Ultrafiltrasyon sistemi tasarlanırken giriş suyu kalite raporunun istenmesinin başlıca nedenleri aşağıdaki noktalara dayanmaktadır:
1, Su kalitesinin özelliklerini anlayın
Kompozisyon analizi: Su kalitesi raporu, suda bulunan ağır metaller, organik madde, mikroorganizmalar vb. gibi çeşitli bileşenlerin ayrıntılı bir listesini sağlayacaktır. Bu bileşenler, ultrafiltrasyon membranlarının performansı ve kullanım ömrü üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir.
Askıda katılar ve kolloid içeriği: Ultrafiltrasyon membranları askıda katılar ve kolloidler üzerinde önemli giderim etkilerine sahiptir, ancak yüksek askıda katılar ve kolloid konsantrasyonları membran kirlenmesini ve tıkanmasını hızlandırarak geçirgenliğini azaltabilir. Bir su kalitesi raporu, tasarımcıların uygun ön işlem önlemlerini seçmek için giriş suyundaki askıda katıları ve kolloid içeriğini değerlendirmesine yardımcı olabilir.
2, Ultrafiltrasyon verimliliğinin sağlanması
Gözenek boyutu eşleştirme taraması: Ultrafiltrasyon membranlarının gözenek boyutu, yakalayabildiği çözünen molekül ağırlıklarının aralığını belirler. Su kalitesi raporundaki bileşen analizi, tasarımcıların hedef kirleticilerin etkili bir şekilde yakalanmasını sağlamak için uygun gözenek boyutlarına sahip ultrafiltrasyon membranlarını seçmelerine yardımcı olabilir.
Membran kirlenmesinin önlenmesi: Gelen su kalitesindeki mikroorganizmaların, organik maddelerin ve diğer kirliliklerin durumunun anlaşılması, etkili ön arıtma sistemlerinin tasarlanmasına ve bu kirliliklerin neden olduğu ultrafiltrasyon membranlarındaki kirliliğin ve hasarın azaltılmasına yardımcı olabilir.
3, Ultrafiltrasyon sistemini koruyun
Membran ömrünün uzatılması: Uygun ön işlem ve uygun ultrafiltrasyon membranlarının seçilmesiyle, membran kirlenme riski azaltılabilir, böylece ultrafiltrasyon membranlarının hizmet ömrü uzatılabilir ve işletme maliyetleri düşürülebilir.
Sistem kararlılığının iyileştirilmesi: Su kalitesi raporundaki bilgiler, tasarımcıların tüm ultrafiltrasyon sisteminin tasarım ve işletme parametrelerini optimize etmelerine yardımcı olarak sistem kararlılığını ve güvenilirliğini artırır.
4, Düzenleyici gerekliliklere uygun
İçme suyu standartları: İçme suyu arıtma projeleri için su kalitesi raporları, arıtma etkisinin ulusal ve yerel içme suyu standartlarını karşılayıp karşılamadığını değerlendirmek için önemli bir temel oluşturur.
Çevresel düzenlemeler: Endüstriyel atık su arıtımı alanında su kalitesi raporlaması, arıtma etkisinin çevre düzenlemeleri gerekliliklerini karşılayıp karşılamadığının değerlendirilmesinde de önemli bir halkadır.
Ultrafiltrasyon sistemi için giriş suyu kalitesinin temel parametreleri
Bulanıklık:
Sudaki çamur, kum, toz, ince organik madde, plankton vb. gibi askıda ve kolloidal maddeler suyun bulanıklaşmasına ve belli bir bulanıklık derecesine sahip olmasına neden olabilir. Genellikle bu askıda ve kolloidal maddeler bakteri ve virüslere de parazitlik yapabilir.
Bulanıklık genellikle su örneğinden geçen ışığın yoğunluğuyla ölçülür ve birimi genellikle NTU olarak ifade edilir. Örneğin, içme suyunun bulanıklığının genellikle 1NTU'yu geçmemesi gerekir.
