اصل کار سیستم اولترافیلتراسیون
Ultrafiltration (UF) یک فناوری جداسازی غشایی است که می تواند راه حل های را تصفیه و جدا کند. سیستم Ultrafiltration از یک فیلتر خود تمیز کردن ، یک دستگاه اولترافیلتراسیون ، یک سیستم شستشوی اولترافیلتراسیون ، یک باکتری ، یک سیستم دوز اسید و قلیایی و یک دستگاه تمیز کردن اولترافیلتراسیون تشکیل شده است. این یک دستگاه جداسازی راه حل است که از رشته های غشای Ultrafiltration به عنوان محیط تصفیه و اختلاف فشار در هر دو طرف غشاء به عنوان نیروی محرک استفاده می کند. غشای اولترافیلتراسیون فقط به حلال (مانند مولکول های آب) ، نمک های معدنی و ماده آلی مولکولی کوچک در محلول اجازه می دهد ، در حالی که رهگیری مواد ماکرومولکولی مانند ماده معلق ، کلوئیدها ، پروتئین ها و میکروارگانیسم ها در محلول ، از این طریق به هدف تصفیه و جدایی دست می یابد.
اصطلاحات متداول برای سیستم های اولترافیلتراسیون
مونتاژ غشای:
رشته های غشای Ultrafiltration در یک دستگاه واحد اصلی جمع می شوند تا یک مونتاژ تشکیل شود. مونتاژ غشای Ultrafiltration به طور عمده شامل موارد زیر است: رشته های غشایی ، پشتیبانی از رشته غشای ، کانال جریان ، مهر و موم غشایی ، پوسته و رابط ژاکت.
غشای نامتقارن:
غشای نامتقارن نیز غشای نامتقارن نامیده می شود ، که از یک قشر متخلخل یا متراکم نازک (عملکرد جداسازی) و یک لایه متخلخل بسیار ضخیم تر (عملکرد پشتیبانی) تشکیل شده است.
شار:
شار آب به سرعت جریان آب تولید شده از طریق غشای Ultrafiltration اشاره دارد ، که معمولاً به عنوان گالن آب تولید شده در هر فوت مربع از ناحیه غشای در روز (GFD) بیان می شود.
قطبش غلظت:
هنگامی که محلول از طریق غشاء عبور می کند ، املاح در رابط بین محلول و غشای در سمت فشار بالا جمع می شود و غلظت املاح را بر روی رابط بالاتر از غلظت محلول اصلی می کند. وجود قطبش غلظت به طور قابل توجهی عملکرد انتقال و عملکرد جداسازی غشای را کاهش می دهد ، تا حد زیادی بر کارآیی کار مونتاژ غشای تأثیر می گذارد و عمر خدمات غشای Ultrafiltration را کوتاه می کند.
اختلاف فشار transmembrane:
اختلاف فشار transmembrane همچنین اختلاف فشار transmembrane (TMP) نامیده می شود ، که به تفاوت بین فشار متوسط آب خوراک در فیبر توخالی و فشار نفوذ اشاره دارد. TMP=(فشار آب خوراک+فشار آب کنسانتره)/{{2} pressure فشار تولید آب.
دما تصحیح فشار transmembrane:
از آنجا که سرعت عبور آب از طریق غشای اولترافیلتراسیون به دمای آب مربوط می شود ، فشار Transmembrane اصلاح شده درجه حرارت (TCTMP) یک مقدار تصحیح مبتنی بر دمای واقعی است ، tctmp 0}} tmp*e0.019 (t {3 {3}}}))
اختلاف فشار:
این به تفاوت بین فشارهای ورودی و خروجی مونتاژ غشای Ultrafiltration اشاره دارد.
تصفیه کامل:
در تصفیه کامل ، آب ورودی مونتاژ غشای اولترافیلتراسیون SV با اختلاف فشار transmembrane خالص می شود.
