Undanfarin 30 ár hefur himnutækni smám saman orðið staðall fyrir yfirborðsvatnshreinsun og drykkjarvatnsmeðferð. Hins vegar hefur lykilspurning stöðugt plagað þá sem taka ákvarðanir í vatnsverksmiðjum:-keramikhimnur eða lífrænar himnur? Lífrænar holtrefja ofursíunar/örsíunarhimnur (PVDF, PES efni) hafa lengi verið ráðandi síðan þær voru notaðar í fyrstu frönsku vatnsverksmiðjunni árið 1988. Þó að keramikhimnur hafi byrjað fyrr, var það ekki fyrr en á síðasta áratug, vegna kostnaðarlækkunar og tæknilegs þroska, að þær fóru sannarlega að ögra yfirburði lífrænna himna. Kjarnamótsögnin liggur í þessu: keramikhimnur hafa mikla upphafsfjárfestingu en langan líftíma; Lífrænar himnur eru ódýrari en standa frammi fyrir duldum kostnaði eins og öldrun, trefjabrotum og hnignun á flæði. Þessi grein miðar að því að skýra ákvarðanatöku-rammann sem tekur tillit til verðs til skamms tíma og heildarkostnaðar til langs tíma.
I. Árangurssamanburður: misvísandi rannsóknarstofugögn, raunverulegar-heimsniðurstöður
1. Flux Performance: Enginn algjör sigurvegari
Snemma rannsóknir (1990) töldu almennt að lífrænar himnur hefðu meira flæði, en vandamálið var að þessar tilraunir stjórnuðu ekki vökvaskilyrðum.
Rúmmál-til-flatarhlutfalls (V/A) himnueininga hefur veruleg áhrif á Reynolds fjölda og gegndræpi. Þegar vísindamenn staðluðu vökvaskilyrði komust þeir að því að: sjálfbær nettó gegndræpi munur á milli keramik og lífrænna himna var í lágmarki; keramikhimnur höfðu meiri skilvirkni í bakþvotti; skilvirkni efnahreinsunar var sambærileg fyrir bæði; og í vatnsbólum með hátt kalsíuminnihald sýndu keramikhimnur sterkari viðnám gegn óafturkræfum gróðursetningu.
Helstu niðurstöður: Skammtímabekkpróf geta ekki endurspeglað raunverulegan mun; verkfræðileg hönnun er mikilvægari en himnuefnið sjálft.
2. Öldrunarvandamál: Akkilesarhæll lífrænna himna. Þetta er kjarni samkeppnisforskots keramikhimna, en einnig sá kostnaður sem auðvelt er að vanmeta til lengri-tíma.
Raunverulegur kostnaður við viðgerðir á brotinni himnu: Hver biluð himna krefst um það bil 1,5 vinnustunda-; stórar vatnsverksmiðjur geta orðið fyrir 10-80 himnubrotum á hverja milljón lítra af daglegu afkastagetu á ári. Fyrir litlar vatnsverksmiðjur getur launakostnaður við viðgerðir á brotnum himnu verið 40% af rekstrarkostnaði (OPEX).
II. Ákvörðun-Að gera ramma: Fjögur skref til að velja rétta himnutækni
Byggt á greiningu mælum við með því að -ákvarðanir vatnsverksmiðja meti samkvæmt eftirfarandi ferli:
Skref 1: Mat á eiginleikum vatnsgjafa Mikið lífrænt efni/mikið gruggugt yfirborðsvatn → Kostir keramikhimnu ná til grunnvatns með litlum gruggugu → Lífrænar himnur geta verið nægjanlegar
Skref 2: Stærðarhagkvæmni Lítil vatnsverksmiðjur (<5 MLD) → Ceramic membranes' labor-saving value amplified to large water plants → Requires precise calculation of CFL ratio
Skref 3: Val á fjárhagslegu líkani sem gerir ráð fyrir CAPEX-OPEX viðskiptum-(td PPP líkan) → Keramikhimnur fylgja lágt-verðstilboð → Lífrænar himnur hafa skammtíma-kosti
Skref 4: Áhættuþolsfælni gegn rekstraróvissu → Keramikhimnur samþykkja reglubundnar himnuskipti og viðhald → Lífrænar himnur