Ultrafiltracja

W technologii ultrafiltracji zatrzymywane są substancje niejonowe oraz wykorzystywana jest do usuwania z roztworów cząstek koloidalnych wysokocząsteczkowych substancji rozpuszczonych, wszelkich bakterii, wirusów oraz makromolekuł, wykorzystujący efekt sitowy. Separacja substancji rozpuszczonych polega na fizycznym odsiewaniu, a sprawność procesu zależy od porowatości membrany i wielkości cząstek substancji rozpuszczonej.  Każde urządzenie jest indywidualnie dobierane co do przepływu oraz substancji która ma być usunięta lub odseparowana.

Ultrafiltracja  może być również zastosowana jako oczyszczanie wstępne przed procesami nano filtracji i osmozy odwróconej.

Ultrafiltracja jest metodą sita używany do oddzielania zawiesin, koloidów , bakterii i wirusów. Technika ta wykorzystuje membrany o wielkości porów pomiędzy 1-100nm.

Ultrafiltracja

Ultrafiltracja stosuje membranę bardzo podobną w zasadzie działania do odwróconej osmozy, poza tym że pory ultrafiltra są nieco większe: 0,001- 0,02 mikrona. Dla usunięcia pyrogenów pory ultrafiltra powinny mieć średnicę 0,002 mikrona lub mniej i powinny wykluczać przejście wszystkich cząsteczek o ciężarze cząsteczkowym 10 000 lub większych.Ultrafiltry mogą być zastosowane w podobny sposób do membran mikroporowatych, ale są bardziej efektywne, jeśli część wody zasilającej jest użyta do ciągłego opłukiwania membrany dla zminimalizowania narastania zanieczyszczeń i rozwoju bakterii. Przy takim zaprojektowaniu, ultrafiltracja jest doskonałą technologią dla zapewnienia stałej wysokiej jakości wody ultra-czystej, w odniesieniu do cząstek stałych, bakterii oraz pyrogenów.



Ultrafiltracja stosowana jest coraz częściej do separacji cząsteczek unoszących się na powierzchni cieczy lub zawieszonych w roztworze, bakterii, koloidów i wirusów. Membrany używane w tej technologii uzdatniania wody pracują w zakresie filtracji od 0,01-0,1 mikrometra. Membrany ultrafiltracyjne coraz częściej stosuje się w technologii uzdatniania wody jak i oczyszczania ścieków.
Nazywano ją filtracją molekularną ponieważ stosuje się w nich sita o bardzo drobnych otworach.
Istnieją różne typy membran:
    •    Membrany spiralne, tańsze ale bardziej wrażliwe na zanieczyszczenia

    •    Membrany cylindryczne rurowe, używane częściej ze względu na dużą odporność na zanieczyszczenia

    •    Membrany ceramiczne, droższe ale bardzo odporne na zanieczyszczenia w porównaniu do membran spiralnych i cylindrycznych mają małą wydajność.

Wielkość powierzchni filtra określa pojemność materiału filtracyjnego.
Ogólnie membrany spiralne mają największą powierzchnie i są najtańsze do zastosowania.
Powierzchnia membran cylindrycznych rurowych jest mniejsza.
Membrany ceramiczne maja małą pierzchnie w porównaniu do ich wielkości.
Woda doprowadzana na system ultrafiltracji z reguły jest bardzo słabej jakości. Należy w takich przypadkach zastosować filtracje wstępną która przygotuje filtrat do dalszej obróbki ma membranach ultrafiltracyjnych. Wprowadzono ostatnimi czasy złoże TURBIDEX (AG PLUS) na którym uzyskujemy poziom filtracji ok 3-5 mikron, jest wystarczający do filtracji wstępnej przed układami ultra-filtracyjnymi.
Złoże turbidex można stosować w małych filtrach przepływowych lub w dużych systemach sterowanych automatycznie płukanych przeciwprądowo.
Dobrze przygotowana filtracja wstępna to gwarancja dobrej pracy całego systemu ultrafiltracji.
Przy doborze jednostki ultra-filtracyjnej należy dobrać odpowiednią pojemność zbiorników wody uzdatnionej (premeatu) tak aby podczas wstecznego płukania membran ilość czystego permeatu była wystarczająca do wypłukania powierzchni UF

Jednostki UF membrany mogą być zabudowane fabrycznie w obudowy ciśnieniowe tworząc pojedynczy system w których wmontowane są króćce wlot i wylot lub osobne jednostki membranowe montuje się w niezależnych obudowach ciśnieniowych.

System może być czyszczony w sposób mechaniczny za pomocą układu przeciwprądowego oraz przy użyciu chemii.
Dla równomiernej dystrybucji wody dostarczanej do oczyszczenia zawsze należy przewidzieć pompę zasilającą duże jednostki ultrafiltracyjne. Małe systemy mogą pracować na układzie ciśnień które dostarczają lokalne wodociągi.

Najczęstsze membrany wykorzystywane w procesach ultrafiltracyjnych produkowane są z materiałów polisulfonowych i celulozy octanu. Dla dużych jednostek UF membrany muszą być dostosowane chemicznie do nadtlenku wodoru stosowanego w okresowej sanityzacji błon.

Ultrafiltracja znajduje rosnące zastosowanie w produkcji wody o wysokim stopniu czystości. Zastosowanie ultrafiltracji pozwala nam uzyskać wodę klarowną bez bakterii, wirusów oraz patogenów.
Ultrafiltrację można stosować w odzysku wód stanowiących popłuczyny regeneracyjne np. z filtrów basenowych lub stacji uzdatniania wody gdzie do wypłukania zużywa się bardzo duże ilości wody czystej. W taki sposób możemy tak wyczyszczoną wodę zawracać do zbiorników wody czystej wyrównawczych czy magazynowych. Odzyskiwanie wody metodą ultrafiltracji przynosi duże korzyści finansowe i ekologiczne. Koszty rosnące za zrzut ścieków do kanalizacji ciągle rosną.
Ultrafiltracja znajduje zastosowanie także w podczyszczaniu i klarowaniu ścieków.

 

Tagi