Piena notekūdeņi
Piena notekūdeņi rada unikālas aerācijas problēmas ar tā saturu ar augstu tauku saturu (15-30% lipīdiem) un olbaltumvielu slodzēm. Optimālu difuzoru membrānu izvēlei ir jāapzinās koloidālā ķīmija un bīdes stresa dinamika. Lūk, kā progresīvas membrānas inženierija iekaro piena pārstrādes atkritumus
1. Materiālās zinātnes sasniegumi
| Membrānas tips | Pamata jaunievedumi | Piena produkti specifiski ieguvumi |
|---|---|---|
| Fluoroglona-EPDM | Perfluorether piedevas | 90% tauku noraidīšana, anti-Casein adhēzija |
| Grafēna-PDMS | 2d nanosetu pastiprināšana | 50% lielāks asaru stiprums salīdzinājumā ar standarta EPDM |
| Zvitterion-pu | Lādiņa sabalansēta virsmas ķīmija | Nulles biofulēšana CIP (tīra vietā) sistēmām |
Gadījuma izpēte: Jaunzēlandes piena produkti, neskatoties uz 8% tauku saturu, sasniedza 85% sote, izmantojot Zwitterion-PU membrānas.
2. burbuļa izmēra optimizācijas matrica
• smalks burbulis (0. 5-2 mm):
• Skābekļa pārnešana: 4,2 kgo₂/kWh @ 25 grāds
• Ideāli:
• BSP samazinājums sekundārajā ārstēšanā
• Nitrifikācijas uzlabošana
• rupjš burbulis (5-10 mm):
• Enerģijas sajaukšana: 0. 8 w/m³ pret 2,5 par smalku
• Optimāls:
• Tauku globula izkliede
• Scum slāņa profilakse
3. Hidrodinamiskā dizaina principi
• Bīdes stresa pārvaldība:
τ=μ (du/dy)
Kur:
τ <1,2 Pa (novērš floc sadalīšanos)
τ> 0. 5 Pa (kavē tauku nogulsnēšanos)
• Turbulenta kinētiskā enerģija:
Uzturēt 0. 04-0. 08 m²/s², lai optimālai O₂ pārnešanai pret tauku atdalīšanu
4. Viedā piesārņojuma kontrole
• Elektrostatiskā atgrūšanās:
Lietojiet -25 mv zeta potenciālu, izmantojot iegultās oglekļa nanocaurules
• Termiskā impulsa tīrīšana:
70 grādu pārrāvumi ik pēc 4 stundu izšķīdināšanas -laktoglobulīna nogulsnēm
• AI aizsērēšanas prognoze:
Vibrācijas spektra analīze prognozē membrānas piesārņojumu 72H priekšā
Piena WWTPS operatīvais protokols:
1. Pirms apstrādes: izšķīdināta gaisa flotācija (DAF) noņem 80% tauku
2. Membrānas izvēle:
• Primārā ārstēšana → rupjš burbulis (φ8mm)
• Sekundārā ārstēšana → Smalks burbulis (φ1,2 mm)
3. uzturēšana:
• Iknedēļas fermentatīvā muguras mazgāšana (proteāzes-lipāzes maisījums)
• Gada nano pārklājums atsvaidzināšana