Bir atık su arıtma tesisinde filtre gövdesinde oluşan kirlenme, genellikle artan diferansiyel basınç, azalan akış veya planlanan sürenin yarısında değiştirme zamanına ulaşan kartuşlar şeklinde kendini gösterir. Kartuşun değiştirilmesi akışı bir süreliğine düzeltir, ancak filtrenin neden bu kadar çabuk tıkandığını açıklamaz. Çoğu durumda neden, akışın yukarısında, muhafaza hidrolik sisteminde veya filtre elemanı ile kirletici madde arasındaki uyumsuzlukta yatmaktadır.
Bu kılavuz, atık su arıtımı, suyun yeniden kullanımı, membran ön arıtımı ve kimyasal veya sızdırmazlık suyu hatlarında kullanılan kartuş ve torba filtre muhafazalarını ele almaktadır. Kılavuzda, başlıca kirlenme mekanizmalarının nasıl tespit edileceği, masraf yapmadan önce sorunun nedeninin nasıl doğrulanacağı, hangi çözümlerin işe yaradığı ve sert sinterlenmiş gözenekli plastik elemanın tek kullanımlık kartuşa ne zaman mantıklı bir alternatif olduğu açıklanmaktadır.
Kirlenme, filtre elemanı üzerinde veya gövdenin içinde askıda kalan katı maddelerin, yağların, biyolojik birikintilerin veya mineral tortularının birikmesi ve bunun sonucunda akış direncinin artmasıdır. İlk belirtiler genellikle şunlardır:
Bu son nokta, yeniden kullanım ve ters ozmoz sistemlerinde önemlidir. A WaterTech Online’ın RO temel performans göstergelerine genel bakış Operatörlerin izlemesi gereken günlük parametreler arasında çamur yoğunluk indeksi (SDI) ve diferansiyel basıncı listelemekte ve SDI’nin kartuş filtrelerden sonra da dahil olmak üzere ön arıtma aşamaları boyunca ölçülmesi gerektiğini belirtmektedir. Ayrıca, membranlardan önce 3,0’ın altındaki bir SDI değerini ön arıtma hedefi olarak göstermektedir. Bu rakamlar her atık su filtresine değil, membran beslemesine uygulanır; ancak ilke aynıdır: tek bir ölçüme güvenmek yerine, muhafazanın hem yukarı hem de aşağı akışında ölçüm yapın.
ΔP ile ilgili bir uyarı. Değerin düşmesi her zaman iyi bir haber değildir. Pompa daha az akış sağlıyorsa, eleman aynı yük altında olsa bile ΔP düşer. Benzer akış hızlarındaki ΔP değerlerini karşılaştırın ya da akış değerini de birlikte kaydedin.
Biyolojik katı maddeler, arıtma havuzundan gelen taşıma maddeleri ve pıhtılaştırıcı veya polimer flokları, son arıtma filtrelerine binen en yaygın yüklerdir. Yükte ani bir artış, genellikle çamur tabakasının yükselmesi, arıtma havuzunda kısa devre oluşması veya pıhtılaştırıcı dozajının fazla olması gibi bir üst aşamadaki bir aksaklığa işaret eder. İstikrarlı ve yavaş bir artış ise filtrede bir nominal değer veya boyutlandırma sorununa işaret eder.
Yağlar, sıvı yağlar ve gres (FOG), gözenek açıklıklarına sıkışmak yerine üzerlerine yayılır; bu nedenle ΔP hızla yükselir ve filtre basit bir yıkama işleminden sonra eski durumuna dönmez. Susuzlaştırma veya flokülasyon aşamalarından kaynaklanan fazla katyonik polimer de benzer şekilde davranarak jel benzeri bir tabaka oluşturabilir. Her ikisi de kesilip açılmış bir kartuşta parlak veya yapışkan görünür ve genellikle sadece su yerine bir yüzey aktif madde veya alkali temizleme aşaması gerektirir.
