Proekojp - uzdatnianie wody

Ultrafiltracja – ciśnieniowe procesy membranowe

Technologią, która w procesie oczyszczania wody używa membran, sit molekularnych oraz innych materiałów porowatych jest ultrafiltracja. Metoda ta ma szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach gospodarki ponieważ obok usuwania wirusów i bakterii, specjalizuje się także w separacji koloidów oraz cząsteczek unoszących się na powierzchni cieczy. Ultrafiltracja jest także wyspecjalizowaną metodą do usuwania substancji humusowych, które nadają wodzie żółtawe zabarwienie i tym samym pogarszają jakość wody jako surowca przemysłowego. Systemy ultrafiltracyjne są najczęściej montowane w zakładach przemysłu włókienniczego oraz papierniczego.

Specyfika systemu ultrafiltracji: wykorzystania różnego rodzaju membran

Ultrafiltracja działa na zasadzie fizycznego odsiewu cząsteczek substancji rozpuszczonych, koloidalnych oraz nierozpuszczonych przy wykorzystaniu odpowiedniego rodzaju membrany (brana jest tutaj pod uwagę gęstość oraz wielkość porów). Różnica ciśnień po obu stronach membrany stanowi siłę napędową procesu. Utrzymuje się ona na poziomie 1 MPa (10 atm).
W zależności od jakości doprowadzanej wody, system ultrafiltracji stosuje trzy rodzaje membran (5-500 nm): spiralne, które są najbardziej efektywne kosztowo równocześnie jednak najbardziej wrażliwe na zanieczyszczenia; cylindryczne – montowane częściej niż poprzedniczki za sprawą stosunku: koszty/efekty oraz ceramiczne – cechujące się najwyższą odpornością na zanieczyszczenia.

Ultrafiltracja - schemat działaniaSchemat instalacji do testowania płaskich membran organicznych (1-komora filtracyjna, 2-membrana, 3-mieszadło, 4-butla z gazem, 5-reduktor, 6-pompa recyrkulacyjna) Membrany: płaskie membrany ultrafiltracyjne o cut-off5, 10, 30 i 150 kD
http://forum.iios.pwr.wroc.pl/attachment.php?aid=2090

Dwa systemy ultrafiltracji

Obecnie udoskonalono dwa systemy ultrafiltracji. Na pierwszy z nich składa się obudowa ciśnieniowa wraz z jednostkami filtracyjnymi. Kanały wejścia i wyjścia usytuowane są oddzielnie na jednostkach membran. Drugi system tworzą osobne jednostki w połączeniu z obudową ciśnieniową (z zamontowanymi wlotami i wylotami). Wykorzystując którykolwiek z tych układów mamy pewność, że uzyskana woda jest praktycznie w 100% zdezynfekowana. Dokładność filtracji dla membran ultrafiltracyjnych wynosi aż 0,05 µm.

Wysoka skuteczność metody

Badacze uważają, że stosując ultrafiltrację można produkować wodę pitną z mocno zanieczyszczonych wód powierzchniowych, a nawet ze ścieków, czyniąc z tej metody dużą konkurencję dla bardziej tradycyjnych technologii oczyszczania wody. Ultrafiltracja obok usuwania wielorodzajowych zanieczyszczeń pozwala także na rezygnacje z wrogich środowisku reagentów. Pozbycie się poprocesowych problemów z osadami oraz niekłopotliwa automatyzacja systemu pozwala na stałe otrzymywanie gotowego produktu, o niezmienionym składzie i temperaturze.

Wady korzystania z ultrafiltracji

Największą wadą filtracji molekularnej jest czasochłonność całego procesu. Konieczność stosowania znacznych ciśnień (selektywnie do 145 psi – 10 bar) w celu uzyskania czystej wody również przysparza problemów organizacyjnych.