Юг Аква Системы
ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ВОДОПОДГОТОВКИ
ТЕЛ./ ФАКС:
+7(905)402-11-48
E-MAIL:
  
  

Ультрафильтрация, установка ультрафильтрации

Ультрафильтрация – вид мембранной фильтрации. Относится к баромембранным методам (баро (греч.)-давление), то есть методам, в которых отделение воды от примесей происходит за счет создания давления на одной из сторон мембраны. Метод ультрафильтрации был предложен Бехгольдом в 1907 году. По своему положению среди мембранных методов ультрафильтрация занимает промежуточное место между микрофильтрацией и нанофильтрацией. Размер отделяемых этим методом частиц лежит в пределах 0,1-0,01 мкм.

В связи с этим установка ультрафильтрации получила широкое распространение для удаления из воды частиц коллоидного характера, крупных органических молекул (с молекулярным весом от 1000 Дальтон и выше), пирогенов, бактерий, вирусов, спор грибов, водорослей. Она позволяет достичь 99,99%-го удаления вирусов и цист патогенных микроорганизмов, в том числе Giardia и Cryptosporidium, и практически 100%-го задержания бактерий и простейших.

Такие системы ультрафильтрационной очистки главным образом служат для обработки воды из поверхностных источников, подземных источников неглубокого залегания, их задачей является безреагентное обеззараживание и осветление воды при периодических повышениях мутности и микробиологической загрязненности воды, происходящих после дождей и весеннего снеготаяния. Такая ситуация характерна, например, для горных и предгорных районов Кавказа, где в качестве питьевой воды используется химически обработанная вода горных рек: Кубань, Терек, и так далее. При ультрафильтрации полностью сохраняется минеральный состав воды.

Обычно ультрафильтрацию проводят под невысоким давлением от 3 до 8 бар. Энергозатраты при этом могут составить порядка 0,2-0,5 кВт/м3 в пересчете на очищенную воду. Для ультрафильтрации характерно использования полых волокон – длинных и тонких (порядка 0,1 мм) полых трубок из полимерного материала (ацетатцеллюлозы, полисульфона, полиэфирсульфона) или мембран на основе полых волокон. В последнее время на рынке появились ультрафильтрационные модули с керамическими мембранами. Все конструкции ультрафильтрационных мембранных аппаратов имеют свои преимущества и недостатки.

Технология обработки воды с помощью ультрафильтрационных мембран (волокон) заключается в «тупиковой» фильтрации воды через мембрану (волокна) без сброса концентрата. Такой режим работы позволяет сократить расход воды на собственные нужды станции очистки и уменьшить ее общее энергопотребление. Процесс фильтрования длится 20-60 мин, после чего следует обратная промывка мембраны.

Для этого часть очищенной воды под давлением подается в фильтратный тракт с обратной стороны мембраны в течение 20-60 секунд. В процессе обратной промывки, вода уносит с поверхности мембран слой накопившихся загрязнений.

Капиллярные или половолоконные элементы состоят из пучков тонких полимерных трубчатых мембран диаметром 0,7–2,0 мм, фильтрование может производиться «изнутри - наружу» или «снаружи - вовнутрь». Они характеризуются довольно высокой плотностью «упаковки» мембран (площадь мембран в одном модуле может достигать 50–60 м2), высокими удельными потоками и хорошей гидродинамикой внутри волокон, что выражается в меньшей склонности к засорению внутренних напорных каналов мембран.

При эксплуатации ультрафильтрационных мембран удаление загрязнений с поверхности мембран производится обратным потоком воды (а не при помощи реагентов, как в случае обратного осмоса и нанофильтрации), как у фильтров с зернистой загрузкой. В связи с этим, установка ультрафильтрации считается за рубежом технологией будущего.

В процессе длительной работы производительность ультрафильтрационных аппаратов постепенно уменьшается, так как на турбулизаторной сетке, на поверхности и на стенках пор мембран сорбируются различные вещества и отлагаются частички загрязнений, увеличивающие общее гидравлическое сопротивление мембранных аппаратов.

Для восстановления первоначальной производительности несколько раз в год проводится химическая промывка аппаратов специальными реагентами для удаления накопленных загрязнений.

Таким образом, основные задачи при проектировании ультрафильтрационных установок – это подбор оптимального типа мембран или полых волокон в зависимости от состава исходной воды, а также определение оптимального режима эксплуатации установки, при котором загрязнение мембран или полых волокон было бы минимальным. Надежность работы обеспечивается правильным выбором марки модуля, который был бы наименее чувствителен к загрязнениям, характерным для данного состава исходной воды и конструкцией аппарата, которая должна позволять проводить гидравлические промывки мембран с максимальной эффективностью.

Кроме того, важно уметь прогнозировать работу установки в течение длительного периода эксплуатации. По капитальным и эксплуатационным затратам ультрафильтрационнная технология стала конкурентоспособной для использования в коммунальном водоснабжении, не говоря уже о специальных отраслях, где требуется особенно высокое качество воды.

Тел./факс: +7(905) 402-11-48 info@vodarus.ru
Оборудование для водоподготовки, г. Краснодар
© «ЮгАкваСистемы», 2011 г.