Çalışma aralarında atıl durumda kalan bir muhafaza içindeki sıcak, besin açısından zengin su, biyofilm oluşumu için ideal bir ortamdır. Tipik belirtiler arasında, eleman ve muhafaza duvarlarındaki yapışkan tabaka, koku ve bulanıklık düşük olsa bile yükselen ΔP sayılabilir. Bekleme halindeki muhafazalar ve boru hatlarındaki ölü kollar, sıkça görülen başlangıç noktalarıdır.
pH, sıcaklık veya oksidan seviyelerinde bir değişiklik olduğunda kalsiyum karbonat, struvit gibi fosfat bazlı kireç birikintileri ile demir veya manganez oksitleri çökelebilir. Bir damla seyreltik asit damlatıldığında birikintide köpürme meydana geliyorsa, bileşenin büyük olasılıkla karbonat olduğu söylenebilir. Havalandırma veya klorlama sonrasında ortaya çıkan pas rengi veya siyah tortular, demir veya manganez oksidasyonuna işaret eder. Bir temizlik kimyasalı kullanmaya karar vermeden önce laboratuvar analizi ile durumu doğrulayın.
Akışa göre kartuş sayısının çok az olması, eleman başına yüksek akış hızı ve hızlı tıkanma anlamına gelir. Tıkanmış havalandırma delikleri, çökmüş katı maddelerle dolu bir toplama haznesi, hasarlı O-halkaları veya yerine tam oturmamış bir kartuş, direnci artırabilir ya da filtrelenmemiş suyun elemanı atlamasına neden olabilir. Bu mekanik sorunların giderilmesi ucuzdur ve gözden kaçması kolaydır.
| Semptom | Muhtemel neden | Nasıl teyit edilir? | Tipik düzeltici önlem |
|---|---|---|---|
| ΔP hızla yükselir, ardından su akıtma işleminden sonra sabit bir seviyeye gelir | Serbest asılı katı maddeler veya flok | Kullanılmış elemanı inceleyin; yukarı akıştaki TSS veya bulanıklığı ölçün | Kaynak tarafındaki arıtmayı düzeltin; daha iri taneli bir ön filtre aşaması ekleyin |
| ΔP hızla yükseliyor, sifonu çekmek bir işe yaramıyor | FOG veya polimer film | Parlak veya yapışkan bir birikinti; durulama suyunda yağlı bir parlaklık | FOG kaynağını kontrol edin; uyumlu bir yüzey aktif madde veya alkali temizlik maddesi kullanın |
| Çamur ve koku; düşük bulanıklıkta ΔP’nin artması | Biyofilm | Gözle görülür sümük; gerekirse mikrobiyal testler | Muhafazaları ve boruları dezenfekte edin; içinde su biriken bekleme muhafazalarından kaçının |
| Sert, kabuklu veya köpüren bir birikinti | Karbonat veya fosfat kireci | Seyreltik asit damla testi; laboratuvar analizi | pH değerini veya kireç önleyici dozajını ayarlayın; asitle uyumlu temizlik maddesi kullanın |
| Pas kahverengisi veya siyah renkli bir birikinti | Demir veya manganez oksitleri | Renk; birikintinin laboratuvar analizi | Filtreden önceki aşamalardaki oksidasyon noktalarını gözden geçirin; filtreden önce metalleri giderin |
| Normal ΔP, ancak akış aşağısında kalite yetersiz | Elemanın etrafından geçme veya sızdırmazlık | O-halkalarını, oturuşlarını ve eleman uçlarını kontrol edin | Contaları değiştirin; elemanın oturmasını ve uç kapağı ile birleşimini kontrol edin |
| Tasarım akışında sık sık yapılan değişiklikler | Konut veya elemanın boyutları yetersiz | Teknik özellik belgesine göre kartuş başına akışı hesaplayın | Elemanlar veya daha büyük bir muhafaza ekleyin; akıyı azaltın |
| ΔP göstergesindeki değer düşük görünüyor, ancak akış azalmış durumda | Düşük akış hızında yapılan ölçüm | Eşleşen akışta ΔP değerini karşılaştırın | ΔP ile kütük akışı; eğilim normalize edilmiş değerler |
Öncelikle, elemanın tıkanmasına neden olan şeyin ne olduğunu belirleyin. Uygulanabilir bir adımlar dizisi:
DuPont’un FilmTec elemanları için temizlik kılavuzu Temizlik ünitesinin bir parçası olarak PVC, FRP veya paslanmaz çelik gövdeli 5–10 mikronluk bir polipropilen kartuş filtreyi gösterir ve basınç düşüşü arttığında RO elemanlarının temizlenmesini önerir. Bu rakamı, tek kullanımlık kartuşlar için değil, membran elemanları için geçerlidir. Muhafaza arıza giderme açısından önemli olan nokta, yöntemin kendisidir: verileri trendlere göre normalize edin ve tek bir mutlak okuma değerine değil, başlangıç değerine göre meydana gelen değişime göre harekete geçin.
