Што такое ультрафільтрація вады?

Эфектыўным спосабам ачысткі вады з'яўляецца яе продавліваніем праз полупроницаемые мембраны. Працэсы фільтрацыі класіфікуюцца па памерах падзяляем часціц:

• микрофильтрация праз мембраны з памерамі часу ад 0,05 да 10 мкм;
• ультрафільтрація - поры ад 0,001 мкм да 0,05 мкм;
• зваротны осмос і нанофильтрация - поры 1 нм і ніжэй.

Ультрафільтрація вады прызначана для выдалення з яе мікраарганізмаў і макраскапічным уключэнняў, не праходзяць праз поры мембраны.

Традыцыйны механізм дзеяння фільтраў з засыпаннем заснаваны на гравітацыйнай ачыстцы. Ультрафільтрація вырабляецца падобна прасейвання праз порыстае сіта, дзе ўсе часціцы большага дыяметра адлучаюцца.

тыпы мембран

Фільтруюць элементы ўяўляюць сабой плоскія лісты або валакна з капілярамі. Праз першыя вырабляецца пераважна ультрафільтрація сцёкавых вод, а апошнія прызначаныя для водападрыхтоўкі.

Валакна ў асноўным выконваюцца аднаканальную, з унутраным дыяметрам каля 0,8 мм. Яны падвяргаюцца частым нагрузак і могуць разбурыцца пры зваротнай прамыванні. Шматканальныя валакна ўтрымліваюць некалькі капіляраў і валодаюць значна большай трываласцю.

Мембраны вырабляюцца з палімераў, напрыклад, з полиэстерсульфона. Яго параметры могуць змяняцца за кошт дадання іншых сінтэтычных матэрыялаў. Шырокі дыяпазон рН апрацоўваных вадкасцяў дае магчымасць эфектыўна чысціць фільтруюць элементы.

Палімерныя мембраны павінны перыядычна абеззаражваецца, паколькі мікробы любяць есці арганіку і ўтвараць на ёй калоніі.

Доўга служыць керамічная мембрана, якая добра адмываецца мыйнымі сродкамі. Цана яе вышэй, але тэрмін эксплуатацыі дасягае 10 гадоў.

спосабы фільтрацыі

Сістэма ультрафільтрація вады складаецца з модуляў, запоўненых полымі кіпрымі валокнамі. Зыходная вадкасць паступае ў капіляры, пасля чаго адбываецца фільтраванне праз бакавыя сценкі. Магчымая таксама падача ў зваротным кірунку.

Прамыванне вырабляецца фільтрата з яго падачай сустрэчным патокам. Раўнамернае размеркаванне вадкасці звонку валокнаў забяспечвае выдаленне адкладаў з капіляраў. Тут важна правільна падабраць рэжым прамывання, каб лягчэй выдаляўся забруджваць пласт.

Фільтры працуюць у двух рэжымах, адзін з якіх напорнай: вада падаецца ў кажух прылады пад ціскам. Погружной спосаб вырабляецца з дапамогай мембран, апушчаных у адкрытую ёмістасць. З выхадны боку ствараецца вакуум, і вадкасць ўсмоктваецца праз фільтруе матэрыял.

Модулі размяшчаюцца вертыкальна. Вада ў іх паступае з аднаго канца, а адводзіцца - з іншага. Колькасць модуляў ў адным фільтры звычайна не перавышае двух адзінак. За кошт гэтага патрабуецца менш пракладак, што памяншае верагоднасць працёкаў. Вертыкальныя модулі зручна абслугоўваць і тэставаць. Іх лёгка ўсталёўваць і здабываць.

рэжымы фільтравання

Калі вырабляецца ультрафільтрація вады, фільтры могуць працаваць у тупіковай і тангенцыйным рэжымах. У першым выпадку вырабляецца ачыстка ўсёй падаецца вады. Адклады з мембраны перыядычна выдаляюцца ў працэсе прамывання або з дрэнажных патокам. Мембрана хутка забруджваецца, і перапад ціску на ёй павінен падтрымлівацца невялікім, што зніжае прадукцыйнасць апарата. Спосаб ужываецца для водападрыхтоўкі, пры невялікай канцэнтрацыі завісяў.

