Caratteristiche della membrana di ultrafiltrazione

I materiali utilizzati per realizzare le membrane di ultrafiltrazione possono essere suddivisi in materiali organici e materiali inorganici. I materiali organici includono polivinilidenfluoruro (PVDF), polietersulfone (PES), polipropilene (PP), polietilene (PE), polisulfone (PS), poliacrilonitrile (PAN), cloruro di polivinile (PVC), ecc. I materiali inorganici includono ossido di alluminio, carburo di silicio e acciaio inossidabile, tra cui il carburo di silicio con eccellenti prestazioni stabili ha una gamma più ampia di ambienti di utilizzo.

Quando l'ultrafiltrazione viene utilizzata per il trattamento dell'acqua, che si tratti di ultrafiltrazione organica o di membrana di ultrafiltrazione inorganica, la stabilità e l'idrofilia del suo materiale sono le due proprietà più importanti. La stabilità include due aspetti. La sua stabilità chimica determina la durata del materiale della membrana sotto l'azione di acidi, alcali, ossidanti, microrganismi, ecc., ed è anche direttamente correlata alla scelta del processo di pulizia; mentre la stabilità fisica determina i requisiti del materiale della membrana per il pretrattamento dell'affluente, se può resistere a un impatto elevato di materia sospesa, usura fisica e danni fisici. L'idrofilia determina la capacità anti-inquinamento del materiale della membrana agli inquinanti nell'acqua, la pressione di esercizio e influisce sul flusso della membrana.

1) Il processo di separazione non subisce cambiamenti di fase e consuma meno energia;

2) Il processo di separazione può essere effettuato a temperatura ambiente, il che è adatto per la concentrazione o la purificazione di alcune sostanze sensibili al calore come succhi, preparati biologici e alcuni farmaci;

3) Il processo di separazione è guidato solo da bassa pressione e l'attrezzatura e il flusso del processo sono semplici, facili da usare, gestire e manutenere;

4) La gamma di applicazioni è ampia. La tecnologia di separazione tramite ultrafiltrazione può essere utilizzata per soluti con dimensioni di circa 0.005~0,1μm. Inoltre, l'uso di una serie di membrane con diversi cutoff di peso molecolare può essere utilizzato per classificare il peso molecolare di ciascun componente in una miscela di soluti con diversi pesi molecolari.

1) La dimensione dei pori di setacciatura è piccola, il che consente di intercettare quasi tutti i batteri, le fonti di calore, i virus e le particelle colloidali, le proteine ​​e la materia organica macromolecolare nella soluzione;

2) L'efficacia della separazione dipende dalla dimensione dei pori della membrana e dalla dimensione, forma, rigidità e flessibilità delle particelle di soluto, nonché dalle proprietà chimiche della soluzione (valore del pH, proprietà elettriche), dalla composizione (se sono presenti altre particelle) e dalla struttura, dalle proprietà elettriche e chimiche (idrofobicità, idrofilia, ecc.) della superficie dello strato denso della membrana;

3) L'intero processo viene eseguito in uno stato dinamico, senza formazione di torte di filtrazione, in modo che la superficie della membrana non possa passare attraverso il materiale, che è solo un accumulo limitato, e la velocità di filtrazione può raggiungere il valore di equilibrio in uno stato stabile senza attenuazione continua;

4) La separazione dei soluti macromolecolari mediante membrane di ultrafiltrazione dipende principalmente dalla porosità della membrana, ovvero dagli effetti di adsorbimento, repulsione, blocco e setacciatura della membrana sui soluti macromolecolari. 1.4 Modalità di funzionamento dell'ultrafiltrazione

L'ultrafiltrazione può essere realizzata in due modalità operative: filtrazione a fondo cieco e filtrazione a flusso tangenziale.

Modalità di filtraggio senza uscita

Questa modalità di filtrazione è simile alla filtrazione tradizionale. L'affluente entra nell'assemblaggio della membrana di ultrafiltrazione e tutto passa attraverso la superficie della membrana per diventare acqua prodotta e fluisce fuori dal lato filtrato dell'assemblaggio della membrana di ultrafiltrazione. Le impurità come materia sospesa, colloidi e materia organica macromolecolare intercettate dalla membrana di ultrafiltrazione vengono scaricate dall'assemblaggio della membrana tramite lavaggio ad aria temporizzato, lavaggio in controcorrente e lavaggio in avanti con acqua e regolari processi di pulizia chimica.

Modalità di filtrazione a flusso incrociato

Quando la materia sospesa in afflusso e la torbidità dell'ultrafiltrazione sono elevate, l'ultrafiltrazione può essere azionata in modalità di filtrazione a flusso incrociato. L'afflusso entra nell'assemblaggio della membrana di ultrafiltrazione, una parte di essa attraversa la superficie della membrana per diventare acqua prodotta e l'altra parte viene scaricata dall'assemblaggio della membrana con materia sospesa e altre impurità per diventare acqua concentrata. L'acqua concentrata scaricata viene nuovamente pressurizzata e fatta circolare nuovamente nell'assemblaggio della membrana, mantenendo la forza di taglio generata dall'elevata portata sulla superficie della membrana e rimuovendo la materia sospesa e altre impurità intercettate sulla superficie della membrana, mantenendo così lo strato di inquinamento a un livello più sottile.

La filtrazione a flusso incrociato ha un basso consumo energetico e una bassa pressione di esercizio, quindi costi operativi inferiori; la filtrazione a flusso incrociato può trattare l'affluente con un contenuto di solidi sospesi più elevato. La modalità di funzionamento specifica deve essere determinata in base al contenuto di solidi sospesi, torbidità e COD nell'affluente e tramite test pilota.

Il processo di pulizia dell'ultrafiltrazione include il processo di pulizia fisica e il processo di pulizia chimica. Il processo di pulizia fisica include il controlavaggio dell'acqua online. Il controlavaggio dell'acqua BW consiste nell'utilizzare la direzione del flusso dell'acqua opposta alla direzione di produzione dell'acqua. L'acqua di controlavaggio entra dall'estremità di produzione dell'acqua dell'assemblaggio della membrana. L'acqua scorre attraverso i pori della membrana per rimuovere gli inquinanti nello strato profondo dei pori della membrana e sulla superficie della membrana.

La pulizia chimica (CIP) utilizza agenti chimici per rimuovere l'inquinamento formatosi sulla superficie e all'interno della membrana di ultrafiltrazione da colloidi, materia organica, sali inorganici, ecc. Aumentando la frequenza e l'intensità della pulizia si ottiene una rimozione più accurata di vari inquinanti.