TSS (Toplam Askıda Katı Madde):
Katı madde, 0.45 μm gözenek büyüklüğüne sahip bir filtre membranından geçen, filtre membranı üzerinde tutulan ve 103 derece ~105 derece sıcaklıkta sabit ağırlığa kadar kurutulan su numunesini ifade eder.
Toplam askıda katı maddeler, su kirliliğinin derecesini ölçmek için önemli göstergelerden biridir ve ölçüm birimi mg/L'dir. Bu parametre genellikle bulanıklıktan daha doğrudur (bulanıklık genellikle son derece ince parçacıkları tespit edemez).
SDI (Sedimentasyon Yoğunluk İndeksi):
SDI değeri, ters ozmoz su arıtma sistemleri için önemli su kalitesi göstergelerinden biridir. Çeşitli su arıtma ekipmanlarını tıkayabilen sudaki partiküllerin, koloidlerin ve diğer maddelerin içeriğini temsil eder. Bu parametre genellikle partiküllerin, koloidlerin ve diğer maddelerin suda çeşitli su arıtma ekipmanlarını tıkama olasılığını belirlemek için kullanılır.
SDI ölçümü, 47 mm çapında ve 0,45 μ m gözenek boyutuna sahip mikro gözenekli bir filtre membranına test edilen suyun belirli bir basıncının (30PSI, 2,1 kg/cm2'ye eşdeğer) sürekli olarak eklenmesini içerir. 500 ml suyu filtrelemek için gereken süre, Ti (saniye) ve 15 dakikalık sürekli filtrelemeden sonra 500 ml suyu tekrar filtrelemek için gereken süre (T) kaydedilir, Tf (saniye) ve SDI değeri bir formül kullanılarak hesaplanabilir.
TOC (Toplam Organik Karbon):
Bu parametre, genellikle sudaki organik madde içeriğini belirlemek için kullanılır ve suda çözünmüş ve askıda organik maddelerin toplam karbon içeriğini ifade eder. Bu maddelere doğal organik madde (NOM) ve sentetik organik madde de dahildir ve genellikle "TOC" olarak ifade edilir.
Toplam organik karbon genellikle ultrafiltrasyon besleme suyunda organik ve biyolojik kirlenme olasılığını ve eğilimini değerlendirmek için kullanılır ve TOC mg/L olarak ölçülür. Ultrafiltrasyon membranının girişindeki TOC 2mg/L'den fazla olduğunda, bu ultrafiltrasyon membranının yüzeyinde biyolojik kirlenme olasılığının yüksek olduğunu gösterir.
DOC (Çözünmüş Organik Karbon):
Suda çözünebilen toplam organik karbon (TOC) kısmı genellikle 0.45 mikronluk bir filtre membranından geçebilen ve analiz süreci sırasında buharlaşmayan organik karbonu ifade eder.
Temizleme suyunun yanı sıra, çoğu doğal su kütlesinde çözünmüş organik karbonun (DOC) toplam organik karbona (TOC) oranı yaklaşık %80-95'dır.
COD (Kimyasal Oksijen İhtiyacı):
Su örneklerinde kuvvetli oksidanlar tarafından oksitlenebilen indirgeyici madde miktarı, yani kuvvetli oksidanlar tarafından oksitlenebilen maddelerin oksijen eşdeğeri.
İki değerlikli demir iyonları gibi bazı inorganik iyonlar da su örneklerinde oksitlenebilse de, çoğu doğal ve endüstriyel su için oksitlenen maddeler organik maddedir. Önemli ve hızla ölçülebilen bir organik kirletici parametresidir.
BOD (Biyolojik Oksijen İhtiyacı):
Biyokimyasal oksijen ihtiyacı veya biyokimyasal oksijen tüketimi (genellikle beş günlük kimyasal oksijen ihtiyacını ifade eder), sudaki organik madde gibi aerobik kirleticilerin içeriğinin kapsamlı bir göstergesidir.
Organik maddelerin mikroorganizmalar tarafından oksidasyonu ve parçalanması sonucu inorganik veya gaz haline dönüşmesi sırasında suda tüketilen toplam çözünmüş oksijen miktarı, ppm veya mg/L olarak ifade edilir.