Пры тангенцыйным рэжыме фільтруюцца асяроддзе цыркулюе ўздоўж паверхні мембраны і адкладаў на ёй утвараецца няшмат. Турбулентнасць патоку ў канале падачы дазваляе чысціць ваду з высокай канцэнтрацыяй завісяў. Недахопамі спосабу з'яўляюцца рост энергазатрат на стварэнне вялікай хуткасці патоку і неабходнасць устаноўкі дадатковых трубаправодаў.

параметры ультрафільтрація

Асноўнымі параметрамі ультрафільтрація з'яўляюцца:

1. Селектыўнасць - суадносіны канцэнтрацый прымешак у забруджанай вадзе (З _ув.) І ў фільтрат (З _вых.): R = (1 - З _вых. / З _ув.) ∙ 100%. Для працэсу ультрафільтрація яна вялікая, што дазваляе затрымліваць драбнюткія часціцы, у тым ліку бактэрыі і вірусы.
2. Выдатак фільтрата - колькасць вычышчанай вады ў адзінку часу.
3. Удзельная расход фільтрата - колькасць прадукту, які праходзіць праз 1 м ² плошчы мембраны. Залежыць ад характарыстык фільтруе элемента і чысціні зыходнай вады.
4. Перапад ціску на мембране - рознасць паміж ціскам з боку харчавання і з боку фільтрата.
5. Пранікальнасць - стаўленне паміж удзельным выдаткам фільтрата і перападам ціску на мембране.
6. Гідраўлічны ККД - стаўленне паміж выдаткамі фільтрата і падаецца зыходнай вады.

Ультрафільтрація для дэзінфекцыі вады

Традыцыйныя метады выдалення мікраарганізмаў ўключаюць тэхналогіі з ужываннем рэагентаў. Ультрафільтрація вады заключаецца ў фізічным аддзяленні ад яе мікраарганізмаў і коллоидов за кошт малога памеру часу мембраны. Годнасцю спосабу з'яўляецца выдаленне трупаў мікраарганізмаў, багавіння, арганічных рэчываў і механічных часціц. Пры гэтым няма неабходнасці ў спецыяльнай падрыхтоўцы вады, якая ў іншых выпадках абавязковая. Патрабуецца толькі папярэдне прапусціць яе праз 30-мікроннай фільтр механічнай ачысткі.

Пры куплі фільтраў патрабуецца вызначыць памеры часу мембран. Каб цалкам выдаліць вірусы, дыяметры адтулін павінны быць на ўзроўні 0,005 мкм. Пры вялікіх памерах часу функцыя абеззаражання выконвацца не будзе.

Акрамя таго, тэхналогія ультрафільтрація прадугледжвае асвятленне вады. Усе завісі цалкам выдаляюцца.

Ўстаноўка ультрафільтрація вады ўтрымлівае паралельна падлучаныя апараты, што забяспечвае неабходную прадукцыйнасць працэсу і магчымасць іх замены ў працэсе працы.

Ачыстка вады перад іонаабменных фільтрамі

Смала эфектыўная пры затрымцы коллоідных часціц памерам 0,1-1,0 мкм, але яны хутка закаркоўваюць гранулы. Прамыванне і рэгенерацыя тут мала дапамагаюць. Асабліва цяжка выдаліць часціцы SiO _2, якіх асабліва шмат у свідравінах і рачной вадзе. Пасля закаркоўвання смала пачынае абрастаць мікраарганізмамі ў месцах, не прамываць мыйнымі растворамі.

Иониты таксама актыўна забіваюцца эмульгированными алеямі, якія немагчыма выдаліць. Закаркоўванне адбываецца настолькі моцна, што прасцей замяніць фільтр, чым аддзяліць ад яго масла.

Фільтруюць гранулы смол актыўна забіваюцца высокамалекулярныя злучэнні. Іх добра выдаляе актываваны вугаль, але ён мае малы тэрмін службы.

Іонаабменных смалы эфектыўныя разам з ультрафільтрація, той, хто бяжыць больш за 95% коллоидов.

