Установка ультрафильтрации воды является современным методом очистки жидкости от микроорганизмов, примесей и осадка за счет прохождения воды сквозь мембрану с порами от 0,002 до 0,01 мкм. Популярность применения ультрафильтрации связана с ее эффективностью и комплексным подходом.
Ультрафильтрация – процесс мембранного разделения, а также фракционирования и концентрирования растворов. Он протекает под действием разности давлений (до и после мембраны) растворов высокомолекулярных и низкомолекулярных соединений.
Ультрафильтрация заимствовала у обратного осмоса способы получения мембран, а также во многом подобна ему и по аппаратному исполнению. Отличие заключается в гораздо более высоких требованиях к отводу от мембранной поверхности концентрированного раствора вещества, способного формировать в случае ультрафильтрации гелеобразные слои и малорастворимые осадки.
Ультрафильтрацию в отличие от обратного осмоса используют для разделения систем, в которых молекулярная масса растворенных компонентов намного больше молекулярной массы растворителя. Например, для водных растворов принимают, что ультрафильтрация применима тогда, когда хотя бы один из компонентов системы имеет молекулярную массу от 500 и больше.
Движущей силой ультрафильтрации является разность давлений по обе стороны мембраны. Обычно ультрафильтрацию проводят при сравнительно невысоких давлениях: 0,3–1,0 МПа. В случае ультрафильтрации значительно повышается роль внешних факторов. Так, в зависимости от условий (давление, температура, интенсивность турбулизации, состав растворителя и т.д.), на одной и той же мембране можно добиться полного разделения веществ, невозможного при другом сочетании параметров.
Установка ультрафильтрации воды отличается следующими положительными качествами:
-
Установки отличаются производительностью и представлены в широком ассортименте.
-
В трубопроводе может быть создано давление любой мощности.
-
При использовании этого метода очистки потребляется минимальное количество электроэнергии.
-
Оборудование отличается компактными размерами.
-
Установка ультрафильтрации воды может применяться при автоматизации процесса очистки жидкости и взаимодействовать с иными элементами в системе водоподготовки.
-
Ультрафильтрационные мембраны обладают эффективной обратной промывкой.
-
Данный метод очистки позволяет удалять тяжелые металлы, органические соединения, коллоидные частицы, вирусы и бактерии.
-
Несмотря на глубокую очистку, в воде сохраняются полезные вещества, например, соли.
Недостатками установки ультрафильтрации являются:
-
высокая стоимость замены мембранных элементов;
-
высока стоимость оборудования водоподготовки, которая, однако, может быть компенсирована за счёт уменьшения стоимости здания ВПУ при новом строительстве;
-
высока чувствительность мембранных систем к наличию в воде антропогенных загрязнений, таких как, нефтепродукты.
Модуль ультрафильтрации рекомендуется выбирать с учетом следующих критериев:
- Важно своевременно выявлять повреждение фильтрующей мембраны, особенно если вода изменила свои свойства. О повреждении модуля говорит наличие пузырьков воздуха в воде.
- Модуль должен обеспечивать правильную организацию обратной промывки, заключающейся в эффективном удалении любых загрязнений мембраны. При этом следует учитывать, что при обратной промывке направление движения воды напрямую связано с портом подачи исходной жидкости. При подаче сверху концентрация загрязнений в волокнах мембраны приходится на ее нижнюю часть. В этом случае промывку производят также – сверху-вниз. Этот режим именуют «обратной промывкой сверху». В противоположном случае применяют «обратную промывку снизу» – если изначально исходная вода подавалась снизу.
- Желательно, чтобы модуль был оснащен двумя точками подачи воды для фильтрации – за счет их чередования будет обеспечиваться равномерное распределение загрязнений в волокнах мембраны, и в дальнейшем очистка модуля будет происходить более эффективно.
- По конструкции более предпочтителен модуль имеющий вид кольцевого зазора. От конструкции элемента зависит качество его обратной промывки, эффективное удаление загрязнение и снижение нагрузки на мембрану, что значительно продлевает срок ее службы. Конструкция модуля должна обеспечивать равномерное внутреннее прохождение воды с учетом площади очищающей мембраны.