Genellikle hayır. Bir filtre hızlı bir şekilde dolduğunda, içgüdüsel olarak ya filtre ömrünü uzatmak için filtre ayarını gevşetmek ya da daha temiz atık su elde etmek için sıkılaştırmak istenir. Her iki seçenek de ters tepebilir.
Değişmeyen bir besleme akışında daha sıkı bir filtreleme, yüzeydeki partikül popülasyonunun daha büyük bir kısmını yakalar; dolayısıyla ΔP daha çabuk yükselir. Daha iri taneli bir filtreleme daha uzun süre dayanabilir, ancak membranı tıkayan veya deşarj sınırını aşan partikülleri geçirebilir. Her iki yöntem de, gözenek boyutuyla hiçbir şekilde ilişkili olmayan FOG, biyofilm veya kireci ortadan kaldırmaz.
Açıklayıcı bir örnek ele alalım. Bir tesis, akış aşağısındaki bir membranı korumak için 10 mikronluk kartuşları 5 mikronluk elemanlarla değiştirir ve değiştirme sıklığı aylık olmaktan haftalık hale gelir. Besleme suyunda, kapasitesinin sınırına yakın çalışan bir arıtıcıdan gelen flok bulunuyorsa, daha iyi bir yatırım seçeneği, daha kaba bir birinci aşama filtre veya akış yönünde bir düzeltme olabilir; bu durumda daha ince eleman ikinci aşamaya yerleştirilir. Daha ince kartuş yanlış bir seçim değildi, ancak iki aşamanın işini yapması istenmişti.
Derecelendirme de tek bir standart değildir. “Nominal” ve “mutlak” derecelendirmeler farklı tutma davranışlarını tanımlar; bu nedenle tedarikçiye derecelendirmenin nasıl belirlendiğini ve hangi akı değerinde yapıldığını sorun. Benzer şekilde, uç ΔP değeri eleman tasarımlarına göre farklılık gösterir; bu nedenle, başka bir kartuş türünden alınan genel bir rakam yerine, eleman üreticisinin belirttiği değiştirme değerini kullanın.
Temizlik yöntemini kirletici maddeye göre seçin:
Kimyasal uyumluluk, neyin güvenli olduğunu belirler. Polietilen genellikle birçok asit ve alkaliye dayanıklıdır, ancak güçlü oksitleyicilere uzun süre maruz kalındığında, özellikle ısı etkisiyle bozulabilir. Poliamid genellikle güçlü asitlere ve oksitleyicilere karşı daha az dayanıklıdır. PTFE ise çok geniş bir kimyasal direnç yelpazesine sahiptir. Temizlemeden önce, konsantrasyon, sıcaklık ve temas süresinin hepsinin sonucu etkilediği için, belirli bir sınıfa ait kesin sınırları malzeme üreticisiyle teyit edin.
Tesisat bakımı da aynı derecede önemlidir. Toplama haznesini boşaltıp temizleyin, O-ringleri belirlenen sıklıkta kontrol edip değiştirin, havalandırma deliklerinin ve tahliye kanallarının tıkanmadığından emin olun ve kartuşların doğru şekilde yerleştirildiğinden emin olun. ΔP değerini, akış miktarını ve değiştirme tarihlerini kaydedin; böylece bir sonraki kirlenme durumu geçmiş verilerle karşılaştırılabilir.
Sert sinterlenmiş gözenekli plastik elemanlar, aynı muhafazanın uyumlu bir temizleme işlemiyle giderilebilecek katı maddeler veya organik maddeler nedeniyle tekrar tekrar kirlenmesi durumunda ve sık sık tek kullanımlık parçaların değiştirilmesinden kaynaklanan maliyet ve atıkların önemli olduğu durumlarda tercih edilebilir. Bu elemanlar her türlü kirlenme sorununa çözüm değildir ve ön kontrolün yerini almazlar.
