เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของผลิตภัณฑ์ Hollow Ultrafiltration ฉันได้รับคำถามมากมายเมื่อเร็ว ๆ นี้เกี่ยวกับผลกระทบของค่า pH ต่อประสิทธิภาพการกรองแบบกลวง ดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะใช้เวลาสักครู่เพื่อทำลายมันให้คุณทุกคน
ก่อนอื่นเรามาพูดถึงการกรองแบบฮอลโลว์ เป็นกระบวนการที่ใช้เมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ในการกำหนดค่าเส้นใยกลวงเพื่อแยกส่วนประกอบที่แตกต่างกันในของเหลว เทคโนโลยีนี้มีประโยชน์อย่างมากในอุตสาหกรรมหลายแห่งเช่นการบำบัดน้ำน้ำอาหารและเครื่องดื่มและเวชภัณฑ์
ตอนนี้ค่า pH เป็นตัวชี้วัดว่าวิธีการแก้ปัญหาที่เป็นกรดหรือพื้นฐานเป็นอย่างไร มันอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 14 โดยมี 7 เป็นกลาง การแก้ปัญหาที่มีค่า pH น้อยกว่า 7 นั้นเป็นกรดและผู้ที่มีค่า pH มากกว่า 7 เป็นพื้นฐาน ดังนั้นสิ่งที่ค่า pH นี้มีผลต่อประสิทธิภาพการกรองแบบกลวงอย่างไร
ผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของเมมเบรน
หนึ่งในแง่มุมที่สำคัญที่สุดคือผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของเมมเบรน เยื่อหุ้มอัลตร้าเลชั่นกลวงส่วนใหญ่ทำจากโพลีเมอร์เช่น polyethersulfone (PES), polyvinylidene fluoride (PVDF) ฯลฯ วัสดุเหล่านี้มีค่า pH ที่เฉพาะเจาะจงซึ่งสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
หากค่า pH ของสารละลายอาหารสัตว์เป็นกรดหรือพื้นฐานเกินไปอาจทำให้เกิดการสลายตัวทางเคมีของเมมเบรน ตัวอย่างเช่นในสภาวะที่เป็นกรดสูงพอลิเมอร์บางตัวอาจเริ่มพังทลาย สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดสามารถโจมตีพันธะเคมีในพอลิเมอร์ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียความแข็งแรงเชิงกล ซึ่งหมายความว่าเมมเบรนอาจพัฒนาหลุมหรือรอยแตกเมื่อเวลาผ่านไปซึ่งจะส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อประสิทธิภาพการแยก
ในทางกลับกันในสภาพแวดล้อมพื้นฐานสูงเมมเบรนอาจประสบกับปฏิกิริยาทางเคมี สารละลายที่มีค่า pH สูงสามารถทำให้เกิดการไฮโดรไลซิสของโพลีเมอร์บางตัวเปลี่ยนโครงสร้างและลดประสิทธิภาพของพวกเขา ตัวอย่างเช่นเมมเบรนที่ควรจะปฏิเสธสารปนเปื้อนบางอย่างอาจไม่สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกต่อไปเนื่องจากความเสียหายที่เกิดจากค่า pH ที่รุนแรง
ผลต่อการปฏิเสธตัวถูกละลาย
ค่า pH ยังมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการปฏิเสธตัวถูกละลาย ตัวละลายจำนวนมากในการแก้ปัญหาสามารถมีอยู่ในรูปแบบที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับค่า pH นำไอออนโลหะเป็นตัวอย่าง ในสารละลายที่เป็นกรดไอออนของโลหะมักจะอยู่ในรูปแบบประจุบวก แต่เมื่อค่า pH เพิ่มขึ้นพวกเขาอาจเริ่มสร้างไฮดรอกไซด์และตกตะกอน
เมื่อพูดถึงการกรองแบบกลวงความสามารถของเมมเบรนในการปฏิเสธตัวละลายเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยค่า pH หากค่า pH ถูกปรับในลักษณะที่ค่าใช้จ่ายหรือขนาดของตัวถูกเปลี่ยนแปลงการเปลี่ยนแปลงเมมเบรนอาจปฏิเสธได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นหรือมีประสิทธิภาพน้อยลง ตัวอย่างเช่นตัวละลายที่มีประจุบางอย่างอาจมีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวเมมเบรนที่ค่า pH ที่แตกต่างกัน หากเมมเบรนมีประจุพื้นผิวที่แน่นอนและประจุของตัวถูกละลายเปลี่ยนไปเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงค่า pH การปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิตระหว่างพวกเขาจะได้รับผลกระทบ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นหรือลดลงของการปฏิเสธตัวถูกละลาย
อิทธิพลต่อการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน
Membrane Fouling เป็นปัญหาสำคัญในกระบวนการ Ultrafiltration มันเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคคอลลอยด์หรือตัวละลายสะสมบนพื้นผิวเมมเบรนหรือภายในรูขุมขนลดฟลักซ์ (อัตราของของเหลวที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์) Ph มีบทบาทสำคัญในการเปรอะเปื้อน
ในสภาวะที่เป็นกรดสารบางอย่างอาจละลายได้มากขึ้น ตัวอย่างเช่นสเกล - การขึ้นรูปเกลือเช่นแคลเซียมคาร์บอเนตจะละลายได้มากขึ้นในสารละลายที่เป็นกรด สิ่งนี้สามารถลดโอกาสในการสะสมของสเกลบนพื้นผิวเมมเบรน อย่างไรก็ตามสารละลายที่เป็นกรดอาจส่งเสริมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์บางชนิดซึ่งอาจทำให้เกิดเชื้อเพลิงชีวภาพ
