اولترافیلتراسیون فشاری-و اولترافیلتراسیون غوطه ور دو شکل مهندسی شده اصلی فناوری غشای اولترافیلتراسیون هستند. در حالی که آنها در اصل فیلتراسیون غشای هسته مشترک هستند، اما در نیروی محرکه، ساختار ماژول غشاء، حالت عملکرد و سناریوهای قابل اجرا متفاوت هستند.
I. نیروی محرکه و حالت عملیاتی
فشار-نوع اولترافیلتراسیون
آب خام به داخل محفظه غشاء مهر و موم شده پمپ می شود و اختلاف فشار مثبت (معمولاً 0.5-2.5 بار) در سراسر غشاء ایجاد می کند. آب تصفیه شده از طریق غشا تحت فشار نفوذ می کند و از انتهای آب محصول خارج می شود.
میتواند بهعنوان-فیلتراسیون مرده یا فیلتراسیون جریان متقاطع عمل کند. در فیلتراسیون بن بست، میزان بازیابی آب می تواند به 90-95٪ برسد. در فیلتراسیون با جریان متقاطع، کنسانتره بازیافت میشود و نرخ بازیابی به 90-75% کاهش مییابد.
شار غشا نسبتاً زیاد است، با مقادیر طراحی معمولاً بین 40-120 L/(m²·h)، بسته به کیفیت آب و عملکرد غشاء.
اولترافیلتراسیون غوطه ور
ماژول غشایی به طور مستقیم در یک مخزن آب باز غوطه ور می شود. یک پمپ تراوش آب را از حفره غشاء می کشد و فشار منفی ایجاد می کند (تفاوت فشار گذرنده تنها 0.1-0.6 بار، یعنی 10- تا 60- کیلو پاسکال). آب توسط درایو مکش فیلتر می شود.
تقریباً کاملاً{0}}فیلتراسیون مرده است، با نرخ بازیابی سیستم معمولاً بیشتر یا برابر با 95٪ و یک چرخه طولانی حذف لجن.
شار نسبتا کم است، به طور کلی در 15-40 L / (m²·h) طراحی شده است، زیرا اختلاف فشار کم و ته نشین شدن گرانش به سطح غشایی کافی نیاز دارد.
II. ساختار ماژول غشاء و ویژگی های مواد
نوع فشار
الیاف غشاء در یک پوسته تحمل فشار استوانهای{0}، معمولاً 4 اینچ/8 اینچ قطر، 1 تا 2 متر طول، با درجه مقاومت فشاری 3 تا 10 بار محصور میشوند.
الیاف غشاء را می توان به صورت داخلی یا خارجی تحت فشار قرار داد که در نتیجه چگالی بسته بندی بسیار بالایی ایجاد می شود و به حجم ماژول 400-800 m²/m³ می رسد (عناصر 8 اینچی می توانند به مساحت غشاء 60-80 متر مربع دست یابند).
مواد غشایی رایج: PVDF، PES، PS؛ اندازه منافذ 0.01-0.04 میکرومتر؛ قطع وزن مولکولی 100-150 کیلو دالتون.
نوع مستغرق
الیاف غشایی به شکل پرده یا بسته نرم افزاری، بدون پوسته بیرونی آویزان شده و مستقیماً بر روی قاب غشاء نصب شده و در مخزن غوطه ور می شوند. چگالی بسته بندی قاب غشایی معمولی 200-400 متر مربع / متر مکعب حجم مخزن است.
الیاف غشایی به مکش کم-فشار، عمدتاً از نوع فشار خارجی، با لایه ضد رسوب رو به بیرون متکی هستند. مخزن غشایی مجهز به لولههای هوادهی سوراخدار برای حبابهای بزرگ هوا است تا سطح غشاء را تمیز کند.
مواد عمدتا PVDF تقویت شده است. الیاف غشایی به گونه ای طراحی شده اند که در برابر ارتعاشات هوادهی طولانی مدت مقاومت کنند و به استحکام کششی بالایی نیاز دارند.
III. تفاوت در عملیات و تعمیر و نگهداری و شستشوی معکوس و تمیز کردن
نوع فشار از شستشوی معکوس هیدرولیک مکرر استفاده می کند (شار شستشوی معکوس می تواند به 1.5-2.5 برابر شار نفوذی برسد) همراه با شستشوی معکوس با هوا{2}}.
سیستمهای غشایی غوطهور عمدتاً به هوادهی مداوم برای تولید حبابهای بزرگی که الیاف غشا را تمیز میکنند متکی هستند. فرکانس شستشوی معکوس کم است و معمولاً از تمیز کردن شیمیایی برای حفظ نفوذپذیری استفاده می شود.
الزامات قبل از درمان
سیستم های غشایی از نوع فشار{0}}به ذرات معلق در ورودی حساس هستند. پیش تصفیه اغلب به یک فیلتر خود تمیز شونده (با دقت 100 تا 300 میکرومتر) برای محافظت از الیاف غشا نیاز دارد. در غیر این صورت، شکستگی یا رسوب الیاف محتمل است.
سیستمهای غشایی غوطهور، به دلیل کانالهای بزرگ و اثر تهنشینی مخزن، میتوانند مستقیماً غلظتهای بالایی از جامدات معلق را درمان کنند (به عنوان مثال، MLSS در MBRs میتواند به 8000-15000 میلیگرم در لیتر برسد). آنها حداقل وابستگی به پیش تصفیه دارند و می توانند مستقیماً پساب مخازن ته نشینی انعقادی یا مشروب مخلوط بیولوژیکی را بپذیرند.
غلظت و روش پاکسازی شیمیایی
در سیستمهای غشایی نوع{0}}فشار، محلول تمیزکننده شیمیایی در داخل محفظه غشاء گردش میکند و از تماس کافی اطمینان حاصل میکند. با این حال، طرف نفوذ باید در طول فرآیند تمیز کردن جدا شود.
سیستمهای غشایی غوطهور شامل شستشوی آنلاین مواد شیمیایی برای خیساندن الیاف غشا یا بلند کردن قاب غشایی در مخزن تمیز کردن شیمیایی است. این کار کمی سختتر-است، اما خود فیبرهای غشایی راحتتر قابل رسیدگی هستند.
