Мембрана ультрафильтрации 0

Типы ультрафильтрационных мембран 0

Ультрафильтрационная мембрана — это тип полупроницаемой мембраны, которая пропускает определенные частицы, блокируя другие. В зависимости от метода производства, конфигурации и материала ультрафильтрационные мембраны можно разделить на несколько типов.

• По методу производства:

  Два распространенных метода получения ультрафильтрационных мембран — это фазовое инвертирование и межфазная полимеризация. Мембраны, полученные с помощью этих процедур, отличаются по структуре и свойствам. Например, ультрафильтрационная мембрана с полым волокном, полученная методом фазового инвертирования, имеет большую площадь поверхности и компактность.

• По конфигурации:

  Ультрафильтрационные мембраны также можно классифицировать на плоские мембраны, трубчатые мембраны и мембраны с полыми волокнами в зависимости от конфигурации. Плоские мембраны обычно используются в мембранных контакторах или в качестве фильтрующего материала в ультрафильтрационных мембранных кассетах. Трубчатые ультрафильтрационные мембраны состоят из длинных труб с открытыми концами. Мембраны с полыми волокнами имеют большое отношение площади поверхности к объему и изготавливаются из пучков тонких волокон.

• По материалу:

  В зависимости от материала, из которого они изготовлены, ультрафильтрационные мембраны можно классифицировать на органические ультрафильтрационные мембраны и неорганические ультрафильтрационные мембраны. Органические мембраны более гибкие и потребляют меньше энергии во время фильтрации. Напротив, неорганические мембраны обладают термической стабильностью и химической стойкостью.

Технические характеристики и обслуживание ультрафильтрационных мембран

Для обеспечения эффективной работы и надежной производительности необходим надлежащий уход за мембранными системами. Предобработка имеет решающее значение, так как она закладывает основу для эффективного разделения. Ключевые задачи включают регулярную очистку, предоставляемую производителем ультрафильтрационных мембран, и осмотр мембран, а также своевременную замену любых поврежденных мембран. Во время испытаний мембраны операторы должны проверять герметичность и следить за изменениями транс-мембранного давления, а также за потоком, чтобы выявить любые возможные проблемы. Частота очистки и срок службы мембран должны определяться в зависимости от качества исходной воды. В случае более сильного загрязнения следует выбирать очищающие химические вещества, совместимые как с материалом мембраны, так и с загрязняющим веществом. Не реже одного раза в год проводите подробный анализ производительности системы. Это должно включать проверку системы химической дозировки, целостности корпуса из CPVC, параметров производительности насоса и целостности корпуса мембранного элемента. Это позволит сохранить качество обработанной воды и продлить срок службы мембранной системы. Если после выполнения вышеуказанных процедур какая-либо критическая деталь повредится или потребует замены, обратитесь к специалисту.

Типичные параметры, которые следует учитывать при настройке системы ультрафильтрационной мембраны, включают:

• Поток: Это связано с количеством пермеата, производимого на единицу площади мембраны в единицу времени. Единица измерения обычно составляет литры на квадратный метр в час (LMH). Для ультрафильтрационных мембран поток обычно находится в диапазоне от 50 до 150 LMH в зависимости от различных факторов.
• Рабочее давление: Для ультрафильтрационных мембран оно обычно находится в диапазоне от 0,1 до 0,4 МПа (от 1 до 4 бар). Важно отметить, что более высокое давление не приводит к более высокому качеству пермеата, а может привести к загрязнению мембраны и сокращению срока службы.
• Материалы мембраны: Материалы, из которых изготовлены мембраны, включают PVDF (поливинилиденфторид), PS (полисульфон) и PTFE (политетрафторэтилен). PS и PSf (полифениленсульфид) — это традиционные материалы, используемые в настоящее время, но PVDF становится все более популярным в последнее время благодаря своей лучшей химической стойкости и низкой склонности к загрязнению. Выбор материала ультрафильтрационной мембраны повлияет на ряд факторов, таких как простота очистки, химическая совместимость и срок службы материала.
• Конфигурации: Ультрафильтрационные мембраны доступны в конфигурациях с трубчатыми, полыми волокнами и плоскими мембранами. Плоские ультрафильтрационные мембраны подходят для водоочистных приложений, таких как производство питьевой воды, рециркуляция воды и очистка сточных вод. Конфигурации с полыми волокнами и трубчатые конфигурации подходят для промышленных процессов, таких как обработка питательной воды для котлов или извлечение жидкого белка.

Сценарии использования ультрафильтрационных мембран

Разработка технологии ультрафильтрационных мембран предоставила новые решения для многих отраслей.

• Здравоохранение

  Сфера здравоохранения остро нуждается в ультрафильтрационных мембранах, которые играют ключевую роль в гемодиализаторах, аппаратах искусственной вентиляции легких, фильтрах крови и других устройствах. Взяв кровь в качестве примера, она состоит из плазмы и компонентов крови, включая воду, белки и другие небольшие молекулы в плазме. Мембрана отделяет компоненты крови от диализного раствора, позволяя проходить через нее малым молекулам и компонентам крови, тем самым очищая кровь.

• Пищевая и напиточная промышленность

  Повышение заботы о здоровье среди потребителей приводит к росту спроса на безопасность и качество пищевых продуктов. Технология ультрафильтрационных мембран может эффективно отделять бактерии и макромолекулярные органические вещества и широко используется в пищевой и напиточной промышленности для очистки сырья, удаления загрязнителей и концентрирования питательных компонентов.

