Континуираним продубљивањем индустријализације, третман зауљених отпадних вода постао је хитан задатак у области заштите животне средине. Међу многим технологијама лечења,керамичка мембрана за одвајање уља и водесе истакла у области одвајања уља-воде због своје одличне механичке чврстоће, хемијске стабилности и високе-отпорности на температуру. Међутим, упркос обећавајућим изгледима ове технологије, још увек морамо да се суочимо и решимо неке кључне изазове у њеној практичној примени. Међу њима је несумњиво најважнији и најнерешивији проблемзагађивање мембране.
► Запрљавање мембране: упорни „камен спотицања“
Једноставно речено, запрљавање мембране је попут каменца које се јавља у водоводним цевима за домаћинство након-дуготрајне употребе. Током процеса одвајања уља-воде, површина и унутрашње поре керамичке мембране се постепено блокирају или прекривају загађивачима у води, што доводи до значајног смањења ефикасности њеног третмана. Корен овог проблема лежи у јакој адсорптивној природи уљастих супстанци и других заједно{4}}постојећих нечистоћа.
Директне последице запрљања мембране су вишеструке: прво, значајно смањује брзину пропусности воде, чиме се успорава ефикасност читавог система за пречишћавање; друго, да би се одржао нормалан ток третмана, систем треба да троши више енергије за повећање радног притиска, што несумњиво повећава оперативне трошкове; коначно, озбиљно запрљање може чак изазвати неповратна оштећења, увелико скраћујући век трајања мембране. Стога је ефикасна контрола запрљања мембране критична препрека која се мора превазићи да би се промовисала шира примена керамичке мембране за технологију одвајања уља и воде.
► Формација зарастања: Комплекс „Офанзивна и одбрамбена битка“
Формирање загађивања мембране није тренутни догађај, већ сложен и динамичан процес. Током рада типичногкерамички мембрански систем филтрације, загађивање се обично дешава кроз следеће механизме:
1. Физичка блокада:
Суспендоване честице, колоидне супстанце, па чаквеће капљице уљау отпадној води може директно да се заглави у поре мембране, узрокујући блокирање пора.
2. Површинска адсорпција и таложење:
Ово је најдоминантнији облик прљања.Капљице уља, растворене органске материје, и друге супстанце се адсорбују на површину мембране попут магнета и постепено се акумулирају, формирајући густ слој гела или слој колача који озбиљно омета пролаз молекула воде.
3. Поларизација концентрације:
Током процеса филтрације,загађивачи које одбацује мембранаакумулирају се близу површине мембране, формирајући гранични слој високе{0}}концентрације. Овај "невидљиви зид" такође повећава отпорност на филтрацију.
Ови процеси су испреплетени и заједно повећавају степен запрљања мембране, што представља озбиљан изазов за стабилан рад целог система.
► Пут до пробоја: двоструки приступ превенцији и чишћењу прљања
Суочавајући се са изазовом запрљања мембране, истраживачки и развојни напори индустрије су првенствено фокусирани на два нивоа: „проактивна превенција“ и „пасивни опоравак“.
У смислу"проактивна превенција",истраживачи су посвећени фундаменталном побољшању својстава саме керамичке мембране против -зарастања. Ово се постиже крозмодификација површинематеријала мембране, као што је стварање специјалних суперхидрофилних-олеофобних површина које чине површину мембране „привлачнијом“ за воду и „одбојнијом“ за уље, чиме отежавају приањање капљица уља. Поред тога, оптимизација дизајна структуре пора мембране, на пример, коришћењемстепеноване величине пора, такође може ефикасно успорити појаву блокаде. Ова најсавременија-истраживања су кључна за развој керамичких мембрана за област пречишћавања отпадних вода.
Што се тиче"пасивни опоравак",ефикасне технологије чишћења су кључне за обезбеђивање дугорочно-стабилног рада система. тренутно,физичко чишћење(као што је повратно испирање) ихемијско чишћењесу две најчешће методе. Физичко чишћење је као рутинско "испирање", способно да уклони већину лабаво везаних наслага; када је запрљање јако, међутим, потребно је "дубинско чишћење" хемијским средствима за чишћење да би се повратио учинак мембране.
У закључку, главни изазов закерамичка мембрана за одвајање уља и водележи укако ефикасно и економично контролисати онечишћење мембране. Будући развој ће се више фокусирати настварање нових мембранских материјала са паметним{0}}могућностима самочишћења, у комбинацији са оптимизованим оперативним процесима и стратегијама чишћења.Индустрија је извукла вредне лекције из искуства примене различитих мембранских технологија, укључујући полимерне мембране као што је хифлук уф мембрана, а све то ће нам помоћи да развијемо робуснија решења за керамичке мембране. Имамо разлога да верујемо да ће са сталним технолошким открићима, високо{1}}ефикасна керамичка мембранска филтрација воде играти све важнију улогу у будућем третману индустријске воде и заштити животне средине.