Tespit değerlerinin karşılaştırılabilir olması için genellikle belirli bir zaman aralığı belirlenir; bu süre zarfında mikroorganizmalar belirli bir sıcaklıktaki su örnekleri ile kültüre edilir ve sudaki çözünmüş oksijen tüketimi ölçülür.
Genellikle, beş günlük biyokimyasal oksijen ihtiyacı olarak bilinen ve BOD5 olarak gösterilen beş günlük bir süre kullanılır. BOD değeri ne kadar büyükse, suda o kadar fazla organik madde bulunur ve kirlilik o kadar şiddetlidir.
UV254 emilimi:
UV254 değeri, 254nm dalga boyu ultraviyole ışık altında suda bulunan bazı organik bileşiklerin emilimini ifade eder ve suda karbon karbon çift bağları ve karbon oksijen çift bağları içeren humik maddelerin ve aromatik bileşiklerin doğal varlığını yansıtır. Birim cm-1'dir ve TOC için bir ikame parametresi olarak kullanılabilir.
Ultrafiltrasyon giriş suyunun UV254 absorbansı 0,5 cm-1'den yüksek ise, bu durum ultrafiltrasyon membranının biyolojik kirlenmeye maruz kalma olasılığının yüksek olduğunu gösterir.
SUVA (özgül UV emilimi):
UV254'ün DOC'a oranı. SUVA 4'ten büyükse, sudaki organik maddenin çoğunlukla humik maddeler olduğunu gösterir. SUVA 2'den küçükse, sudaki organik madde çoğunlukla alglerdir.
O&G (yağlar, hidrokarbonlar):
Bir veya daha fazla sıvı hidrokarbondan oluşur. Ultrafiltrasyon akışında yağ varsa, içerik çok küçük olsa bile (örneğin<0.05mg/L), it will accelerate membrane fouling.
Demir ve manganez:
Demir ve manganezin oksidasyon formları ultrafiltrasyon membran sistemleri tarafından yakalanabilir, ancak aynı zamanda membran kirlenmesine de neden olabilir. Demir iyonları genellikle doğal olarak bulunur (örneğin yeraltı suyunda) veya yukarı akış borularının veya ekipmanlarının korozyonu veya yukarı akış arıtma ve koagülasyon süreçlerinden kalan kimyasallar tarafından üretilir.
Kalsiyum ve Magnezyum:
Suyun sertliği esas olarak kalsiyum iyonları ve magnezyum iyonlarından kaynaklanır. Farklı sertliklere göre su, yumuşak su (CaCO3 olarak maksimum 60mg/L'yi aşmayan), sert su (CaCO3 olarak maksimum 180mg/L'yi aşmayan) ve aşırı sert su (CaCO3 olarak 180mg/L'yi aşan) olarak sınıflandırılabilir.
Sertlik insan sağlığına zararlı değildir, ancak suda aşırı sertlik olması, su arıtımı sırasında boru hatlarında, ekipmanlarda veya membran yüzeylerinde kireçlenmeye neden olabilir.
İletkenlik:
Suyun iletkenliği, toplam çözünmüş katılar (TDS) ile doğrusal olarak ilişkilidir ve suyun iletkenliğini μ S/cm olarak ölçer.
PH değeri:
Suyun asitliğini veya alkalinitesini belirtmek için kullanılır. pH değeri 7'den düşük olan su asidiktir, pH değeri 7'den yüksek olan su ise alkalidir. Saf suyun pH değeri 7'dir, yani nötrdür.
Yüksek pH değerleri suyun acı bir tada sahip olmasına neden olabilir ve su borularının ve ekipmanların kolayca kireçlenmesine yol açabilir. Düşük pH değerlerine sahip su metalleri ve diğer ekipmanları aşındırabilir veya eritebilir.
Silisyum dioksit:
Aktif silika (çözünmüş silika) veya inaktif silika (kolloidal silika) olarak ayrılır. Genellikle kolloidal silika, ultrafiltrasyon membranlarının kirlenmesine ve tıkanmasına neden olabilir.
