Riepilogo delle Applicazioni della Tecnologia delle Membrane di Ultrafiltrazione

Riassunto delle applicazioni della tecnologia delle membrane ad ultrafiltrazione

Applicazioni della tecnologia di ultrafiltrazione (UF)

Principio di funzionamento dell'ultrafiltrazione:

L'ultrafiltrazione (UF) è una tecnologia avanzata di separazione della membrana sviluppata negli ultimi anni, guidata principalmente dalla scienza dei materiali.È stato ampiamente applicato in vari settori industriali e municipali.

UF è un processo di separazione a membrana a pressione che utilizza la capacità di filtraggio dei materiali porosi per separare le particelle dai fluidi e dai componenti disciolti.La dimensione tipica dei pori delle membrane di ultrafiltrazione varia da 0.01 a 0,1 micron, fornendo elevati tassi di rimozione per batteri, la maggior parte dei virus, colloidi e fanghi.Le membrane ad ultrafiltrazione sono in genere realizzate con materiali ad alto contenuto di polimeri, che sono principalmente di natura idrofoba, sebbene possano essere modificate per migliorare la loro idrofilicità.e non causa inquinamento secondario.

Le membrane di ultrafiltrazione utilizzano materiali in fluoruro di polivinilidene (PVDF), che sono in una struttura di fibra cava a doppio strato.Le membrane di ultrafiltrazione PVDF hanno in genere la dimensione nominale dei pori più piccola, rimuovendo efficacemente quasi tutte le particelle, i batteri (tasso di rimozione di 4 log), la maggior parte dei virus e colloidi.la loro elevata porosità consente all'UF di ottenere un flusso paragonabile alla microfiltrazione, il che lo rende una scelta migliore nella maggior parte dei casi.

L'ultrafiltrazione utilizza una struttura a pressione esterna, che impedisce l'imbottitura, offre una maggiore capacità di impurezza, una maggiore area di filtrazione e una pulizia più facile.La modalità di filtrazione può essere cambiata da flusso incrociato a flusso senza uscita, con quest'ultimo che offre un consumo di energia inferiore, una pressione di funzionamento inferiore e quindi costi operativi inferiori.è più adatto per la lavorazione di fluidi con un elevato contenuto di solidi sospesiLa scelta della modalità di funzionamento dipende dal contenuto di solidi sospesi nell'acqua di alimentazione.

L'UF opera di solito in modalità di flusso costante, con una pressione transmembrana (TMP) che aumenta gradualmente nel tempo.mentre i biocidi o altri agenti di pulizia possono controllare la crescita microbica e rimuovere in modo più efficace gli inquinanti.

Nel trattamento dell'acqua, l'UF viene utilizzato per purificare l'acqua rimuovendo particelle fini, colloidi, batteri, virus, endotossine, proteine e composti organici ad alta molecola.

Vantaggi e svantaggi dell'ultrafiltrazione

Vantaggi e caratteristiche dell'ultrafiltrazione

• Lunga durata di vita:Le membrane UF realizzate con materiali PVDF appositamente progettati, con modifiche idrofiliche, presentano eccellenti proprietà antiossidanti, resistenza alla stanchezza, resistenza all'inquinamento e lunga durata di vita.

• Alta qualità dell'acqua:La precisione media di filtrazione dell'UF è di 0,03 μm, con un'elevata pressione del punto di bolla.

• Ampia applicabilità:La struttura di pressione esterna e il disegno brevettato di distribuzione dell'acqua dell'UF consentono un maggiore contenuto di solidi in sospensione nell'acqua di alimentazione, rendendolo adatto ad applicazioni con scarsa qualità dell'acqua,assicurando al contempo alti tassi di recupero dell'acqua.

• Bassi costi operativi:Il sistema UF a pressione esterna utilizza un metodo di pulizia misto aria-acqua conveniente per mantenere un flusso stabile a lungo termine, risparmiando agenti di pulizia chimici.

Principali applicazioni dell'ultrafiltrazione

L'ultrafiltrazione è applicata principalmente in tre settori: applicazioni industriali, processi alimentari e biochimici e acqua potabile.

