Detección del funcionamiento de la membrana de ultrafiltración

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Tiempo de Publicación: 2024/12/16

Resumen

Detección durante el funcionamiento de la membrana de ultrafiltración

Para probar el efecto de funcionamiento del dispositivo de ultrafiltración y la posibilidad de ensuciamiento de la membrana, es necesario monitorear algunos parámetros clave durante el funcionamiento del dispositivo de ultrafiltración.

Turbidez: Se refiere a las sustancias en suspensión, como lodo, polvo, materia orgánica fina, plancton y sustancias coloidales, presentes en el agua, que enturbian la calidad del agua y presentan cierto grado de turbidez. Estas sustancias en suspensión y coloidales también suelen ser parásitos de bacterias y virus. Por ejemplo, la turbidez del agua potable no debe superar 1 NTU, y la del efluente de membrana de ultrafiltración no debe superar 0,1 NTU.

SST (sólidos suspendidos totales): se refiere a la materia sólida retenida en la membrana filtrante después de que la muestra de agua pase a través de ella con un tamaño de poro de 0,45 μm y se seque hasta peso constante a 103 °C-105 °C. Los sólidos suspendidos totales son uno de los indicadores importantes para medir el grado de contaminación del agua en los cuerpos de agua. Este parámetro suele ser más preciso que la turbidez (la turbidez no suele detectar partículas extremadamente finas).

Índice de densidad de sedimentación (IDS): Es uno de los parámetros importantes para la calidad del agua en sistemas de tratamiento de agua por ósmosis inversa. El IDS representa el contenido de partículas, coloides y otras sustancias que pueden obstruir diversos equipos de purificación de agua. Este parámetro se utiliza generalmente para evaluar la posibilidad de que partículas y coloides obstruyan diversos equipos de purificación (véase la figura a continuación).

La determinación de SDI es agregar continuamente una cierta presión (30 PSI, equivalente a 2,1 kg/cm) a la muestra de agua medida en una membrana de filtro microporoso con un diámetro de 47 mm y un tamaño de poro de 0,45 μm, registrar el tiempo Ti (segundos) requerido para filtrar 500 ml de agua y el tiempo Tf (segundos) requerido para filtrar 500 ml de agua nuevamente después de una filtración continua durante 15 minutos (T), y calcular el valor de SDI mediante una fórmula; generalmente, el valor de SDI de la entrada de ósmosis inversa (es decir, agua de ultrafiltración) no debe exceder de 5.

Membrana filtrante antes y después de la medición

TOC (carbono orgánico total): Este parámetro se utiliza comúnmente para determinar el contenido orgánico en agua, que se refiere a la cantidad total de carbono presente en la materia orgánica disuelta y suspendida, incluyendo la materia orgánica natural y la sintética. El carbono orgánico total se utiliza generalmente para evaluar la posibilidad y la tendencia de contaminación orgánica y biológica de la membrana en el influente de UF. Un TOC del influente de UF superior a 2 mg/L indica una alta probabilidad de contaminación biológica en la superficie de la membrana de UF.

DOC (carbono orgánico disuelto): La parte del carbono orgánico total (COT) que se disuelve en el agua se refiere generalmente al carbono orgánico que atraviesa la membrana filtrante con un tamaño de poro de 0,45 micras y no se evapora ni se pierde durante el análisis. Salvo en las aguas residuales, la proporción de carbono orgánico disuelto (COT) en la mayoría de los cuerpos de agua naturales ronda el 80-95 % del carbono orgánico total (COT).

Hierro y manganeso: Las formas oxidadas de hierro y manganeso pueden ser retenidas por el sistema de membranas de UF, pero también pueden causar ensuciamiento de las membranas. Los iones de hierro generalmente existen de forma natural (como en aguas subterráneas, etc.), se producen por la corrosión de las tuberías o equipos de pretratamiento de UF, o por la adición de floculantes en los equipos de coagulación y clarificación del pretratamiento de UF.

Calcio y magnesio: La dureza del agua se debe principalmente a los iones de calcio y magnesio. Según su dureza, el agua se divide en blanda (máximo 60 mg/L de CaCO3), dura (máximo 180 mg/L de CaCO3) y muy dura (más de 180 mg/L de CaCO3). La dureza no es perjudicial para la salud, pero un exceso de dureza puede provocar incrustaciones en la superficie de tuberías, equipos o membranas durante el tratamiento del agua.

Conductividad: La conductividad del agua está relacionada linealmente con los sólidos disueltos totales (TDS), lo que indica la conductividad del agua.

Valor de pH: Indica el pH del agua. Un pH inferior a 7 es ácido, mientras que un pH superior a 7 es alcalino. El pH del agua pura es 7, que es neutro. Un pH alto puede amargar el agua y causar incrustaciones en tuberías y equipos. Un pH bajo puede corroer o disolver metales y otros equipos.

Sílice: Se divide en sílice activa (sílice disuelta) e inactiva (sílice coloidal). En general, la sílice coloidal acelera la obstrucción de las membranas de ultrafiltración.