Шта је ултрафилтрација воде?

Ефикасан начин пречишћавања воде је да га гурне кроз семпермеабилне мембране. Процеси филтрације су класификовани према величини честица које треба одвојити:

• микрофилтрација кроз мембране с порама величине од 0.05 до 10 μм;
• ултрафилтрација - поре од 0.001 μм до 0.05 μм;
• реверзна осмоза и нанофилтрација - поре 1 нм и ниже.

Ултрафилтрација воде је дизајнирана да уклони микроорганизме и макроскопске инклузије који не пролазе кроз поре мембране.

Традиционални механизам деловања филтера саповратно пуњење се заснива на гравитационом чишћењу. Ултрафилтрација се врши као пресеђивање кроз порозни екран, где су све честице већег пречника одвојене.

Врсте мембрана

Елементи филтера су равне плоче или влакна са капиларе. Преко прве се производи углавном ултрафилтрација отпадних вода, а друга су намењена за третман воде.

Влакна се углавном изводе једним каналом, саунутрашњи пречник од око 0,8 мм. Они се подвргавају честим оптерећењима и могу се уништити током пратње. Вишеканална влакна садрже неколико капилара и имају знатно већу чврстоћу.

Мембране су направљене од полимера, на пример,из полиестер сулфона. Њени параметри се могу мењати додавањем других синтетичких материјала. Широк спектар пХ третираних течности омогућава ефикасно чишћење филтера.

Полимерне мембране треба периодично дезинфиковати, јер микроби воле да једу органску материју и формирају колоније на њој.

Дуго служи као керамичка мембрана која се добро опере детерџентима. Њена цена је већа, али животни век траје 10 година.

Методе филтрирања

Систем ултрафилтрације воде састоји се од модула,испуњена шупљим порозним влакнима. Почетна течност улази у капиларе, након чега се јавља филтрација кроз бочне зидове. Могуће је и храњење у супротном смеру.

Прање се врши филтрирањем уз храњењецоунтер проток. Јединствена дистрибуција течности изван влакана осигурава уклањање депозита из капилара. Важно је одабрати правилан начин прања како бисте лакше уклонили слој загађивача.

Филтери раде у два начина, од којих једанПритисак: вода се напаја у кућиште уређаја под притиском. Потопљена метода се врши помоћу мембрана спуштених у отворени суд. На излазној страни ствара се вакуум и течност се усисава кроз материјал филтера.

Модули се налазе вертикално. Вода у њима долази са једног краја и одузета је од друге. Број модула у једном филтеру обично не прелази две јединице. То захтијева мање гумица, што смањује вјероватноћу цурења. Вертикални модули су погодни за одржавање и тестирање. Лака је за инсталацију и екстракцију.

Режими филтрирања

Када се врши ултрафилтрација воде, филтрира семогу да раде у замраченом и тангенцијалном режиму. У првом случају, сва испоручена вода се пречисти. Депоније из мембране се периодично уклањају током процеса прања или са одводним током. Мембрана брзо постаје прљава, а пад притиска преко њега мора бити мали, што смањује продуктивност уређаја. Метода се користи за третман воде, са малом концентрацијом суспензија.

У тангенцијалном режиму, медијум који треба филтриратициркулира дуж површине мембране, а наношење наноса на њега се мало формира. Турбуленција протока у каналу за исхрану омогућује пречишћавање воде са високом концентрацијом суспендованих чврстих материја. Недостаци методе су повећање потрошње енергије за стварање високог протока и потребе за инсталирањем додатних цевовода.

Параметри ултрафилтрације

Главни параметри ултрафилтрације су:

1. Селективност - однос концентрације нечистоће у контаминираној води (Ц_ин.) и у филтрату (Ц_оут.): Р = (1-Ц_оут./ Ц_ин.) ∙ 100%. За процес ултрафилтрације, он је велики, који вам омогућава задржавање најмањих честица, укључујући бактерије и вирусе.
2. Проток филтрата је количина пречишћене воде по јединичном времену.
3. Специфична потрошња филтрата - количина производа која пролази кроз 1 м² подручје мембране. Зависи од карактеристика филтера и чистоће изворне воде.
4. Диференцијални притисак на мембрану - разлика између притиска на страни снабдевања и стране филтрата.
5. Пермеабилност је однос између специфичне потрошње филтрата и пада притиска преко мембране.
6. Хидраулична ефикасност је однос између брзина протока филтрата и испоручене доводне воде.

