Какво е ултрафилтрацията на водата?

Един ефективен метод за пречистване на водата е неговата пробиване през полупропускливата мембрана. Процесите на филтриране се класифицират според размера на частиците, които трябва да се разделят:

• микрофилтрация през мембрани с размери на порите от 0,05 до 10 μm;
• ултрафилтрация - пори от 0,001 цт до 0,05 цт;
• обратна осмоза и нанофилтрация - пори 1 nm и по-ниски.

Ултрафилтрацията на водата е предназначена за отстраняване от нея на микроорганизми и макроскопични включвания, които не преминават през порите на мембраната.

Традиционен механизъм на действие на филтъра снасипването се основава на гравитационно почистване. Ултрафилтрацията се извършва като пресяване през пореста мрежа, където всички частици с по-голям диаметър са разделени.

Видове мембрани

Филтърните елементи са плоски листове или влакна с капиляри. През първата се произвежда главно ултрафилтрация на отпадъчни води, а последните са предназначени за пречистване на водата.

Влакната се извършват основно от едноканални, свътрешен диаметър от около 0,8 мм. Те се подлагат на чести товари и могат да бъдат унищожени по време на промиването. Многоканалните влакна съдържат няколко капиляри и имат значително по-голяма здравина.

Мембраните са направени от полимери, например,от полиестер сулфон. Неговите параметри могат да се променят чрез добавяне на други синтетични материали. Широкият диапазон на рН на обработените течности дава възможност за ефективно почистване на филтърните елементи.

Полимерните мембрани трябва периодично да се дезинфекцират, защото микробите обичат да ядат органична материя и да образуват колонии върху нея.

Дълъг служи като керамична мембрана, която се измива добре с детергенти. Цената му е по-висока, но експлоатационният живот достига 10 години.

Методи за филтриране

Системата за ултрафилтрация на водата се състои от модули,пълни с кухи порести влакна. Първоначално течност влиза капилярите, след което настъпва филтруване през страничните стени. Захранването в обратна посока също е възможно.

Измиването се извършва чрез филтрат с храненето муконтра поток. Еднородното разпределение на течността извън влакната осигурява отстраняването на отлаганията от капилярите. Важно е да изберете правилния режим на пране, за да премахнете по-лесно слоя замърсител.

Филтрите работят в два режима, единият от коитоНалягане: водата се подава в корпуса на устройството под налягане. Потопеният метод се осъществява, като се използват мембрани, спуснати в отворен съд. От страната на изхода се създава вакуум и течността се изсмуква през филтърния материал.

Модулите са разположени вертикално. Водата в тях идва от единия край и се отнема от другата. Броят на модулите в един филтър обикновено не надвишава два броя. Това изисква по-малко уплътнения, което намалява вероятността от течове. Вертикалните модули са удобни за поддръжка и тестване. Те са лесни за инсталиране и извличане.

Режими на филтриране

Когато се извършва ултрафилтрация на вода, филтрирайтемогат да работят в застой и тангенциални режими. В първия случай цялата доставена вода се пречиства. Депозитите от мембраната се отстраняват периодично по време на процеса на измиване или с дренажен поток. Мембраната бързо се замърсява, а спадът на налягането през нея трябва да бъде малък, което намалява производителността на устройството. Методът се използва за пречистване на вода, с малка концентрация на суспензии.

В тангенциалния режим средата, която ще се филтрирациркулира по протежение на повърхността на мембраната и депозитите върху нея се оформят малко. Турбуленцията на потока в захранващия канал дава възможност за пречистване на водата с висока концентрация на суспендирани твърди вещества. Недостатъците на метода са увеличаване на потреблението на енергия за създаване на висок дебит и необходимост от инсталиране на допълнителни тръбопроводи.

Параметри на ултрафилтрацията

Основните параметри на ултрафилтрацията са:

1. Селективност - съотношението на концентрациите на примеси в замърсената вода (C_Рин.) и във филтрата (С._О.): R = (1-С_О./ С_Рин.) ∙ 100%. За процеса на ултрафилтрация той е голям, което ви позволява да запазите най-малките частици, включително бактерии и вируси.
2. Скоростта на потока на филтрата е количеството пречистена вода за единица време.
3. Специфичен разход на филтрат - количеството продукт, преминаващо през 1 м² площта на мембраната. Зависи от характеристиките на филтърния елемент и чистотата на изходната вода.
4. Разликата в налягането в мембраната е разликата между налягането от страната на захранването и от страната на филтрата.
5. Пропускливостта е съотношението между специфичното потребление на филтрата и спада на налягането през мембраната.
6. Хидравличната ефективност е съотношението между дебитите на филтрата и доставената захранваща вода.