• Водоочистка

  Ежедневно мир потребляет огромное количество воды. Мембранная технология фильтрации — это эффективный метод водоочистки. Она может отделять вредные микроорганизмы, бактерии и загрязнители от воды, обеспечивая эффективные и высококачественные решения для водоочистки во многих областях, таких как очистка городских сточных вод, очистка промышленных сточных вод и производство питьевой воды.

• Охрана окружающей среды

  Охрана окружающей среды — это, безусловно, мировая проблема. Ультрафильтрационные мембраны могут использоваться для отделения и удаления различных водных загрязнителей, таких как ионы тяжелых металлов, фенолы и другие токсичные вещества, которые играют жизненно важную роль в восстановлении и защите окружающей среды.

• Промышленное производство

  В широком спектре промышленных отраслей используются ультрафильтрационные мембраны, которые применяются для разделения и очистки сырья в химической промышленности, фармацевтике, текстильном крашении и т. д., для очистки промышленных сточных вод, рециркуляции водных ресурсов, концентрирования жидкостей биологической ферментации и т. д., таким образом способствуя снижению потребления ресурсов и выбросов углерода в промышленности.

Как выбрать ультрафильтрационные мембраны

• Анализ потребностей в применении:

  Во-первых, бизнес-покупателям необходимо проанализировать свои требования к применению. Они могут задать следующие вопросы. Какую исходную воду будет обрабатывать мембранный процесс? Является ли качество исходной воды проблематичным? Какие вещества необходимо удалить? Каковы целевые требования к качеству и чистоте пермеата? Какова рабочая температура приложения? Какова скорость потока? Давление? Доступная площадь для ультрафильтрационной мембранной системы? Каковы требования к автоматизации и управлению системой? Каковы бюджетные ограничения?

• Материал мембраны:

  Покупатели должны выбрать правильный материал мембраны в соответствии со своими потребностями в использовании. Например, керамические ультрафильтрационные мембраны подходят для высокотемпературных, влажных и суровых химических сред, в то время как полимерные мембраны подходят для большинства общих применений.

• Конфигурация мембранного модуля:

  Выберите правильный формат модуля в соответствии с фактическими потребностями установки и использования. Например, плоская ультрафильтрационная мембрана может лучше подойти для лабораторного применения, а спирально-навивная мембрана — для промышленного применения.

• Поставщик мембран:

  Выберите надежного поставщика мембран. Покупатели должны понимать ассортимент продукции поставщика и ее сферы применения. Они также должны понимать техническую поддержку и послепродажное обслуживание поставщика. Кроме того, покупатели могут прочитать отзывы и оценки других клиентов, чтобы понять опыт и удовлетворенность других клиентов поставщиками.

• Стоимость:

  При выборе ультрафильтрационных мембран покупателям необходимо провести оценку стоимости. Они должны учитывать не только первоначальную стоимость покупки, но и эксплуатационные и ремонтные расходы в течение всего жизненного цикла мембранной системы.

• Экспериментальная проверка:

  По возможности покупатели могут провести экспериментальную проверку перед покупкой. Они могут выбрать небольшое количество ультрафильтрационных мембран для пилотного тестирования, чтобы оценить их производительность, надежность и применимость в своих конкретных приложениях.

Часто задаваемые вопросы об ультрафильтрационных мембранах 0

В1: Являются ли ультрафильтрационные мембраны такими же, как нанофильтрационные мембраны?

A1: Нет, они не одинаковы. Ультрафильтрационные мембраны больше связаны с исключением по размеру и полимерами. Они используются для разделения молекул в зависимости от их размера. Напротив, нанофильтрационные мембраны работают больше как системы обратного осмоса, которые включают системы, управляемые давлением. Во-вторых, нанофильтрационные мембраны могут отторгать многовалентные соли и небольшие органические молекулы. Нанофильтрационные мембраны имеют более плотную структуру пор, чем ультрафильтрационные мембраны, что означает, что они могут фильтровать более мелкие частицы. Нанофильтрация требует более высокого рабочего давления, чем ультрафильтрация.

В2: При каком размере пор происходит ультрафильтрация?

A2: Ультрафильтрация происходит при тех размерах пор, которые находятся в диапазоне от 0,01 до 0,1 микрометра. Важно отметить, что молекулярный вес отсечки для ультрафильтрационных мембран находится в диапазоне от 10 000 до 150 000 дальтон. Таким образом, более крупные молекулы, такие как белки с молекулярной массой более 100 000 дальтон, будут удерживаться.

В3: Удаляют ли ультрафильтрационные мембраны бактерии?

A3: Да, ультрафильтрационные мембраны удаляют бактерии. Одним из главных преимуществ использования ультрафильтрационных мембран является удаление патогенных бактерий из воды. Это делает ультрафильтрационные мембраны весьма полезными как при очистке питьевой воды, так и при очистке сточных вод.

В4: Каковы области применения ультрафильтрационных мембран?

A4: Ультрафильтрационные мембраны широко используются в очистке воды, в том числе в очистке питьевой воды, предварительной обработке опреснения морской воды, очистке сточных вод и повторном использовании. Кроме того, они также используются в пищевой и напиточной промышленности для концентрирования и разделения ценных компонентов, а также для микробиологической безопасности продуктов.