ในเงื่อนไขพื้นฐานในทางตรงกันข้ามสารบางอย่างอาจตกตะกอนได้ง่ายขึ้น สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การก่อตัวของชั้นเค้กบนพื้นผิวเมมเบรนเพิ่มความต้านทานต่อการไหลของของไหลและลดฟลักซ์ ยิ่งไปกว่านั้นการแก้ปัญหาขั้นพื้นฐานยังสามารถส่งผลกระทบต่อประจุพื้นผิวของเมมเบรนและ Foulants การเปลี่ยนแปลงปฏิสัมพันธ์และอาจเพิ่มอัตราการเปรอะเปื้อน
ข้อควรพิจารณาในการดำเนินงานตามค่า pH
ในฐานะซัพพลายเออร์ Ultrafiltration แบบกลวงฉันขอแนะนำให้ลูกค้าของฉันพิจารณาค่า pH ของโซลูชั่นฟีดของพวกเขาอย่างรอบคอบ ก่อนที่จะเริ่มกระบวนการ ultrafiltration จำเป็นต้องวัดค่า pH และหากจำเป็นให้ปรับให้เข้ากับช่วงที่เหมาะสมสำหรับเมมเบรน
หากคุณกำลังจัดการกับโซลูชันฟีดที่มีค่า pH ที่หลากหลายคุณอาจต้องใช้ขั้นตอนการรักษาล่วงหน้า ตัวอย่างเช่นคุณสามารถใช้ไฟล์ตัวกรองสิ่งที่คาร์บอนเปิดใช้งานเพื่อลบสารปนเปื้อนบางส่วนที่อาจส่งผลกระทบต่อค่า pH หรือใช้กตัวกรองโซเดียมไอออนเพื่อปรับความเข้มข้นของไอออนและอาจเป็นค่า pH
อีกสิ่งสำคัญคือการตรวจสอบค่า pH ในระหว่างการดำเนินการ การเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของค่า pH สามารถระบุปัญหาในระบบฟีดหรือการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของสารละลายฟีด ด้วยการจับตาดูค่า pH คุณสามารถใช้มาตรการที่เหมาะสมเพื่อป้องกันความเสียหายของเมมเบรนและรักษาประสิทธิภาพของระบบการกรองแบบ Ultrafiltration
ตัวอย่างจากแอปพลิเคชันจริง - โลก
ลองดูตัวอย่างของโลกจริง ในโรงงานบำบัดน้ำถ้าน้ำดิบมีค่า pH สูงเนื่องจากมีสารอัลคาไลน์มันสามารถทำให้การปรับขนาดบนเยื่อหุ้มกริ่ง ultrafiltration กลวง การปรับขนาดนี้ไม่เพียงช่วยลดฟลักซ์เท่านั้น แต่ยังทำให้อายุการใช้งานของเยื่อหุ้มเซลล์ลดลง ด้วยการปรับค่า pH ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมโรงงานสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการกรองแบบ ultrafiltration และประหยัดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนเมมเบรน
ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มการปรับค่า pH ก็มีความสำคัญเช่นกัน ตัวอย่างเช่นเมื่อกรองน้ำผลไม้ค่า pH สามารถส่งผลกระทบต่อรสชาติสีและความเสถียรของน้ำผลไม้ ด้วยการควบคุมค่า pH ในระหว่างการกรองแบบ Ultrafiltration ผู้ผลิตสามารถมั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพ
ที่เก็บและ pH
เมื่อพูดถึงการจัดเก็บเยื่อหุ้มกรีฑาแบบฮอลโลว์กลวงค่า pH ก็มีความสำคัญเช่นกัน เยื่อหุ้มเซลล์ส่วนใหญ่จำเป็นต้องเก็บไว้ในโซลูชันที่มีช่วง pH เฉพาะเพื่อรักษาประสิทธิภาพของพวกเขา หากสารละลายจัดเก็บเป็นกรดหรือพื้นฐานเกินไปอาจทำให้เมมเบรนเสียหายได้ตลอดเวลา สำหรับที่เก็บข้อมูลระยะยาวคุณอาจต้องใช้ไฟล์ถังเก็บน้ำสแตนเลส 20 ตันเพื่อให้เยื่อหุ้มอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มั่นคง
บทสรุป
โดยสรุปแล้วค่า pH มีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อประสิทธิภาพการกรองแบบกลวง มันมีผลต่อความสมบูรณ์ของเมมเบรนการปฏิเสธตัวถูกละลายและการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน ในฐานะซัพพลายเออร์ฉันเข้าใจถึงความสำคัญของการช่วยให้ลูกค้าเข้าใจผลกระทบเหล่านี้และให้บริการโซลูชั่นที่เหมาะสม
หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์กลวง ultrafiltration กลวงหรือต้องการคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพขั้นตอนการกรองแบบ Ultrafiltration ของคุณตามค่า pH อย่าลังเลที่จะเข้าถึง เราสามารถมีการอภิปรายโดยละเอียดเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณและค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดสำหรับคุณ
การอ้างอิง
- Cheryan, M. คู่มือ Ultrafiltration Technomic Publishing Co. , 1986
- Belfort, G. , Davis, RH, & Zydney, AL“ พฤติกรรมของการระงับและสารละลาย macromolecular ในการกรอง crossflow” วารสารวิทยาศาสตร์เมมเบรน, 1994, 96 (1 - 2), 1 - 58
- Fane, Ag, & Fell, CJD“ ระบบแยกเมมเบรน: การพัฒนาล่าสุดและทิศทางในอนาคต” Elsevier, 1990