Sinterlenmiş bir eleman içinde, plastik parçacıklar kendinden destekli gözenekli bir yapı halinde birleştirilir. Sarılmış veya eriyik püskürtmeli kartuşların aksine, bu yapı sertliğini korur; bu da, üreticinin belirlediği basınç ve uyumluluk sınırlarına uyulduğu takdirde ters yıkama veya kimyasal temizleme işlemlerini destekleyebilir. Bunun karşılığında, tek kullanımlık polipropilen kartuşlara kıyasla genellikle daha yüksek birim maliyet, tanımlanmış bir temizlik prosedürüne duyulan ihtiyaç ve ince parçacıkların gözenek yapısına gömülerek temizlenmemesi riski söz konusudur.
| Malzeme | Atık su hizmetlerinde tipik uygulama | Önemli kontroller |
|---|---|---|
| UHMW-PE | Su ve proses sıvılarının genel partikül filtrasyonu | Oksidan maruziyeti, temizlik kimyasalları, ıslanma davranışı |
| HDPE | Endüstriyel su akışlarında katı-sıvı ayrıştırma | Sıcaklık ve basınç sınırları |
| PTFE | Agresif kimyasal bileşim veya daha yüksek sıcaklık | Sulu ortamda kullanım için ıslatma, uç bağlantı ve maliyet |
| PA (naylon) | Dar bir sınıf aralığında ince partikül filtreleme | Asit ve oksitleyici maddelerle uyumluluk |
Tedarikçinin yayınladığı fiyat aralıkları bir başlangıç noktası oluşturur. Lvyuan’ın UHMW-PE sinterlenmiş gözenekli filtre kartuş tüpleri 0,2 ile 140 μm arası derecelendirmeler ve 10 ile 120 mm arası çaplarla listelenmiştir. Bunlar sinterlenmiş HDPE gözenekli filtre tüpü Katı-sıvı ayırma için, 1–100 μm aralığında, 80°C’nin altındaki çalışma koşullarında ve 0,5 MPa’nın altındaki basınç direnciyle açıklanmaktadır. Aşındırıcı kimyasallar veya daha yüksek sıcaklıklar için, sinterlenmiş PTFE gözenekli filtre kartuşu 0,1–100 μm'lik filtre dereceleri, -190 °C ile 260 °C arasındaki sıcaklık aralığı ve M20, M30, 222 ve 226 dahil olmak üzere çeşitli uç bağlantı seçeneklerini listeler. İnce filtreleme için, PA sinterlenmiş gözenekli plastik filtre kartuşu 0,5–10 μm aralığında, 38 mm veya 48 mm çaplarda sunulmaktadır. Bunlar tedarikçinin belirttiği aralıklardır; sipariş vermeden önce kendi akış, ΔP, sıcaklık ve kimyasal koşullarınızla karşılaştırarak doğrulayınız.
Her filtreleme noktasında tüp kullanılmaz. Bazı ekipmanlarda düz veya kalıplanmış elemanlar kullanılır. Sinterlenmiş PE gözenekli filtre plakaları filtreleme ve sıvı dağıtımı amacıyla istenen boyutta kesilebilir, yuvarlak sinterlenmiş PE filtre plakaları düz bir diske ihtiyaç duyan takım grupları ve sinterlenmiş gözenekli PE halka filtreler Bu geometriye göre tasarlanmış ekipmanlar için kalıplanmış halka şeklindeki elemanlardır. Her durumda, alıcı, tek bir evrensel sınıflandırma bulunmadığından, gerçek çalışma ortamına uygun kalınlığı, gözenek özelliklerini ve sızdırmazlık yöntemini belirtmelidir.
Gözenekli polietilen ve PTFE, işleme tabi tutulmadıkça genellikle hidrofobiktir. Sulu atık su uygulamaları için, elemanın yüzey işleme tabi tutulmuş olup olmadığını veya ön ıslatma gerektirip gerektirmediğini öğrenin; zira kuru bir hidrofobik eleman, yüksek başlangıç ΔP değeri veya kirlenmeye benzeyen ancak aslında kirlenme olmayan zayıf akış gösterebilir.