تصفیه متقابل:
این سیستم به سیستم Ultrafiltration SV که دو فروشگاه عامل "انتهای آب خالص" و "انتهای آب غلیظ" را تنظیم می کند ، اشاره دارد. در حین کار ، بخشی از آب با اختلاف فشار transmembrane از طریق رشته های غشای اولترافیلتراسیون خالص می شود و از "انتهای آب خالص" تولید می شود. قسمت دیگر آب در جهت موازی با سطح غشای مؤثر جریان می یابد ، که می تواند در شستشوی قطعات آلاینده روی سطح غشای نقش داشته باشد و در نهایت از "انتهای آب غلیظ" تخلیه شود. این نحوه عملکرد به طور کلی "تصفیه جریان متقابل" نامیده می شود.
شستشوی پشت:
این ماده به آب شستشو در جهت مخالف فیلتراسیون عادی اشاره دارد و ناخالصی های رسوب شده بر روی سطح را شل می کند و آنها را بیرون می کشد.
شستشوی شیمیایی:
این ماده به اضافه کردن مواد شیمیایی به آب شستشوی پشتی اشاره دارد در حالی که غشای اولترافیلتراسیون دوباره شسته می شود ، مقادیر کمی از آلاینده های رسوب شده بر روی سطح غشای را از بین می برد و از سپرده و رشد آلاینده ها جلوگیری می کند.
گرگرفتگی مثبت:
این ماده به آب شستشو می دهد که از انتهای آبرسانی مؤلفه به انتهای آب غلیظ در همان جهت فیلتراسیون طبیعی می ریزد و مایع تمیز کننده و آلاینده های موجود در داخل رشته های فیبر توخالی را بیرون می کشد و تخلیه می شود.
تمیز کردن شیمیایی:
این ماده به تمیز کردن دوره ای تجهیزات با مواد شیمیایی برای مدت طولانی اشاره دارد که آلاینده های جمع شده در غشای اولترافیلتراسیون با شستشوی عقب یا شستشوی شیمیایی قابل برداشت نیستند و اختلاف فشار transmembrane به مقدار حد مشخص می رسد. تمیز کردن شیمیایی به طور کلی نیاز به استفاده از اسید ، قلیایی ، باکتری یا ماده تمیز کننده ویژه برای تمیز کردن چرخه ای دارد.
تشخیص یکپارچگی:
در طول عملکرد سیستم اولترافیلتراسیون ، رشته های غشایی در مونتاژ غشای گهگاه پارگی یا شکسته می شوند و از این طریق یکپارچگی مونتاژ غشای را از بین می برند. از آزمایش حباب فشار به طور کلی برای شناسایی یکپارچگی رشته های غشایی استفاده می شود. هنگامی که یک فیبر شکسته یافت می شود ، دو انتهای فیبر شکسته را می توان با چسب اپوکسی مسدود کرد تا به طور دائم آن را از سیستم جدا کند.
نرخ رد:
این به درصد یک ماده با وزن مولکولی خاص اشاره دارد که غشای می تواند رهگیری کند. معمولاً از وزن مولکولی که می تواند 90 ٪ از یک مولکول خاص را رهگیری کند ، به عنوان دامنه رهگیری غشای اولترافیلتراسیون ، که به آن برش وزن مولکولی یا وزن مولکولی گفته می شود ، استفاده می شود. نرخ رد R =} (CF-CP)/CP*100 ٪ CF به غلظت مایع خام اشاره دارد و CP به غلظت نفوذپذیری اشاره دارد.
فشار داخلی و فشار خارجی:
اجزای غشای Ultrafiltration فیبر توخالی با توجه به جهت های مختلف جریان و خروج آب خام به فشار خارجی و فشار داخلی تقسیم می شوند. فشار خارجی به آب خام که از قسمت بیرونی غشای اولترافیلتراسیون به داخل غشای جریان می یابد ، اشاره دارد و سپس به صورت غلیظ جریان می یابد و فشار داخلی به آب خام جریان می یابد که از داخل غشای اولترافیلتراسیون به قسمت بیرونی غشای جریان می یابد.
نرخ استفاده:
میزان استفاده (میزان بازیابی) به درصد آب تولید شده در آب خام اشاره دارد. میزان استفاده ٪=تولید جریان آب/کل جریان آب خام 100 ٪.
