембраната, образувайки граничен слой с висока-концентрация. Тази „невидима стена“ също повишава устойчивостта на филтриране.
Тези процеси са преплетени и заедно засилват степента на замърсяване на мембраната, което представлява сериозно предизвикателство за стабилната работа на цялата система.
► Пътят към пробив: двоен подход за предотвратяване на замърсяване и почистване
Изправени пред предизвикателството на замърсяването на мембраните, усилията на индустрията за научноизследователска и развойна дейност са фокусирани основно върху две нива: „проактивна превенция“ и „пасивно възстановяване“.
По отношение на"проактивна превенция",изследователите са посветени на основното подобряване на присъщите анти{0}}свойства на самата керамична мембрана. Това се постига чрезмодификация на повърхносттана материала на мембраната, като например създаване на специални суперхидрофилни-олеофобни повърхности, които правят повърхността на мембраната по-„привлечена“ от водата и по-„отблъскваща“ към маслото, като по този начин затруднява полепването на капчици масло. Освен това, оптимизиране на дизайна на структурата на порите на мембраната, например чрез използване настепенувани размери на порите, също може ефективно да забави появата на запушване. Тези авангардни-изследвания са от решаващо значение за разработването на керамични мембрани за областта на пречистване на отпадъчни води.
Що се отнася до"пасивно възстановяване",ефективните почистващи технологии са от ключово значение за осигуряване на дългосрочна{0}}стабилна работа на системата. в момента,физическо почистване(като обратно промиване) ихимическо почистванеса двата най-разпространени метода. Физическото почистване е като рутинно "промиване", способно да отстрани повечето от хлабаво прикрепените отлагания; когато обаче замърсяването е сериозно, се изисква "дълбоко почистване" с химически почистващи агенти, за да се възстанови ефективността на мембраната.
В заключение, основното предизвикателство закерамична мембрана за отделяне на масло от водалежи вкак ефективно и икономично да се контролира замърсяването на мембраната. Бъдещото развитие ще се фокусира повече върхусъздаване на нови мембранни материали с интелигентни -способности за самопочистване, комбинирани с оптимизирани оперативни процеси и стратегии за почистване.Индустрията е извлякла ценни уроци от опита на прилагане на различни мембранни технологии, включително полимерни мембрани като мембраната hyflux uf, всички те ще ни помогнат да разработим по-здрави решения за керамични мембрани. Имаме основание да вярваме, че с непрекъснатите технологични пробиви, високо-ефективното филтриране на водата с керамична мембрана ще играе все по-важна роля в бъдещото промишлено пречистване на водата и опазването на околната среда.