Što je ultrafiltracijski tretman i kako funkcionira ovaj postupak?

Facebooku
Twitter
LinkedIn
E-mail
Tretman ultrafiltracije

Wšešir je?

Tretman ultrafiltracijom je oblik membranske filtracije sličan reverznoj osmozi, odvajajući čvrste čestice od izvora tekućine. Taj se postupak nalazi između mikrofiltracije i nanofiltracije u smislu uklanjanja veličine čestica. Primjenjuje se kao predfilter za druge postupke pročišćavanja ili kao tercijarni filter za poliranje u pitkim i otpadnim vodama.

Kako radi:

Da bi bio jednostavan, obrada ultrafiltracije djeluje korištenjem gradijenta pritiska da bi vodu progurao kroz polupropusnu membranu, a veće čestice i minerali bili su zarobljeni na drugoj strani.

Naravno, ovaj membranski filter može se implementirati na različite načine. Stoga ćemo raspraviti i opisati različite potencijalne konfiguracije za ultrafiltracijske sustave.

Konfiguracije protoka:

Kako utjecajna sirova voda teče u odnosu na orijentaciju membrane može utjecati na rad ovog procesa sustava. Svaka konfiguracija ima određene prednosti i nedostatke koje je potrebno uzeti u obzir pri dizajniranju sustava za obradu ultrafiltracije.

Izvan-u

Za cilindričnu membranu, sirova voda teče od vanjskog dijela prema unutra, prema središnjoj osi, kao što je dolje prikazano. Ovaj obrazac protoka djeluje dobro u situacijama s više ukupnih suspendiranih krutih tvari (TSS), za razliku od protoka iznutra.

Unutar-out

Tekuća sirova voda teče u središnji prostor membrane i zatim radijalno prema van, kao što se vidi dolje. Kada je potrebna ujednačena hidrodinamika, ovaj obrazac protoka je najbolji, ali ne ide kod viših TSS aplikacija.

Cross-flow

Uticaj teče paralelno s dužinom membrane, ali gradijent pritiska kroz membranu vodi vodu na drugu stranu i krute tvari se na membrani sakupljaju u tankom sloju. Za stvaranje poprečnog protoka potrebno je više energije, ali se sloj krute tvari može zadržati u tanjem sloju duže.

Mliječni protok

Protok je okomit na površinu membrane. Filtrirana voda prolazi kroz membranu dok kruta tvar ostaje na suprotnoj strani, zalijepljena na površini membrane u debelom sloju. Za stvaranje slijepog toka ne treba puno energije, ali čvrsti sloj se puno brže stvara što čini ovu konfiguraciju korisnijom za niže koncentracije onečišćenja vode u izvorištu.

Konfiguracije sustava

Dvije glavne stavke o načinu postavljanja sustava u cjelini temelje se na vrsti posude i načinu prozračivanja membrana.

potopljen

Tehnički gledano, većina sustava za obradu ultrafiltracije je potopljena u smislu da je membrana potpuno okružena tekućinom, ali posebno se taj izraz odnosi na sustave koji su sastavljeni od velikih spremnika napunjenih sirovom vodom i više membrana se spuštaju u nju. Spremnik ima potrebne dotoke i ispuste.

pod pritiskom

Kada je membrana zatvorena unutar neke vrste kućišta pod tlakom. Sustavi se obično sastoje od više plovila povezanih paralelno. Svaka posuda ima svoj ulaz i odvod koji se spajaju na zaglavlje koje objedinjuje pročišćeni otpadni otpad iz svih posuda u jedan tok. Posude su također cilindrične, osim u slučaju konfiguracije membrane ploča i okvira.

aeracija

Kako bi se sačuvalo da se membrane neprestano skupljaju na svojoj površini, jedinice za ultrafiltraciju primjenjuju zračne sustave koji stvaraju mjehuriće koji pročišćavaju površinu membrane kako bi pročistili nakupljene krute tvari. Postoje dvije mogućnosti za postavljanje sustava za prozračivanje u filtrijskoj jedinici.

