Ultrafiltrasyon sisteminin çalışma prensibi
Ultrafiltrasyon (UF), çözümleri arındırabilen ve ayırabilen bir membran ayırma teknolojisidir. Ultrafiltrasyon sistemi, kendi kendini temizleyen bir filtre, bir ultrafiltrasyon cihazı, bir ultrafiltrasyon geri yıkama sistemi, bir bakterisit, asit ve alkali dozlama sistemi ve bir ultrafiltrasyon temizleme cihazından oluşur. Filtrasyon ortamı olarak ultrafiltrasyon membran filamentlerini ve zarın her iki tarafındaki basınç farkını itici kuvvet olarak kullanan bir çözelti ayırma cihazıdır. Ultrafiltrasyon membranı, çözeltinin sadece çözücünün (su molekülleri gibi), inorganik tuzlar ve küçük moleküler organik maddenin geçmesine izin verirken, askıya alınmış madde, kolloidler, proteinler ve mikroorganizmalar gibi makromoleküler maddeler, saflaştırma ve ayrılık amacına ulaşır.
Ultrafiltrasyon sistemleri için ortak terimler
Membran Montajı:
Ultrafiltrasyon membran filamentleri, bir montaj oluşturmak için temel bir birim cihaza monte edilir. Ultrafiltrasyon membran düzeneği esas olarak şunları içerir: membran filamentleri, membran filament desteği, akış kanalı, membran contası, kabuk ve ceket arayüzü.
Asimetrik membran:
Asimetrik membrana, ince gözenekli veya yoğun bir korteks (ayırma fonksiyonu) ve çok daha kalın gözenekli bir tabakadan (destek fonksiyonu) oluşan asimetrik membran denir.
Akı:
Su akısı, genellikle günde membran alanının (GFD) metrekare başına üretilen galon su olarak ifade edilen ultrafiltrasyon membranından üretilen suyun akış hızını ifade eder.
Konsantrasyon Polarizasyonu:
Çözelti membrandan geçtiğinde, çözünen çözelti ve yüksek basınç tarafındaki membran arasındaki arayüzde birikir, bu da arayüzdeki çözünen maddenin konsantrasyonunu ana çözeltinin konsantrasyonundan daha yüksek hale getirir. Konsantrasyon polarizasyonunun varlığı, membranın iletim performansını ve ayırma performansını önemli ölçüde azaltacak, membran düzeneğinin çalışma verimliliğini büyük ölçüde etkileyecek ve ultrafiltrasyon membranının servis ömrünü kısaltacaktır.
Transmembran basınç farkı:
Transmembran basınç farkı, içi boş fiber içindeki ortalama besleme suyu basıncı ile permeat basıncı arasındaki farkı ifade eden transmembran basınç farkı (TMP) olarak da adlandırılır. TMP=(besleme suyu basıncı+konsantre su basıncı)/2- su üretim basıncı.
Sıcaklık düzeltilmiş transmembran basıncı:
Ultrafiltrasyon membranından geçen suyun hızı su sıcaklığı ile ilişkili olduğundan, sıcaklık düzeltilmiş transmembran basıncı (TCTMP) gerçek sıcaklığa dayalı bir düzeltme değeridir, TCTMP {0}} tmp*e0.019 (t -20)
Basınç Farkı:
Ultrafiltrasyon membran düzeneğinin giriş ve çıkış basınçları arasındaki farkı ifade eder.
Tam Filtrasyon:
Tam filtrasyonda, SV ultrafiltrasyon membran düzeneğinin giriş suyu, transmembran basınç farkı ile saflaştırılır.
Çapraz akış filtrasyonu:
SV ultrafiltrasyon sistemini, "saf su ucu" ve "konsantre su ucu" adlı iki çalışma çıkışı oluşturan anlamına gelir. Operasyon sırasında, suyun bir kısmı, ultrafiltrasyon membran filamentleri yoluyla transmembran basınç farkı ile saflaştırılır ve "saf su ucundan" üretilir. Suyun diğer kısmı, membran yüzeyine kirletici fragmanlarının yıkanmasında rol oynayabilen ve son olarak "konsantre su ucundan" boşaltılan etkili membran yüzeyine paralel bir yöne akar. Bu çalışma moduna genellikle "çapraz akış filtrasyonu" denir.
Geri yıkama:
Yüzeyde biriken safsızlıkları gevşetir ve onları yıkar.
Kimyasal Geri Yıkama:
Ultrafiltrasyon membranı geri yıkanırken, membran yüzeyinde biriken az miktarda kirletici maddeyi çıkarırken ve büyük miktarda kirleticinin birikmesini ve büyümesini önlerken, geri yıkama suyuna kimyasal eklenmeyi ifade eder.
Pozitif yıkama:
Bileşenin su kaynağı ucundan konsantre su ucuna, normal filtrasyonla aynı yönde yıkanan ve içi boş fiber filamentlerin içindeki kirleticileri yıkan ve kirleticilerin yıkanmasını ifade eder.
Kimyasal Temizlik:
Ultrafiltrasyon membranında biriken kirleticilerin geri yıkama veya kimyasal geri yıkama ile çıkarılamadığı ve transmembran basınç farkı belirtilen sınır değerine ulaştığında, ekipmanın periyodik olarak temizlenmesini ifade eder. Kimyasal temizlik genellikle siklik temizlik için asit, alkali, bakterisit veya özel temizlik maddesi kullanılmasını gerektirir.
Dürüstlük Tespiti:
Ultrafiltrasyon sisteminin çalışması sırasında, membran tertibatındaki membran filamentleri ara sıra patlar veya kırılır, böylece membran düzeneğinin bütünlüğünü yok eder. Basınç kabarcık testi genellikle membran filamentlerinin bütünlüğünü tanımlamak için kullanılır. Kırık bir fiber bulunduğunda, kırık fiberin iki ucu, sistemden kalıcı olarak izole etmek için epoksi tutkal ile bloke edilebilir.
Reddetme oranı:
Membranın kesebileceği belirli bir moleküler ağırlık maddesinin yüzdesini ifade eder. Genellikle, belirli bir molekülün% 90'ını engelleyebilen moleküler ağırlık, moleküler ağırlık kesme veya kesme moleküler ağırlığı olarak adlandırılan ultrafiltrasyon membranının müdahale aralığı olarak kullanılır. Reddetme oranı R=(CF-CP)/CP*% 100 CF, ham sıvının konsantrasyonunu ifade eder ve CP permeatın konsantrasyonunu ifade eder.
İç basınç ve dış basınç:
İçi boş fiber ultrafiltrasyon membran bileşenleri, çiğ suyun farklı giriş ve çıkış yönlerine göre dış basınç ve iç basınç tiplerine ayrılır. Dış basınç, ultrafiltrasyon membranının dışından membrana akan ve daha sonra konsantre bir şekilde akan ham suya atıfta bulunur ve iç basınç, ultrafiltrasyon membranının içinden membranın dışına akan ham suyu ifade eder.
Kullanım oranı:
Kullanım oranı (geri kazanım oranı), ham suda üretilen suyun yüzdesini ifade eder. Kullanım oranı%= üretilen su akışı/toplam ham su akışı ×%100.