Co to jest ultrafiltracja?
Ultrafiltracja to metoda usuwania bardzo małych cząstek z cieczy. Membrana stosowana w tej metodzie zwykle ma pory o wielkości od 0,01 do 0,001 mikrona. Jest wystarczająco mały, aby usunąć większość bakterii, wirusów, substancji o wysokiej masie cząsteczkowej i cząsteczek typu polimeru. Podczas ultrafiltracji przepływ cieczy zostaje podzielony na dwa strumienie, co jest znane jako separacja krzyżowa. Jeden strumień przechodzi przez porowatą membranę, a następnie nazywany jest permeatem, a drugi jest skoncentrowany w cząsteczkach i innej materii, które nie były w stanie przeniknąć przez membranę.
Proces ten jest powszechnie stosowany do uzdatniania wody pitnej zgodnie z surowymi normami. Wiele organizmów stało się odpornych na inne metody dezynfekcji wody, ale system ultrafiltracji usuwa patogeny, przenosząc wodę przez błonę, fizycznie usuwając każdy organizm. Same membrany są często formowane w małe, puste włókna o średnicy mniejszej niż milimetr (około 0,04 cala), które są zgrupowane w tysiącach w obudowie filtra. Moduły zawierające membrany występują w różnych konfiguracjach, w tym spiralnie zwijane, płytowo-ramowe i rurowe. Rodzaj i stężenie materiału, który należy usunąć, pomaga określić, jaki rodzaj konfiguracji jest używany.
Na wydajność systemów ultrafiltracyjnych wpływa przepływ cieczy po powierzchni membrany filtracyjnej. Im wyższa prędkość cieczy, tym wyższa szybkość przenikania, ale wyższe prędkości przepływu mogą zwiększyć zużycie energii przez system. Pozostawia to projektantom do rozważenia dopuszczalnego zużycia energii w porównaniu z optymalną szybkością dla aplikacji. Ciśnienie jest również bezpośrednio skorelowane z ilością płynu przenikającego przez membranę i jest ograniczone przez siłę zarówno modułu, jak i membrany.
W miarę wzrostu temperatury więcej płynu przepływa przez membranę, ale należy wziąć pod uwagę inne czynniki, aby wiedzieć, czy zmiana temperatury wpłynęła na szybkość przenikania. Konieczne jest konsekwentne monitorowanie, aby sprawdzić, czy system ultrafiltracji działa prawidłowo, dlatego konieczne jest codzienne rejestrowanie użycia i działania systemu. Jeśli szybkość przenikania spadnie o 10%, oznacza to, że membranę należy oczyścić. Środki antybakteryjne można również przepuszczać, aby zabić wszelkie patogeny, które mogą się gromadzić, szczególnie jeśli system jest wyłączony na kilka dni. Ultrafiltracja jest korzystna dla dużych systemów wodnych, a także małych prywatnych i miejskich źródeł wody.