Ултрафилтрација за дезинфекцију воде

Традиционалне методе за уклањање микроорганизамаукључују технологије користећи реагенсе. Ултрафилтрација воде се састоји у физичком одвајању микроорганизама и колоида из ње услед мале величине пора мембране. Предност ове методе је уклањање лешева микроорганизама, алги, органских супстанци и механичких честица. Међутим, нема потребе за посебном припремом воде, која је у другим случајевима обавезна. Потребно је само проћи кроз механички филтер од 30 микрона.

Када купујете филтере, потребно је одредити димензијепоре мембране. Да би се потпуно уклонили вируси, пречници рупе треба бити на нивоу од 0,005 μм. Код великих порција, функција дезинфекције се неће изводити.

Поред тога, технологија ултрафилтрације обезбеђује разјашњавање воде. Све суспензије су потпуно уклоњене.

Уградња ултрафилтрације воде садржи паралелне уређаје, што осигурава неопходне перформансе процеса и могућност њиховог замјене током рада.

Пречишћавање воде испред филтера за јонску размјену

Смола је ефикасна у одлагању колоидних честица величине 0,1-1,0 μм, али брзо заглупају грануле. Прање и регенерација овде мало помажу. Посебно је тешко уклонити честице СиО₂, који су посебно бројни у бунарима и речним водама. После зачепљења, смола почиње да се развија са микроорганизмима на местима која нису опрана решењима за чишћење.

Ионити су такођер активно заптивни са емулзираним уљима која се не могу уклонити. Затварање је толико јако да је лакше заменити филтер него одвојити уље из ње.

Филтрирање гранулата смоле активно је замашено од високо-молекуларних једињења. Добро су уклоњени активним угљем, али има кратак радни век.

Ион-измјењиве смоле су ефикасне заједно с ултрафилтрацијом, која уклања више од 95% колоида.

Пречишћавање воде - ултрафилтрација пре реверзне осмозе

Оперативни трошкови се смањују кадакорак по корак постављање филтера с последичним смањењем величине одложених честица. Ако се пре ултрафилтрацијског модула успоставља грубије чишћење, онда се побољшава ефикасност система реверзне осмозе. Ови други су осетљиви на ањонске и нејонске флокуленте, ако се у прелиминарној фази изводи коагулација загађивача.

Органици великих молекула брзо запреју поремембране обрнуте осмозе. Они брзо расте са микроорганизмима. Пре-ултрафилтрација воде решава све проблеме и економски је изводљива када се користи са реверзном осмозом.

Третирање отпадних вода

Обрада отпадних вода ултрафилтрацијом дајемогућност да их поново користи у индустрији. Погодни су за употребу у инжењерству, а смањено је технолошко оптерећење отворених резервоара за пиће.

За чишћење се користи мембранска технологијаодводе галванске и текстилне производње, у прехрамбеној индустрији, деиронинга, уклањања из карбамидних раствора, електролита, једињења тешких метала, нафтних деривата итд. Истовремено, поједностављена је ефикасност чишћења и технологија.

Уз ниску молекуларну тежину нечистоћа ултрафилтрацијом, могу се добити концентрати чистих производа.

Посебно је важан проблем одвајања емулгованих уља из воде. Предност мембранске технологије је једноставност метода, ниска потрошња енергије и нема потребе за хемикалијама.

Обрада површинских вода

Падавина и филтрација су раније били ефикасниметоде пречишћавања воде. Овде се ефективно уклањају додаци природног порекла, али сада се појављују техногени загађивачи, за уклањање које друге методе пречишћавања су потребне. Посебно многи проблеми настају примарним хлорисањем воде, која ствара хлоророганска једињења. Коришћење додатних фаза чишћења активним угљем и озонизацијом повећава трошкове воде.

Ултрафилтрација дозвољава питку водудиректно из површинских извора: уклања алге, микроорганизме, суспендиране честице и друга једињења. Метода је ефикасна са прелиминарном коагулацијом. Не захтева дуго насадање, јер није потребно формирати велике љуспице.

Инсталација ултрафилтрације воде (слика испод) омогућава постизање доследног квалитета пречишћене воде без употребе сложене опреме и реагенса.

Коришћење коагулацијенеефикасно, пошто многа органска једињења у води нису одређена традиционалном методом оксидације са калијум перманганатом. Поред тога, садржај органске материје се веома разликује, због чега је тешко одабрати потребну концентрацију реагенса.

Закључак

Ултрафилтрација воде кроз мембране омогућава постизање нужне чистоће уз минималну потрошњу реагенса. Канализација после третмана се може користити у индустријске сврхе.

Ултрафилтрација није увек ефикасна. Ова метода не дозвољава уклањање одређених супстанци, на примјер органохлорних једињења и одређених хумних киселина. У таквим случајевима се користи вишестепено чишћење.