Ачыстка вады - ультрафільтрація перад зваротны осмос

Эксплуатацыйныя выдаткі зніжаюцца пры ступеністай ўсталёўцы фільтраў з паслядоўным памяншэннем памераў якіх затрымліваюць часціц. Калі перад ультрафильтрационным модулем устанаўліваецца больш грубая ачыстка, то ён павышае эфектыўнасць сістэм зваротнага осмасу. Апошнія адчувальныя да аніёнаў і неіённыя флокулянтов, калі на папярэдняй прыступкі вырабляецца каагуляцыя забруджванняў.

Крупномолекулярные арганіка хутка забівае пары обратноосмотических мембран. Яны хутка абрастаюць мікраарганізмамі. Папярэдняя ультрафільтрація вады вырашае ўсе праблемы і эканамічна мэтазгодная пры выкарыстанні з зваротны осмос.

апрацоўка сцёкаў

Ачыстка сцёкавых вод ультрафільтрація дае магчымасць паўторна іх выкарыстоўваць у прамысловасці. Для прымянення ў тэхніцы яны падыходзяць, а тэхнагенная нагрузка на адкрытыя вадаёмы пітнога прызначэння зніжаецца.

Мембранныя тэхналогіі прымяняюцца для ачысткі сцёкаў гальванічнага і тэкстыльнай вытворчасці, у харчовай прамысловасці, сістэмах абезжалезвання, пры выдаленні з раствораў карбаміду, электралітаў, злучэнняў цяжкіх металаў, нафтапрадуктаў і інш. Пры гэтым павышаецца эфектыўнасць ачысткі і спрашчаецца тэхналогія.

Пры нізкай малекулярнай масе прымешак ультрафільтрація можна атрымліваць канцэнтраты чыстых прадуктаў.

Асабліва важная праблема аддзялення ад вады эмульгированных алеяў. Перавагай мембраннай тэхналогіі з'яўляецца прастата спосабу, нізкія энергазатраты і адсутнасць патрэбы ў хімікатаў.

Апрацоўка вод паверхневых крыніц

Асаджэнне і фільтраванне раней былі эфектыўнымі спосабамі ачысткі вады. Прымешкі прыроднага паходжання тут выдаляюцца эфектыўна, але цяпер з'явіліся тэхнагенныя забруджвальныя рэчывы, для выдалення якіх патрабуюцца іншыя спосабы ачысткі. Асабліва шмат праблем стварае першаснае хлараванне вады, утваральнае хлорарганічных злучэння. Ужыванне дадатковых стадый ачысткі актываваным вуглём і азанаванню павышае сабекошт вады.

Ультрафільтрація дазваляе атрымліваць пітную ваду прама з паверхневых крыніц: з яе выдаляюцца водарасці, мікраарганізмы, узважаныя часціцы і інш. Злучэння. Спосаб эфектыўны з папярэдняй каагуляцыі. Пры гэтым не патрабуецца доўгі адстойванне, паколькі не абавязковым з'яўляецца фарміраванне буйных шматкоў.

Ўстаноўка ультрафільтрація вады (фота ніжэй) дазваляе дасягаць устойліва добрага якасці вычышчанай вады без прымянення складанага абсталявання і рэагентаў.

Прымяненне метадаў каагуляцыі становяцца неэфектыўным, паколькі многія арганічныя злучэнні ў вадзе не вызначаюцца традыцыйным метадам акіслення перманганатом калію. Акрамя таго, змест арганікі вагаецца ў шырокіх межах, з-за чаго складана падабраць неабходную канцэнтрацыю рэагентаў.

заключэнне

Ультрафільтрація вады праз мембраны дазваляе дамагчыся яе неабходнай чысціні пры мінімальным расходзе рэагентаў. Сцёкавыя вады пасля апрацоўкі можна выкарыстоўваць для прамысловых мэтаў.

Ультрафільтрація не заўсёды эфектыўная. Спосаб не дазваляе выдаляць некаторыя рэчывы, напрыклад, хлорарганічных злучэння і некаторыя гумінавых кіслот. У такіх выпадках ужываецца шматступенная ачыстка.