Ультрафильтрация

Установки ультрафильтрации

Ультрафильтрация в Нижнем Новгороде – 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. Ультрафильтрация по схеме ведения процесса и параметрам – промежуточное звено между фильтрованием и обратным осмосом.

Технологические возможности ультрафильтрации во многих случаях гораздо шире, чем у обратного осмоса. Так, при обратном осмосе, как правило, происходит общее задержание почти всех частиц. Однако на практике часто возникает задача селективного разделения компонентов раствора, то есть фракционирования. Решение этой задачи является очень важным, поскольку возможны отделение и концентрирование весьма ценных или редких веществ (белки, физиологически активные вещества, полисахариды, комплексы редких металлов и т.д.).

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. Обычно ультрафильтрацию проводят при сравнительно невысоких давлениях: 0,3–1 МПа.

К основным преимуществам ультрафильтрации в Нижнем Новгороде относятся:

- полное удаление взвешенных веществ и коллоидов. Высокая степень очистки от окисленного железа и марганца, коллоидного кремния и органики (традиционные фильтры имеют рейтинг фильтрации 5 – 100 мкм).
- размер бактерии 0,2-10 мкм, вируса 0,02 – 0,4 мкм, размер поры мембраны 0,01 мкм. В отличие от других методов дезинфекции (УФ, озонирование, хлорирование) происходит физическое удаление микроорганизмов.
- очищенная и исходная вода не контактируют друг с другом на протяжении всего срока службы. Исключается вероятность повторного загрязнения воды. Аварийные выбросы в традиционных фильтрах иногда случаются.
- прозрачная вода становится кристально прозрачной. Осветление воды до 0,1 ЕМФ (снижение мутности и цветности воды). Предотвращает засорение водопроводных труб и водопотребляющей техники.
- Сохраняет минеральный состав природной воды. Вода чистится только от инородных нерастворённых примесей, коллоидов, органики и микроорганизмов. В процессе фильтрации химические реагенты не применяются.

В случае ультрафильтрации в Нижнем Новгороде 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. К ограничениям ультрафильтрации относятся: узкий технологический диапазон – необходимость точного поддержания условий процесса; сравнительно невысокий предел концентрирования, который для гидрофильных веществ обычно не превышает 20–35%, а для гидрофобных – 50–60%; небольшой (1–3 года) срок службы мембран вследствие осадкообразования в порах и на их поверхности. Это приводит к загрязнению, отравлению и нарушению структуры мембран или ухудшению их механических свойств.