Abstrakt
Sirkulerende avløpsvann fra glassfiberproduksjon inneholder glassmikrofibre, kolloider og sure stoffer. Vannkvaliteten blir lett forringet, noe som påvirker produktkvaliteten, og tradisjonelle behandlingsprosesser er vanskelige å gjenvinne. Denne artikkelen bruker ultrafiltreringsmembranteknologi for å behandle sirkulerende avløpsvann fra produksjon av glassfiber. Membranfluksen, transmembrantrykkforskjellen, avløpskvaliteten og driftsstabiliteten til kryss-strømfiltrering og blindveisfiltreringsprosesser sammenlignes. Filtreringssyklusen og rengjøringsskjemaet er optimalisert for å verifisere muligheten for gjenbruk av ultrafiltreringsmembran. Eksperimentelle resultater viser at begge filtreringsmetodene kan oppnå effektiv rensing av avløpsvann, og produsere klart og gjennomsiktig avløp. Kryss-flytfiltrering viser sterkere kontinuerlig driftsstabilitet, mens blindveisfiltrering er mer kompakt. Når filtreringssyklusen er mindre enn eller lik 2 timer, forblir den transmembrane trykkforskjellen stabil, og fysisk rengjøring som kombinerer luftskrubbing + tilbakespyling + foroverskylling kan gjenopprette membranytelsen fullstendig. Det behandlede avløpet kan gjenbrukes direkte i produksjonslinjen, noe som reduserer utslipp og ferskvannsforbruk betydelig, og gir en teknisk løsning for ressurs{15}}basert gjenbruk av glassfiberavløpsvann.
Nøkkelord: Ultrafiltreringsmembran; Glassfiber avløpsvann; Resirkulering; Kryss-flytfiltrering; Blind-filtrering; Transmembran trykkforskjell; Fysisk rengjøring
Introduksjon
Ved produksjon av glassfiber- og batteriseparatorer genererer det sirkulerende vannsystemet en stor mengde avløpsvann som inneholder glassmikrofibre, kolloider og sure stoffer. Vannkvaliteten forringes raskt, noe som fører til produktkvalitetsfall, produksjonslinjeavstengninger for vannutskifting og økt utslipp av avløpsvann, og dermed øke belastningen på avløpsvannbehandlingen. Tradisjonelle sedimenterings- og filtreringsprosesser kan ikke fjerne fine fibre og kolloider, noe som gjør det vanskelig å oppfylle resirkuleringskravene.
Ultrafiltreringsmembranteknologi, drevet av trykk, kan effektivt holde på fine partikler, kolloider og suspenderte stoffer, og gir fordeler som høy separasjonsnøyaktighet, integrert utstyr og automatisert drift, noe som gjør den egnet for behandling av glassfiberavløpsvann. Kryss-strømfiltrering og blindveisfiltrering- er to kjernedriftsprosesser for ultrafiltreringsmembraner, med betydelige forskjeller i driftsegenskaper, forurensningskontroll og vedlikeholdskostnader. Forskning på prosessoptimalisering spesielt for glassfiberavløpsvann er begrenset. Denne artikkelen sammenligner driftsytelsen til de to prosessene gjennom eksperimenter i pilot-skala, optimerer driftsparametere og renseopplegg, oppnår resirkulering av avløpsvann og forbedrer produksjonseffektiviteten og vannressursutnyttelsen.
1. Eksperimentelle materialer og metoder
1.1 Test vannprøver
Vannprøver ble tatt fra bakvannssirkulasjonsbassenget til en batteriseparatorprodusent. Avløpsvannets egenskaper var: inneholdende glassmikrofibre og kolloider, pH≈2, melkehvitt utseende, høy-fiber, sterkt surt sirkulerende avløpsvann, med en sirkulasjonssyklus på 1-2 dager og store svingninger i vannkvaliteten.
1.2 Eksperimentelt apparat
Det ble brukt et helautomatisert ultrafiltreringspilot-skalaapparat med en enkelt ultrafiltreringsmembranmodul. Membranmaterialet var syre--resistent ultrafiltreringsmembran, med en retensjonsnøyaktighet tilpasset retensjonen av fine fibre. Apparatet hadde to driftsmoduser: kryss-strømning og blindvei-, som muliggjorde automatisert rengjøring gjennom luftskrubbing, tilbakespyling og foroverspyling.
1.3 Eksperimentell prosess
Kryss-strømningsfiltrering: innflytende strømningshastighet 8 m³/t, permeatstrømningshastighet 3 m³/t, konsentrat resirkulert tilbake til råvannstanken for videre behandling;
Blind{0}}filtrering: Innflytende strømningshastighet=Permeatstrømningshastighet=3 m³/t, ingen resirkulering av konsentrat, filtreringssykluser satt til 1t, 2t og 4t;
Rengjøringsprosess: Luftskrubbing 2 min + tilbakespyling 2 min + foroverspyling 1 min, rent fysisk rengjøring, ingen kjemiske midler.
1.4 Evalueringsindikatorer
Kjerneevalueringsindikatorene er transmembrantrykkforskjell, membranfluks, avløpskvalitet og driftsstabilitet. Transmembrantrykkforskjell gjenspeiler graden av membranbegroing, og avløpsklarhet karakteriserer separasjonseffekten.