Integriran

U integriranom sustavu sve je sadržano u jednoj jedinici. Na primjer, potopljeni spremnik u kojem se aerator nalazi neposredno ispod membrana. Ili tlačna posuda s aeratorom na dnu posude.

Zaseban

Ovdje se sirovi utjecaj provjetrava u posebnom spremniku, a zatim pumpa u spremnik ili posudu koja sadrži membranu.

Vrste membrana

polimerni

Te su membrane izrađene od polimernih materijala kao što su polisulfon, polipropilen, celulozni acetat i pollaktična kiselina. Polimerne membrane se češće koriste zbog svoje učinkovitosti i isplativosti.

Keramičke

Postoji mnogo različitih materijala za keramičke membrane, od aluminij-oksida i silicij-karbida do titanijevog dioksida i cirkonijevog dioksida. Poznati su po otpornosti na visoke temperature ili korozivne kemikalije, ali su i puno skuplji.

Membranske konfiguracije

Veličina i oblik membrane imaju puno veze s načinom na koji će sustav raditi. Svaka konfiguracija membrane može imati posebne prednosti i nedostatke, stoga je potreban pažljiv odabir.

Cjevast

Zamislite snop slamki povezanih zajedno s tankom membranom namotanom unutar svake slamke. Sama cijevi su propusna, tako da kada se utikač ubacuje, započinje unutar polupropusne membrane i voda prolazi kroz nju, a potom kroz cijev u šupljinu posude. Nastali permeat u šupljini zatim se šalje u sljedeću fazu liječenja. Cjevasti sustavi obično djeluju samo na protoke iznutra, tako da se membrana ne urušava unutar cijevi.

Šuplje vlakno

Ova konfiguracija je slična cjevastom sustavu, ali bez potpomognute membrane unutar cijevne posude. Umjesto toga, sama membrana više liči na šuplje kuhane špagete i izravno je izložena sirovoj vodi. Ovi se sustavi mogu koristiti iznutra ili izvana, ali tanka, fleksibilna vlakna mogu biti osjetljiva na pucanje.

Ploča i okvir

Držite li stvari u kuhinji, zamislite ovaj kao klupski sendvič. Napravite sendvič razmaka između dviju ravnih membrana i složite višestruko one jedna preko druge s malo prostora između. Dovodna voda putuje između susjednih membrana, a filtrirana permeatna voda prolazi kroz membrane do razmaka koji ima kanale koji ju vode prema ispustu vode (pročišćene).

Spiralna rana

Za ovaj, uzmite sendvič koji ste napravili za tanjur i okvir i omotajte ga oko perforirane cijevi. Sirova voda putuje kroz dovodni kanal i filtrira kroz membrane do propusnog kanala. Permeat se zatim spiralizira u sredinu u utičnicu.

Ta tablica u nastavku prikazuje moguće kombinacije za sustave za obradu ultrafiltracije. Na primjer, cevasta membrana s protokom iznutra prema van kroz polimernu membranu. X-ovi označavaju da su za datu membranu mogući vrsta protoka ili membranski materijal.

Konfiguracija membrane

Izvan-u

Unutar-out

Cross-flow

Mliječni protok

Polimerna membrana

Keramička membrana

Cjevast

-

X

X

X

X

X

Šuplje vlakno

X

X

X

X

X

X

Ploča i okvir

X

X

X

X

X

X

Spiralna rana

X

X

X

-

X

-

Želite li više detalja o bilo kojoj od informacija predstavljenih u ovom članku? Ako imate pitanja u vezi s postupkom ultrafiltracije ili će sustav obrade ultrafiltracije udovoljiti potrebama vaše aplikacije, kontaktirajte nas! 

Stručnjaci za obradu vode tvrtke Genesis Water Technologies mogu se besplatno pronaći u SAD-u na adresi 1-877-267-3699 ili se možete povezati s nama putem društvenih medija ili e-pošte customersupport@genesiswatertech.com razgovarati s jednim od naših predstavnika o vašoj konkretnoj prijavi.