Kabin performansı, çevresindeki ekipmanlara da bağlıdır. Tesisinizde kuru kimyasalların dozajlaması vakumlu taşıma yoluyla yapılıyorsa, vakum kaynağını koruyan filtre ince parçacıklarla tıkanabilir ve besleyiciye yeterli malzeme ulaşmasını engelleyebilir. UHMW-PE vakumlu besleme filtre kartuşları bu tür ekipmanlar için tasarlanmış bir formatıdır. Otomatik geri yıkama ve izolasyon vanaları genellikle sıkıştırılmış havayı küçük susturucular aracılığıyla dışarı atar ve tıkanmış bir egzoz, vananın tepki süresini yavaşlatabilir; gözenekli plastik pnömatik susturucular pnömatik egzoz filtreleme ve gürültü azaltma amacıyla sağlanmaktadır. Bunlar ikincil kontrol önlemleridir; ancak yavaş çalışan bir valf, geri yıkama döngülerini aksatabilir ve bir filtre sorunu olarak yanlış yorumlanabilir.
Doğru bir fiyat teklifi, kirlenmeye neden olan gerçek faktörlere bağlıdır. Hazırlık:
Toplu sipariş vermeden önce tedarikçilerden, kendi muhafaza ortamınızda test edebileceğiniz numuneler isteyin ve hangi ΔP geri kazanım değeri ile çalışma süresinin başarı kriteri olarak kabul edileceğini önceden kararlaştırın. Tedarikçilerin performans iddiaları, kendi verilerinizle karşılaştırılarak doğrulanmalıdır.
Başlıca nedenler arasında askıda katı maddeler ve flok taşınması, yağlar ve gresler, polimer kalıntıları, biyofilm, mineral kireç birikintileri ile demir veya manganez oksitleri sayılabilir. Boyutu yetersiz gövdeler, yanlış nominal değerler, baypas ve tıkanmış havalandırma delikleri, kirlenmeyi artırabilir veya kirlenmeye benzer bir durum yaratabilir.
Eleman üreticisinin temizlenebilirlik özelliklerini ve terminal ΔP değerini kontrol edin. Temizleme işlemi, eşleşen akışta ΔP değerini temiz durumdaki referans değerine yakın bir seviyeye geri getiriyorsa, temizleme işlemi etkili demektir. Geri kazanım her döngüde azalıyorsa, elemanı değiştirin.
Evrensel bir değer yoktur. Terminal ΔP, elemanın tasarımına, muhafazasına ve işleme bağlıdır; bu nedenle üreticinin belirttiği sınır değerini ve kendi referans değerinizi kullanın. Okumaları eşleşen akış değerlerinde karşılaştırın; çünkü daha düşük akış, ΔP’nin iyileşmiş gibi görünmesine neden olabilir.
Genel olarak hayır. Aynı besleme hattında daha sıkı bir filtreleme genellikle daha hızlı yüklenir ve FOG, biyofilm veya kireç oluşumunu engellemez. İlk filtre olarak daha iri taneli bir filtre içeren aşamalı bir sistem, tek bir ince filtre elemanından genellikle daha iyi performans gösterir.
Katı maddelerin veya organik maddelerin temizlik yoluyla uzaklaştırılabildiği ve polimerin su kimyası, sıcaklık ve basınçla uyumlu olduğu belirli görevler için uygun olabilirler. Öncelikle üreticiyle kimyasal direnci, ıslanma davranışını ve temizlik sınırlarını doğrulayın.
Biyolojik kirlenme genellikle düşük bulanıklıkta sümük oluşumuna, kokuya ve ΔP’nin yükselmesine neden olur. Kireç birikintisi sert veya kabuklu bir yapıya sahiptir ve karbonat kaynaklıysa seyreltik asit içinde köpürebilir. Birikintinin laboratuvar analizi, durumun güvenilir bir şekilde doğrulanmasını sağlar.
Bu, kalite derecesine, konsantrasyona, sıcaklığa ve temas süresine bağlıdır. Polietilen genellikle birçok asit ve alkaliye karşı dayanıklıdır ancak zamanla güçlü oksitleyicilere karşı hassastır; poliamid ise güçlü asitlere ve oksitleyicilere karşı daha az dayanıklıdır. Tedarikçiden yazılı sınır değerlerini alın.
