Ultrafiltracinės membranos charakteristikos

Medžiagos, naudojamos ultrafiltravimo membranoms gaminti, gali būti skirstomos į organines ir neorganines medžiagas. Organinės medžiagos yra polivinilideno fluoridas (PVDF), polietersulfonas (PES), polipropilenas (PP), polietilenas (PE), polisulfonas (PS), poliakrilnitrilas (PAN), polivinilchloridas (PVC) ir kt. Neorganinės medžiagos yra aliuminio oksidas, silicio karbidas. ir nerūdijantis plienas, tarp kurių silicio karbidas, pasižymintis puikiomis stabiliomis savybėmis, turi platesnę naudojimo aplinką.

Kai ultrafiltravimas naudojamas vandens valymui, nesvarbu, ar tai organinis ultrafiltravimas, ar neorganinė ultrafiltravimo membrana, jo medžiagos stabilumas ir hidrofiliškumas yra dvi svarbiausios savybės. Stabilumas apima du aspektus. Jo cheminis stabilumas lemia membranos medžiagos gyvavimo laiką, veikiant rūgštims, šarmams, oksidantams, mikroorganizmams ir kt., be to, jis tiesiogiai susijęs su valymo proceso pasirinkimu; o fizinis stabilumas apibrėžia membranos medžiagos reikalavimus pirminiam apdorojimui, ar ji gali atlaikyti didelį skendinčios medžiagos poveikį, fizinį susidėvėjimą ir fizinę žalą. Hidrofiliškumas lemia membranos medžiagos atsparumą teršalams vandenyje, darbinį slėgį ir turi įtakos membranos srautui.

1) Atskyrimo procese fazė nesikeičia ir sunaudojama mažiau energijos;

2) Atskyrimo procesas gali būti atliekamas kambario temperatūroje, kuri yra tinkama kai kurių karščiui jautrių medžiagų, tokių kaip sultys, biologiniai preparatai ir tam tikri vaistai, koncentravimui arba gryninimui;

3) atskyrimo procesą skatina tik žemas slėgis, o įranga ir proceso srautas yra paprasti, lengvai valdomi, valdomi ir prižiūrimi;

4) Taikymo sritis yra plati. Ultrafiltravimo atskyrimo technologija gali būti naudojama tirpioms medžiagoms, kurių dydis yra apie 0.005–0,1 μm. Be to, norint klasifikuoti kiekvieno komponento molekulinę masę skirtingos molekulinės masės tirpių mišinyje, galima naudoti membranų su skirtingomis molekulinės masės ribomis seriją.

1) Sijamos poros yra mažos, o tai beveik gali sulaikyti visas tirpale esančias bakterijas, šilumos šaltinius, virusus ir koloidines daleles, baltymus ir makromolekulines organines medžiagas;

2) Ar atskyrimas gali būti veiksmingas, priklauso nuo membranos porų dydžio ir tirpių dalelių dydžio, formos ir standumo bei lankstumo, taip pat nuo tirpalo cheminių savybių (pH vertės, elektrinių savybių), sudėties (ar kitos dalelės egzistuoja) ir tankaus membranos sluoksnio paviršiaus struktūra, elektrinės savybės ir cheminės savybės (hidrofobiškumas, hidrofiliškumas ir kt.);

3) Visas procesas vykdomas dinaminėje būsenoje, nesudarant filtro gabalėlių, kad membranos paviršius negalėtų praeiti per medžiagą, yra tik ribotas kaupimasis, o filtravimo greitis gali pasiekti pusiausvyros vertę esant stabiliai. nuolatinis slopinimas;

4) Stambiamolekulinių tirpių medžiagų atskyrimas ultrafiltravimo membranomis daugiausia priklauso nuo membranos poringumo, tai yra, membranos adsorbcijos, atstūmimo, blokavimo ir sijojimo poveikio makromolekulinėms tirpioms medžiagoms. 1.4 Ultrafiltravimo darbo režimas

Ultrafiltravimas gali būti naudojamas dviem darbo režimais: aklavietės filtravimas ir kryžminio srauto filtravimas.

Aklavietės filtravimo režimas

Šis filtravimo režimas panašus į tradicinį filtravimą. Įtekamoji medžiaga patenka į ultrafiltravimo membranos mazgą ir visa praeina per membranos paviršių, kad virstų gaminamu vandeniu ir išteka iš ultrafiltravimo membranos mazgo filtrato pusės. Priemaišos, tokios kaip suspenduotos medžiagos, koloidai ir stambiamolekulinės organinės medžiagos, sulaikytos ultrafiltravimo membranos, pašalinamos iš membranos agregato per tam tikrą oro valymą, vandens atbulinį ir pirminį plovimą bei reguliarius cheminio valymo procesus.

Kryžminio srauto filtravimo režimas

Kai įtekančios skendinčios medžiagos ir ultrafiltracijos drumstumas yra dideli, ultrafiltravimas gali būti naudojamas kryžminio srauto filtravimo režimu. Įtaka patenka į ultrafiltravimo membranos mazgą, dalis jo praeina pro membranos paviršių ir virsta gaminamu vandeniu, o kita dalis iš membranos agregato išleidžiama su skendinčiomis medžiagomis ir kitomis priemaišomis ir virsta koncentruotu vandeniu. Išleistas koncentruotas vanduo yra pakartotinai suslėgtas ir cirkuliuojamas atgal į membranos mazgą, išlaikant šlyties jėgą, kurią sukuria didelis srautas ant membranos paviršiaus, ir pašalinant membranos paviršiuje sulaikytas suspenduotas medžiagas ir kitas priemaišas, taip išlaikant taršą. sluoksnis plonesniame lygyje.

Kryžminio srauto filtravimas pasižymi mažomis energijos sąnaudomis ir mažu darbiniu slėgiu, todėl mažesnės eksploatacijos išlaidos; kryžminio srauto filtravimas gali apdoroti įtekamąjį vandenį, kuriame yra didesnis suspenduotų kietųjų dalelių kiekis. Konkretus veikimo režimas turi būti nustatytas atsižvelgiant į skendinčių kietųjų dalelių kiekį, drumstumą ir ChDS įtekamajame vamzdyje bei atliekant bandomuosius bandymus.

Ultrafiltracijos valymo procesas apima fizinį ir cheminį valymo procesą. Fizinis valymo procesas apima vandens atbulinį plovimą internetu. Vandens atgalinis plovimas BW skirtas naudoti vandens srauto kryptį, priešingą vandens gamybos krypčiai. Atbulinio plovimo vanduo patenka iš membranos mazgo vandens gamybos galo. Vanduo teka per membranos poras, kad pašalintų teršalus giliame membranos porų sluoksnyje ir membranos paviršiuje.

Cheminis valymas CIP naudoja chemines priemones, kurios pašalina ultrafiltracinės membranos paviršiuje ir viduje susidariusią taršą koloidais, organinėmis medžiagomis, neorganinėmis druskomis ir kt. Valymo dažnumo ir valymo intensyvumo didinimas padeda nuodugniau pašalinti įvairius teršalus.