Ультрафильтрация занимает промежуточное положение между микрофильтрацией и обратным осмосом. Размеры пор ультрафильтрационных мембран лежат в пределах 0,001 – 0,1 мкм. Ультрафильтрация, в отличие от обратного осмоса, является низконапорным процессом: рабочее трансмембранное давление на ультрафильтре обычно не превышает 1,5 бар. Типичное применение ультрафильтрации – удаление из растворов высокомолекулярных компонентов и взвешенных частиц. К преимуществам ультрафильтрации относятся:
Ультрафильтрация (схема)
- надежное удаление из воды спор, бактерий, вирусов и взвешенных частиц;
- частичное удаление растворенных органических веществ;
- качество очищенной воды стабильно и не зависит от степени загрязнения исходной воды;
- превосходный способ подготовки воды для обратного осмоса;
- простое и надежное оборудование.
Аппараты на полых волокнах имеют высокую «плотность упаковки» мембраны: величина фильтрующей поверхности в единице объема таких аппаратов превышает 500 м2/м3. В настоящее время свыше 90 % мирового рынка ультрафильтров приходится на половолоконные аппараты. Исходная жидкость может подаваться как во внутренний канал волокна (фильтрация изнутри-наружу), так на наружную поверхность волокна (фильтрация снаружи-внутрь). Наиболее выгодным режимом фильтрации с точки зрения потребления электроэнергии является тупиковый, в котором весь поток исходной жидкости проходит через мембрану, а накопившийся осадок периодически удаляется обратной промывкой фильтратом. Гидравлический КПД (recovery) ультрафильтрационной установки, работающей в тупиковом режиме, рассчитывается как отношение конечного расхода фильтрата к расходу исходной воды. При работе на воде средней загрязненности гидравлический КПД обычно находится в диапазоне 80-90 %.
Ультрафильтрация занимает существенное место в секторе водоподготовки. Она позволяет надежно и с высокой эффективностью получать питьевую воду из различных видов природной воды. Кроме того ультрафильтрация становится все более важной в области очистки сточных вод. Например, процесс очистки воды в мембранном биореакторе (МБР) обычно состоит из биологической обработки сточной воды и мембранной фильтрации, что делает ненужными стадии отстаивания и дезинфекции.
Эффективная водоподготовка и водоочистка, как правило, требует сочетания различных методов и технологий. Это сочетание зависит от применения очищенной воды (например, питьевая вода или вода для энергетики и т. д.) и степени загрязненности исходной воды. Благодаря своим преимуществам ультрафильтрация может играть решающую роль в этой комбинации физических, химических и механических процессов.
Comments are closed.