Ultrafiltreerimissüsteemi tööpõhimõte
Ultrafiltratsioon (UF) on membraanide eraldamise tehnoloogia, mis suudab lahendusi puhastada ja eraldada. Ultrafiltrimissüsteem koosneb isepuhastuvast filtrist, ultrafiltreerimisseadmest, ultrafiltreerimise tagapesusüsteemist, bakteriid, happe- ja leelise annustamissüsteemist ning ultrafiltratsiooni puhastusseadet. See on lahenduste eraldamise seade, mis kasutab filtreerimissöötmena ultrafiltreerimismembraani filamente ja rõhu erinevust membraani mõlemal küljel liikumapaneva jõuna. Ultrafiltratsioonimembraan võimaldab lahuses (näiteks veemolekulid), anorgaanilisi soolasid ja väikese molekulaarse orgaanilise aine läbimist, peatades samal ajal lahuse ja eraldamise eesmärgi saavutades makromolekulaarsed ained nagu suspendeeritud aine, kolloidid, valgud ja mikroorganismid.
Ultrafiltreerimissüsteemide levinud mõisted
Membraanikomplekt:
Ultrafiltratsioonimembraanfilamendid koondatakse koostise moodustamiseks põhiseadmesse. Ultrafiltratsioonimembraanikomplekt hõlmab peamiselt: membraani hõõgniidid, membraani hõõgniidi tugi, voolukanal, membraanitihend, kest ja jope liides.
Asümmeetriline membraan:
Asümmeetrilist membraani nimetatakse ka asümmeetriliseks membraaniks, mis koosneb õhukesest poorsest või tihedast ajukoorest (eraldusfunktsioon) ja palju paksemast poorsest kihist (tugifunktsioon).
Voog:
Veevoog viitab toodetud vee voolukiirusele ultrafiltratsioonimembraani kaudu, mida tavaliselt väljendatakse gallonitena, mis on toodetud membraanipinna ruutjalga kohta päevas (GFD).
Kontsentratsiooni polarisatsioon:
Kui lahus läbib membraani, koguneb lahustunud aine lahuse ja membraani vahelisele liidesele kõrgsurve küljel, muutes lahustunud aine kontsentratsiooni liidesele kõrgemaks kui põhilahuse kontsentratsioon. Kontsentratsiooni polarisatsiooni olemasolu vähendab märkimisväärselt membraani ülekande ja eraldamise jõudlust, mõjutades oluliselt membraanikomplekti tööefektiivsust ja lühendab ultrafiltreerimismembraani kasutusaega.
Transmembraanse rõhu erinevus:
Transmembraanse rõhu erinevust nimetatakse ka transmembraanse rõhu erinevuseks (TMP), mis viitab erinevusele õõnsa kiu keskmise veerõhu ja permeaadirõhu vahel. Tmp=(sööda veerõhk+kontsentraadi veerõhk)/2- vee tootmisrõhk.
Temperatuuri korrigeeritud transmembraanne rõhk:
Kuna ultrafiltreerimismembraani läbivat vee kiirus on seotud vee temperatuuriga, on temperatuuri korrigeeritud transmembraanrõhk (tctmp) korrektsioonikindlustus, mis põhineb tegelikul temperatuuril, tctmp {{{0}} tmp*e0.019 (t -20)
Surve erinevus:
See viitab ultrafiltratsioonimembraanide komplekti sisselaskeava ja väljalaskeava rõhu erinevusele.
Täielik filtreerimine:
Täieliku filtreerimise korral puhastatakse SV ultrafiltratsioonimembraanide komplekti sisselaskeava transmembraanse rõhu erinevuse abil.
Ristvoolu filtreerimine:
See viitab SV ultrafiltreerimissüsteemile, mis seab kaks töötavat pistikupesa, "puhta vee otsa" ja "kontsentreeritud vee otsa". Töö ajal puhastatakse osa veest transmembraanse rõhu erinevusega ultrafiltreerimismembraani filamentide kaudu ja toodetakse "puhta vee otsast". Vee teine osa voolab efektiivse membraani pinnaga paralleelses suunas, mis võib mängida rolli saasteainete fragmentide loputamisel membraani pinnal ja lastakse lõpuks välja "kontsentreeritud vee otsast". Seda toimimisviisi nimetatakse üldiselt "vooluhulga filtreerimiseks".
Tagapesu:
See viitab loputusele normaalse filtreerimise vastupidises suunas, lõdvestades pinnale ladestunud lisandeid ja loputades need välja.
Keemiline tagapesu:
See viitab kemikaalide lisamisele tagapesu veele, samal ajal kui ultrafiltratsioonimembraan on tagasi pesta, eemaldades membraani pinnale ladestunud väikesed kogus saasteaineid ja takistades suures koguses saasteainete ladestumist ja kasvamist.
Positiivne loputamine:
See viitab sellele, et loputusvesi on komponendi veevarustuse otsast loputatud kontsentreeritud vee otsas samas suunas kui normaalne filtreerimine, loputades jääkpuhastusvedelikku ja saasteaineid õõnsa kiu kiudade sees välja ja tühjendades.
Keemiline puhastamine:
See viitab seadme perioodilisele puhastamisele kemikaalidega pikka aega, kui ultrafiltreerimismembraani kogunenud saasteaineid ei saa tagaspesemise või keemilise tagasipesu abil eemaldada ning transmembraanse rõhu erinevus saavutab määratud piirväärtuse. Keemiline puhastamine nõuab üldiselt tsükliliseks puhastamiseks happe, leelise, bakteriidi või spetsiaalse puhastusvahendi kasutamist.
Terviklikkuse tuvastamine:
Ultrafiltreerimissüsteemi toimimise ajal rebenevad membraanikoosseis aeg -ajalt membraanlained, hävitades sellega membraanikomplekti terviklikkuse. Rõhumulli testi kasutatakse üldiselt membraani filamentide terviklikkuse tuvastamiseks. Kui purustatud kiud leitakse, saab katkise kiu kahte otsa blokeerida epoksü liimiga, et see süsteemist püsivalt isoleerida.
Tagasilükkamise määr:
See viitab teatud molekulmassi aine protsendile, mida membraan suudab pealtkuulata. Tavaliselt kasutatakse ultrafiltreerimismembraani pealtkuulamise vahemikku, mida võib nimetada molekulmassi piiriks või piirmolekulmassi, molekulmassi, mis suudab kinni pidada 90% teatud molekulist. Tagasilükkamise määr r=(CF-CP)/CP*100% CF viitab toore vedeliku kontsentratsioonile ja CP viitab permeaadi kontsentratsioonile.
Sisemine rõhk ja väline rõhk:
Õõneskiust ultrafiltratsioonimembraanikomponendid jagunevad välise rõhu ja siserõhu tüüpideks vastavalt toorvee erinevatele sissevoolu- ja väljavoolusuundadele. Väline rõhk viitab toorveele, mis voolab ultrafiltratsioonimembraani väljast membraani ja voolab seejärel kontsentreeritud viisil välja ning siserõhk viitab toorveele, mis voolab ultrafiltratsioonimembraani seest membraani välisküljele.
Kasutusmäär:
Kasutamise määr (taastumise määr) viitab toorvee toodetud vee protsendile. Kasutusmäär%= tekitas veevoolu/kogu toorvee voolu × 100%.