Charakteristika ultrafiltračnej membrány

Materiály používané na výrobu ultrafiltračných membrán možno rozdeliť na organické materiály a anorganické materiály. Organické materiály zahŕňajú polyvinylidénfluorid (PVDF), polyétersulfón (PES), polypropylén (PP), polyetylén (PE), polysulfón (PS), polyakrylonitril (PAN), polyvinylchlorid (PVC) atď. Anorganické materiály zahŕňajú oxid hlinitý, karbid kremíka a nehrdzavejúca oceľ, medzi ktoré patrí karbid kremíka s vynikajúcim stabilným výkonom, ktorý má širší rozsah použitia.

Keď sa ultrafiltrácia používa na úpravu vody, či už ide o organickú ultrafiltráciu alebo anorganickú ultrafiltračnú membránu, stabilita a hydrofilnosť jej materiálu sú dve najdôležitejšie vlastnosti. Stabilita zahŕňa dva aspekty. Jej chemická stabilita určuje životnosť materiálu membrány pri pôsobení kyselín, zásad, oxidantov, mikroorganizmov a pod. a priamo súvisí aj s výberom čistiaceho procesu; zatiaľ čo fyzikálna stabilita určuje požiadavky na materiál membrány na predúpravu prítoku, či odolá vysokým nárazom suspendovaných látok, fyzickému opotrebovaniu a fyzickému poškodeniu. Hydrofilnosť určuje schopnosť membránového materiálu zabraňovať znečisteniu znečisťujúcimi látkami vo vode, prevádzkový tlak a ovplyvňuje tok membránou.

1) Proces separácie neprechádza fázovou zmenou a spotrebuje menej energie;

2) Separačný proces sa môže uskutočňovať pri izbovej teplote, ktorá je vhodná na koncentráciu alebo čistenie niektorých látok citlivých na teplo, ako sú šťavy, biologické prípravky a určité lieky;

3) Separačný proces je poháňaný iba nízkym tlakom a zariadenie a procesný tok sú jednoduché, ľahko ovládateľné, spravovateľné a udržiavané;

4) Rozsah použitia je široký. Ultrafiltračnú separačnú technológiu možno použiť pre rozpustené látky s veľkosťou približne 0.005~0,1μm. Okrem toho, použitie série membrán s rôznymi medznými hodnotami molekulovej hmotnosti sa môže použiť na klasifikáciu molekulovej hmotnosti každej zložky v zmesi rozpustených látok s rôznymi molekulovými hmotnosťami.

1) Veľkosť pórov sita je malá, čo môže takmer zachytiť všetky baktérie, zdroje tepla, vírusy a koloidné častice, proteíny a makromolekulárne organické látky v roztoku;

2) Či môže byť separácia účinná, závisí od veľkosti pórov membrány a veľkosti, tvaru a tuhosti a pružnosti častíc rozpustenej látky, ako aj od chemických vlastností roztoku (hodnota pH, elektrické vlastnosti), od zloženia (či iné častice existujú) a štruktúru, elektrické vlastnosti a chemické vlastnosti (hydrofóbnosť, hydrofilnosť atď.) povrchu membránovej hustej vrstvy;

3) Celý proces prebieha v dynamickom stave, bez tvorby filtračných koláčov, takže povrch membrány nemôže prejsť cez materiál, je len obmedzená akumulácia a rýchlosť filtrácie môže dosiahnuť rovnovážnu hodnotu v stabilnom stave bez nepretržitý útlm;

4) Separácia makromolekulárnych rozpustených látok ultrafiltračnými membránami závisí hlavne od pórovitosti membrány, to znamená od adsorpčných, odpudzovacích, blokovacích a preosievacích účinkov membrány na makromolekulové rozpustené látky. 1.4 Prevádzkový režim ultrafiltrácie

Ultrafiltráciu je možné prevádzkovať v dvoch prevádzkových režimoch: filtrácia na slepom konci a filtrácia s priečnym tokom.

Režim slepej filtrácie

Tento režim filtrácie je podobný klasickej filtrácii. Prítok vstupuje do zostavy ultrafiltračnej membrány a všetok prechádza cez povrch membrány, aby sa stal produkovanou vodou a vyteká zo strany filtrátu zo zostavy ultrafiltračnej membrány. Nečistoty, ako sú suspendované látky, koloidy a makromolekulárne organické látky zachytené ultrafiltračnou membránou, sú vypúšťané zo zostavy membrány pomocou časovaného čistenia vzduchu, spätného preplachovania vodou a premývania vpred a pravidelného chemického čistenia.

Režim krížovej filtrácie

Keď sú pritekajúce suspendované látky a zákal ultrafiltrácie vysoký, ultrafiltrácia môže byť prevádzkovaná v režime filtrácie s priečnym tokom. Prítok vstupuje do zostavy ultrafiltračnej membrány, časť prechádza cez povrch membrány, aby sa stala produkovanou vodou, a druhá časť je vypúšťaná zo zostavy membrány so suspendovanými látkami a inými nečistotami, aby sa stala koncentrovanou vodou. Vypúšťaná koncentrovaná voda sa znovu natlakuje a cirkuluje späť do membránovej zostavy, pričom udržiava šmykovú silu generovanú vysokým prietokom na povrchu membrány a odstraňuje suspendované látky a iné nečistoty zachytené na povrchu membrány, čím sa udržiava znečistenie. vrstva na tenšej úrovni.

Krížová filtrácia má nízku spotrebu energie a nízky prevádzkový tlak, teda nižšie prevádzkové náklady; filtrácia s priečnym tokom môže spracovávať prítok s vyšším obsahom suspendovaných pevných látok. Špecifický prevádzkový režim je potrebné určiť na základe obsahu nerozpustených látok, zákalu a CHSK v prítoku a prostredníctvom pilotného testovania.

Proces čistenia ultrafiltrácie zahŕňa proces fyzického čistenia a chemický proces čistenia. Proces fyzického čistenia zahŕňa online spätné preplachovanie vodou. Spätné preplachovanie vodou BW má použiť smer prúdenia vody opačný k smeru výroby vody. Voda zo spätného preplachu vstupuje z konca zostavy membrány na výrobu vody. Voda preteká cez póry membrány, aby odstránila škodliviny v hlbokej vrstve pórov membrány a na povrchu membrány.

Chemické čistenie CIP používa chemické prostriedky na odstránenie znečistenia vytvoreného na povrchu a vo vnútri ultrafiltračnej membrány koloidmi, organickými látkami, anorganickými soľami atď. Zvýšenie frekvencie čistenia a zvýšenie intenzity čistenia vedie k dôkladnejšiemu odstraňovaniu rôznych znečisťujúcich látok.