Wkapo?

Ultrafiltracijsko zdravljenje je oblika membranske filtracije, podobna reverzni osmozi, ki odvaja trdne delce od vira tekočine. Ta postopek leži med mikrofiltracijo in nanofiltracijo v smislu odstranjevanja velikosti delcev. Uporablja se kot predfilter za druge postopke čiščenja ali kot terciarni filter za poliranje v aplikacijah za pitno vodo in čiščenje odpadne vode.

Kako deluje:

Ultrafiltracijska obdelava je preprosta, tako da uporabljamo tlačni gradient za siliranje vode skozi polprepustno membrano, na drugi strani pa ostanejo ujeti večji delci in minerali.

Seveda se ta membranski filter lahko izvaja na različne načine. Zato bomo razpravljali in opisali različne potencialne konfiguracije za sisteme ultrafiltracije.

Konfiguracije toka:

Kako lahko vplivajo surova voda glede na orientacijo membrane, lahko vplivajo na delovanje tega sistemskega procesa. Vsaka konfiguracija ima določene prednosti in slabosti, ki jih je treba upoštevati pri načrtovanju sistema za čiščenje ultrafiltracije.

Zunaj

Za cilindrično membrano surova voda teče od zunanjega dela navznoter proti osrednji osi, kot je prikazano spodaj. Ta vzorec pretoka deluje dobro v višjih skupnih suspendiranih trdnih snoveh (TSS), v nasprotju s pretokom navznoter.

Od znotraj navzven

Vplivna surova voda teče v sredinski prostor membranske cevi in ​​nato radialno navzven, kot je prikazano spodaj. Kadar je potrebna enakomerna hidrodinamika, je ta vzorec pretoka najboljši, vendar pri višjih aplikacijah TSS ne deluje dobro.

Prečni pretok

Vpliv teče vzporedno z dolžino membrane, toda gradient tlaka skozi membrano vodi vodo na drugo stran in trdne snovi se na membrani naberejo v tanki plasti. Za ustvarjanje navzkrižnega pretoka je potrebno več energije, vendar lahko plast trdnih snovi dlje vzdržujemo v tanjši plasti.

Slepi tok

Tok je pravokoten na površino membrane. Filtrirana voda prehaja skozi membrano, medtem ko trdne snovi ostanejo na nasprotni strani, prilepljene na površino membrane v debelem sloju. Za izdelavo pretoka v mrtvem kotu ni potrebno veliko energije, toda trdna plast se naredi veliko hitreje, zaradi česar je ta konfiguracija uporabnejša za nižje koncentracije onesnaževalcev vode.

Konfiguracije sistema

Dva glavna razloga za postavitev sistema kot celote temeljita na vrsti posode in načinu zračenja membran.

Potopljena

Tehnično je večina sistemov za obdelavo ultrafiltracije potopljenih v smislu, da je membrana popolnoma obdana s tekočino, predvsem pa se ta izraz nanaša na sisteme, ki so sestavljeni iz velikih rezervoarjev, napolnjenih s surovo vodo, v njih pa se spusti več membran. Rezervoar ima potrebne dovode in iztoke.

Pod tlakom

Ko je membrana zaprta znotraj neke vrste ohišja pod tlakom. Sistemi običajno sestojijo iz več posod, povezanih vzporedno. Vsako plovilo ima svoj dovod in odtok, ki se povezujeta z glavo, ki združuje prečiščen odtok iz vseh posod v en tok. Plovila so ponavadi tudi valjasta, razen v primeru plošče in okvirne membrane membrane.

Zračenje

Da bi preprečile, da bi membrane neprestano zbirale trdne snovi na svoji površini, ultrafiltracijske enote izvajajo prezračevalne sisteme, ki proizvajajo mehurčke, ki čistijo površino membrane, da odstranijo nakopičene trdne snovi. Obstajata dve možnosti za nastavitev prezračevalnih sistemov znotraj filtrirne enote.

Integrirana

V integriranem sistemu je vse vsebovano v eni sami enoti. Na primer, potopljeni rezervoar, kjer je aerator nameščen neposredno pod membranami. Ali tlačna posoda z aeratorjem na dnu posode.

Lasten

Tu se surovi vpliv prezrači v ločenem rezervoarju in nato črpa v rezervoar ali posodo, ki vsebuje membrano.

Vrste membran

Polimerna

Te membrane so narejene iz polimernih materialov, kot so polisulfona, polipropilen, celulozni acetat in pollaktična kislina. Polimerne membrane se pogosteje uporabljajo zaradi svoje učinkovitosti in stroškovne učinkovitosti.

Keramični

Za keramične membrane obstaja veliko različnih materialov, od aluminijevega oksida in silicijevega karbida do titanovega dioksida in cirkonijevega dioksida. Znani so po odpornosti proti visokim temperaturam ali jedkim kemikalijam, vendar so tudi precej dražji.

Membranske konfiguracije

Velikost in oblika membrane imata veliko povezave z delovanjem sistema. Vsaka membranska konfiguracija ima lahko posebne prednosti in slabosti, zato je potrebna skrbna izbira.

Cevasto

Predstavljajte sveženj slamic, povezanih s tanko membrano, zvite v vsaki slami. Cevi same so prepustne, tako da se, ko se napihne vpliv, začne znotraj polprepustne membrane in voda preide skozi njo, nato pa skozi cev v votlino posode. Nastali permeat v votlini se nato pošlje v naslednjo stopnjo zdravljenja. Cevasti sistemi običajno delujejo samo na pretokih navznoter, tako da se membrana ne zruši znotraj cevi.

Votla vlakna

Ta konfiguracija je podobna cevastim sistemom, vendar brez membrane, ki je podprta znotraj cevi. Namesto tega sama membrana bolj spominja na votle kuhane špagete in je neposredno izpostavljena surovi vodi. Ti sistemi lahko delujejo kot od znotraj ali navzven, vendar so tanka, prožna vlakna lahko dovzetna za zlom.

Plošča in okvir

Obdržati stvari v kuhinji, predstavljajte si to kot klubski sendvič. Med dvema ravnima membranama naredite sendvič z distančnikom in zložite večkratnike med seboj z nekaj prostora vmes. Dovodna voda potuje med sosednjimi membranami in filtrirana permeatna voda prehaja skozi membrane do distančnika, ki ima kanale, ki jo vodijo proti permeatnemu (obdelanemu) iztoku vode.

Spiralna rana

Za to vzemite sendvič, ki ste ga naredili za ploščo in okvir ter ga ovijete okrog perforirane cevi. Surova voda potuje skozi dovodni kanal in filtrira skozi membrane do prepustnega kanala. Nato se permeat spiralizira proti sredini v odprtino.

Spodnja tabela prikazuje možne kombinacije sistemov za čiščenje ultrafiltracije. Na primer, cevasta membranska konfiguracija z navzkrižnim pretokom čez polimerno membrano. Oznake X kažejo, da je za dano membrano možna vrsta toka ali membranski material.

Želite več podrobnosti o kateri koli od informacij, predstavljenih v tem članku? Če imate vprašanja o postopku ultrafiltracije ali če bo sistem za filtracijo ultrafiltracije ustrezal vašim potrebam, nas kontaktirajte! 

Strokovnjaki za čiščenje vode podjetja Genesis Water Technologies so v ZDA brezplačno na voljo na naslovu 1-877-267-3699 ali pa se povežete z nami prek družbenih medijev ali e-pošte customersupport@genesiswatertech.com govoriti z enim od naših predstavnikov o vaši konkretni prijavi.