Í samanburði við frárennslisvatn sveitarfélaga, sem inniheldur fyrst og fremst algeng mengunarefni eins og lífræn efni, köfnunarefni og fosfór, hefur iðnaðarafrennsli oft flókna mengunarefnasamsetningu og fylgir því oft erfiðar aðstæður eins og hátt hitastig, sterkar sýrur og sterkar basar. Við þessar erfiðu aðstæður hafa hefðbundnar lífrænar himnur eins og pólývínýlídenflúoríð (PVDF) og pólýetersúlfón (PES) tilhneigingu til að glíma við -þær eru viðkvæmar fyrir öldrun, aflögun, efnafræðilegum niðurbroti, stíflu í svitaholum og jafnvel bólga af völdum-skemmda, sem leiðir til verulega styttri endingartíma. Aftur á móti bjóða ólífrænar keramikhimnur, venjulega úr súráli (-Al₂O₃), meðfædda kosti, þar á meðal háhitaþol, sterka sýru/basaþol, mikinn vélrænan styrk og viðnám gegn vatnsfælnum mengunarefnum. Þegar þau eru sameinuð með víxl-flæðissíun og bakþvottaaðferðum geta þær á áhrifaríkan hátt tekist á við áskoranir sem stafar af mikilli-þéttni mengunarefna. Fyrir vikið sýna þeir framúrskarandi aðskilnaðarframmistöðu og rekstrarstöðugleika í atburðarásum eins og olíukenndu afrennsli, frárennsli pappírsframleiðslu og alhliða frárennsli iðnaðargarða. Í þessari grein skoðum við kerfisbundið dæmigerð notkunarsviðsmynd súráls keramikhimna.
Síunarregla súráls keramikhimna
Keramikhimnur úr súráli eru framleiddar með háum-hreinleika -Al₂O₃ (venjulega meira en eða jafnt og 99% innihald). Örbygging þeirra sýnir almennt áberandi ósamhverfu, myndar "samloku" uppbyggingu sem samanstendur af stuðningslagi, millilagi og aðskilnaðarlagi. Stuðningslagið er hertað úr tiltölulega stórum súrálsögnum, sem gefur mikinn vélrænan styrk og þolir vélræna álagið. Millilagið hefur svitaholastærð sem liggur á milli aðskilnaðarlagsins og stuðningslagsins, sem þjónar sem tengibrú og kemur í veg fyrir að himnulagið komist inn í stórporu burðarlagið við framleiðslu. Aðskilnaðarlagið er venjulega aðeins nokkra til nokkra tugi míkrómetra þykkt, með þéttri svitahola uppbyggingu sem ákvarðar síunarnákvæmni beint.
Keramikhimnan, sem er studd af þessari uppbyggingu, nær skilvirkum aðskilnaði með kross-flæðissíun. Þegar fóðurvökvinn sem inniheldur mismunandi kornastærðarhluta flæðir yfir yfirborð aðskilnaðarlagsins með ákveðnum hraða, virkar holastærðin sem sigtunarbúnaður. Undir áhrifum yfirhimnuþrýstings fara leysirinn (td vatn) og nokkrar litlar -uppleystar sameindir sem eru minni en aðskilnaðarlagsholurnar í gegnum himnuna, inn í stóru holurásirnar á burðarhliðinni og eru losaðar sem „gegndrætt“. Á meðan haldast svifagnir, kvoðuefni, bakteríur, lífræn stórsameindaefni og jafnvel fleyti olíudropar stærri en svitaholurnar á ytra yfirborði himnunnar og mynda „retentate“. Byggt á þessari meginreglu er einnig hægt að sameina keramikhimnur með yfirborðsbreytingum eða annarri tækni (svo sem aðsog og úrkomu) til að fjarlægja sértæka hluti úr iðnaðarafrennsli, svo sem þungmálmjónum.