Ултрафилтрация за дезинфекция на вода

Традиционни методи за отстраняване на микроорганизмивключват технологии, използващи реагенти. Ултрафилтрацията на водата се състои в физичното отделяне на микроорганизми и колоиди от нея поради малкия размер на порите на мембраната. Предимството на метода е премахването на труповете от микроорганизми, водорасли, органични вещества и механични частици. Не е необходима обаче специална подготовка на вода, която в други случаи е задължителна. Необходимо е само да се премине през механичен филтър от 30 микрона.

Когато купувате филтри, трябва да определите размеритемембраната пори. За да премахнете напълно вируси диаметър на отворите трябва да бъде най 0,005 микрона. За по-големи размери, тъй като дезинфекция функция няма да бъде осъществено.

Освен това технологията за ултрафилтрация осигурява изчистване на водата. Всички окачвания са напълно отстранени.

Инсталацията на ултрафилтрация на вода съдържа паралелни устройства, които осигуряват необходимата производителност на процеса и възможност за подмяна на водата по време на работа.

Пречистване на водата пред йонообменните филтри

Смолата е ефективна при забавяне на колоидните частици с размер 0.1-1.0 цт, но бързо запушват гранулите. Измиването и регенерирането са от голяма полза тук. Особено трудно е да се отстранят частиците от SiO₂, които са особено многобройни в кладенци и речни води. След запушване, смолата започва да се натрупва с микроорганизми на места, които не се измиват с почистващи разтвори.

Ионитите също са активно запушени с емулгирани масла, които не могат да бъдат отстранени. Запушването е толкова силно, че е по-лесно да се смени филтъра, отколкото да се отдели маслото от него.

Филтриращите гранули от смола активно се запушват от високомолекулни съединения. Те са добре отстранени от активния въглен, но имат кратък живот.

Йонообменни смоли са ефективни с ултрафилтрация отстраняване на 95% от колоиди.

Пречистване на водата - ултрафилтрация преди обратната осмоза

Оперативните разходи се намаляват, когатопостепенно инсталиране на филтри с последващо намаляване на размера на забавените частици. Ако се установи по-грубо почистване преди модула за ултрафилтрация, то подобрява ефективността на системите за обратна осмоза. Последните са чувствителни към анионни и нейонни флокуланти, ако в предварителния етап се извършва коагулация на замърсителите.

Големите молекули органични бързо запушват поритемембрани за обратна осмоза. Те бързо растат с микроорганизми. Предварителната ултрафилтрация на водата решава всички проблеми и е икономически осъществима, когато се използва с обратна осмоза.

Обработка на отпадъчни води

Пречистването на отпадни води чрез ултрафилтрация дававъзможността за повторно използване в индустрията. Те са подходящи за инженерно инженерство, а техногенният товар при отворени резервоари за пиене е намален.

За почистване се използва мембранна технологиядренажи от галванично и текстилно производство, в хранително-вкусовата промишленост, отстраняване на сяра, отстраняване от карбамидни разтвори, електролити, съединения на тежки метали, нефтопродукти и др. В същото време ефикасността и технологията на почистване са опростени.

С ниско молекулно тегло на примесите чрез ултрафилтрация могат да се получат концентрати от чисти продукти.

Особено важен е проблемът с отделянето на емулгирани масла от водата. Предимството на мембранната технология е простотата на метода, ниската консумация на енергия и липсата на химикали.

Почистване на повърхностни води

Утаяването и филтрирането преди това са били ефективниметоди за пречистване на водата. Примесите от естествен произход са ефективно отстраняват, но сега има изкуствени замърсители, за да се отстрани, които изискват други методи за пречистване. Особено много проблеми създава първоначален хлориране образуване органохлорини. Използването на допълнителни етапи на пречистване с активен въглен и озониране увеличава разходите на вода.

Ултрафилтрацията позволява питейна водадиректно от повърхностни източници: премахва водорасли, микроорганизми, суспендирани частици и други съединения. Методът е ефективен при предварителна коагулация. Не е необходимо дълго утаяване, тъй като не е необходимо да се образуват големи люспи.

Инсталирането на ултрафилтрацията на водата (снимката по-долу) позволява постигането на постоянно добро качество на пречистената вода без използване на сложно оборудване и реагенти.

Използването на коагулациятатъй като много органични съединения във водата не се определят чрез традиционния метод на окисляване с калиев перманганат. Освен това съдържанието на органична материя варира значително, поради което е трудно да се избере необходимата концентрация на реагентите.

заключение

Ултрафилтрацията на водата през мембраните дава възможност за постигане на необходимата чистота с минимална консумация на реагенти. Канализацията след третиране може да се използва за промишлени цели.

Ултрафилтрацията не винаги е ефективна. Методът не позволява отстраняването на определени вещества, например органохлорни съединения и определени хуминови киселини. В такива случаи се използва многоетапно почистване.