2 Eksperimentelle resultater og analyse
2.1 Egnethetstest av ultrafiltreringsmembranutstyr
Ultrafiltreringspilotenheten opererte med jevne mellomrom i 33 timer. Innløpet var melkehvitt surt avløpsvann, og permeatet forble klart og gjennomsiktig hele veien, noe som beviser at ultrafiltreringsmembranen er egnet for glassfiberavløpsvann og viser stabil separasjonsytelse.
2.2 Ytelse av kryss-strømfiltreringsprosess
Under kontinuerlig drift av kryss-strømfiltrering øker den transmembrane trykkforskjellen sakte over tid. Etter vannbytte og tilbakespyling av membranen, kommer trykkforskjellen helt tilbake. Kontinuerlig drift viser ingen ukontrollert membranbegroing, og permeatkvaliteten forblir stabil og oppfyller kravene til produksjonslinjeresirkulering.
Fordeler: Resirkulering av konsentrat reduserer avsetning av forurensninger på membranoverflaten, og reduserer begroingshastigheten. Den er egnet for stor-, lang-kontinuerlig produksjon, og viser optimal driftsstabilitet.
2.3 Ytelse av blindveisfiltreringsprosess-
Blind{0}}filtreringssyklustester:
1t, 2t: Ingen signifikant endring i transmembran trykkdifferensial; stabil drift.
4h: Betydelig økning i transmembran trykkdifferensial; økt membranbegroing. Etter fysisk rengjøring gjenopprettes imidlertid trykkforskjellen raskt, og membranytelsen viser ingen nedgang.
Konklusjon: Blind{0}}filtrering med en syklus kontrollert innen 2 timer kan fungere stabilt i lengre perioder. Enheten produserer ingen konsentratutslipp, har en mer kompakt struktur og er egnet for små-, kompakte behandlingsscenarier.
2.4 Membranbegroingkontroll og regenereringsytelse
Ultrafiltreringsmembranbegroing er et uunngåelig fenomen under drift. En kombinert fysisk renseprosess med luftskuring + tilbakespyling + foroverspyling fjerner effektivt fiber og kolloidale avleiringer fra membranoverflaten, og etterlater ingen kjemiske rester, forårsaker ingen skade på membranmodulen, og tillater fullstendig gjenoppretting av membranfluks og separasjonsytelse, noe som sikrer lang-stabil drift.
2.5 Gjenbrukseffekt og tekniske fordeler
Gjenbruk av permeatvann: Ultrafiltreringspermeat kan gjenbrukes direkte i produksjonslinjens sirkulerende vannsystem, noe som sikrer stabil vannkvalitet, forbedrer membranproduktkvaliteten og utvider produksjonslinjens vannskiftesyklus.
Forurensningsreduksjon og karbonreduksjon: Utslipp av avløpsvann reduseres betydelig, og reduserer belastningen på avløpsrenseanlegget; ferskvannsforbruket reduseres betydelig, noe som sparer vannressurser og driftskostnader.
Produksjonseffektivitet: Hyppig nedetid for vannskift unngås, noe som øker den kontinuerlige driftstiden til produksjonslinjen og forbedrer produksjonseffektiviteten.
3. Prosessoptimalisering og tekniske anbefalinger
Prosessvalg: Kryss-strømfiltrering anbefales for kontinuerlig produksjon i stor-skala på grunn av dens høye stabilitet; blindveisfiltrering anbefales for små-kompakte prosjekter på grunn av dens enkle betjening og vedlikehold.
Driftsparametere: Blind{0}}filtreringssyklus Mindre enn eller lik 2 timer; kryss-strømfiltrering kombinert med periodisk tilbakespyling kontrollerer transmembrantrykkdifferansen innenfor et rimelig område.
Rengjøringsplan: Det brukes rent fysisk kombinert rengjøring, som ikke krever kjemiske midler, noe som gjør det miljøvennlig og lavt-kostbart, egnet for sure avløpsvannforhold.
4. Konklusjon
Ultrafiltreringsmembranteknologi kan effektivt behandle surt sirkulerende avløpsvann fra glassfiberproduksjon, effektivt holde på glassmikrofibre og kolloider, og produsere klart og kompatibelt avløp som kan gjenbrukes direkte i produksjonslinjen.
Både kryss-filtrering og blindveis-filtrering er egnet for denne avløpsvannbehandlingen. Cross-flow-filtrering gir mer stabil drift, mens blind{4}}filtreringsenheter er mer kompakte, noe som gir fleksibelt valg basert på prosjektskala.
En filtreringssyklus Mindre enn eller lik 2 timer og kombinert fysisk rengjøring kontrollerer effektivt membrantilsmussing, og sikrer langsiktig-stabil membranytelse.
Teknologi for gjenbruk av ultrafiltreringsmembraner kan oppnå gjenvinning av avløpsressurs og volumreduksjon, forbedre produktkvalitet og produksjonseffektivitet, og har betydelige økonomiske og miljømessige fordeler.