Ультрафільтрація

Ультрафільтрація — це технологія мембранного очищення води, яка завдяки маленьким розмірам пор (0,02 - 0,03 мкм) здатна затримувати велику кількість домішок при низькому робочому тиску.

До них відносяться:

• патогенні мікроорганізми: бактерії (E-coli, Salmonella, Campylobacter Coli та ін.), найпростіші (Giardia intestinalis, Cryptosporidium), яйця глистів і грибки;
• природні органічні речовини, що викликають кольоровість води — гумінові та фульво-кислоти;
• колоїдні частинки глини, окисненого заліза, водоростей.

Конструкція установки

Елемент являє собою пучок порожнистих волокон виготовлених з гідрофільного матеріалу PVDF з номінальним розміром пор 0,03 мкм. Зовнішній діаметр волокон - 1,3 мм, а внутрішній 0,7 мм.

Пучок закріплюється в двох основах корпусу мембранного елемента.

В залежності від необхідної продуктивності установки готові мембранні елементи в необхідній кількості (залежить від продуктивності) розміщуються на каркасі та підключаються до системи розподілу потоків рідин.

Принцип роботи

Роботу мембранної установки можна описати кількома етапами.

Робочий режим

В процесі фільтрації вода під тиском 2-3 бари подається через нижній розподільний пристрій в зовнішню частину корпусу і просочується крізь товщину капіляра. Забруднення залишаються в зовнішній частині, а очищена вода відводиться зазвичай на наступні стадії очищення або в технологічний процес.

Поточна промивка

Коли продуктивність мембранного елемента падає, виконується послідовність операцій.

1. Зворотній промивка попередньо очищеною водою під тиском 1, 5 бар. Протягом декількох хвилин вона пропускається через внутрішню частину волокон і просочуючись назовні змиває з зовнішньої поверхні частинки забруднень.
2. Продування стисненим повітрям для розпушування забруднень на поверхні мембрани.
3. Швидка пряма промивка чистою водою.
4. Поточна хімічна зворотна промивка розчином реагентів (CEB). Вона необхідна для того, щоб змити з поверхні порожнистих волокон домішки, що важко змиваються — органіку, силікати та ін.

Такий цикл в середньому займає 40 - 60 хвилин. Робота сучасних установок повністю автоматизована, тому оператор обладнання не повинен знаходитись біля обладнання постійно.

Періодичне глибоке хімічне промивання (CIP)

Вона проводиться приблизно раз на місяць, для того, щоб повністю відновити характеристики мембранного елемента. Такий процес займає від 60 хвилин.

Для виконання промивання використовуються лужні та кислотні реагенти. Завданням лужного реагенту є розчинення таких забруднень як силікати, органічні відкладення, біоплівка. Кислотні реагенти видаляють осади солей твердості, заліза, марганцю та алюмінію.

Детально побачити процес роботи та промивання мембрани можна на цьому відео.

Сфера використання

1. Ультрафільтрація завдяки своїм перевагам замінила традиційні схеми очищення води централізованого міського водопостачання зокрема в процесах доочищення грунтових вод.

На зображенні завод з виробництва питної води Джейран-Батан, який забезпечує питною водою Азербайджанські міста Баку та Апшеронський півострів.

2. Попереднє очищення вод з поверхневих джерел перед промисловими системами зворотного осмосу в промисловості та на станціях знесолення морської води.

На зображенні нижче наводиться Очищення води на заводі "Арселор Міттал Кривий Ріг" розроблена компанією Ecosoft.

3. Очищення побутових і промислових стічних вод

Переваги та недоліки ультрафільтрації