1. Applicazioni industriali:L'ultrafiltrazione nei processi industriali può essere suddivisa in tre tipi:

   • (1)Concentrazione

   • (2)Separazione di piccoli soluti molecolari

   • (3)Frazionamento di grandi soluzioni molecolari.

   La maggior parte delle applicazioni industriali rientrano nel campo della concentrazione.la separazione del calcio libero e delle proteine legate al calcio è un casoLa separazione di piccoli soluti molecolari, come la desalinizzazione e lo scambio ionico, può essere effettuata mediante ultrafiltrazione da sola o in combinazione con la dialisi.Il frazionamento di grandi molecole di soluti può essere ottenuto utilizzando membrane con valori limite di peso molecolare diversi, o combinando più unità UF con valori limite in progressiva diminuzione.

   Le applicazioni industriali includono:

   • Recupero della vernice elettroforetica

   • Recupero delle acque reflue di petrolio

   • Trattamento delle acque reflue di metalli pesanti

   • Altre applicazioni industriali

2. Recupero della vernice elettroforetica:Durante il rivestimento elettroforetico del metallo, gli oggetti metallici carichi vengono immersi in un serbatoio con vernice carica opposto, formando un rivestimento uniforme sulla superficie metallica.Proteggere l'ambiente e risparmiare energia, UF viene utilizzato per trattenere le resine polimeriche e le particelle di pigmento, consentendo il passaggio di sali inorganici, acqua e solventi. I componenti trattenuti vengono restituiti al serbatoio di vernice elettroforetica.

3. Ricupero delle acque reflue di petrolio:Le emulsioni olio-acqua sono ampiamente utilizzate nella lavorazione dei metalli, in particolare nei processi di taglio e rettifica.UF può separare efficacemente l'olio dalle acque reflue perché la tensione interfacciale tra olio e acqua impedisce alle goccioline di olio di passare attraverso la membranaGli effluenti filtrati contengono solitamente concentrazioni di olio inferiori a 10 g/m3, che soddisfano le norme di scarico.Il liquido concentrato può contenere dal 30% al 60% di olio e può essere utilizzato per combustione o altre applicazioni.

4. Trattamento delle acque reflue di metalli pesanti:L'ultrafiltrazione a micella potenziata (MEUF) è uno sviluppo recente che combina UF con la tecnologia dei tensioattivi.le estremità idrofobe delle micelle catturano i cationi metallici, e le membrane UF con un limite di peso molecolare inferiore a quello delle micelle possono rimuovere efficacemente gli ioni metallici.

   Il MEUF è in grado di separare efficacemente ioni quali Cd2+, Zn2+, e Pb2+ con un elevato rendimento di rimozione ed è applicabile per il trattamento delle acque reflue con ioni metallici.MEUF non è adatto a basse concentrazioni di ioni metallici.

5. Altre applicazioni industriali:

   • Produzione di acqua purificata per elettronica:L'UF viene utilizzato per rimuovere colloidi, particelle e batteri per produrre acqua di alta purezza, essenziale per industrie come la produzione di semiconduttori.

   • Trattamento delle acque reflue nell'industria alimentare:L'UF è utilizzato per il trattamento delle acque reflue contenenti amido e enzimi nell'industria alimentare.

   • Trattamento con liquido per la pulizia della lana:L'UF può essere utilizzato per il trattamento di liquidi di lavaggio contenenti grasso di lana emulsionato.

   • Trattamento degli effluenti della cartiera:UF è utilizzato per separare e concentrare i lignosulfonati negli effluenti delle cartiere.

1. Industria lattiero-casearia (elaborazione del siero di latte):L'ultrafiltrazione è ampiamente utilizzata nell'industria lattiero-casearia, in particolare nella lavorazione del siero di latte.che si traduce in siero di latte in polvere che può essere utilizzato come sostituto del latte scremato in polvere nei prodotti da fornoL'ultrafiltrazione può anche produrre prodotti ricchi di proteine per alimenti per bambini, con la rimozione del lattosio.

2. Clarificazione sul succo:L'UF viene utilizzato per chiarire succhi di frutta freschi, come il succo di mela, che spesso contiene pectina e altri composti.,La qualità del succo è migliorata e la sua durata di conservazione è prolungata grazie alla rimozione dei microrganismi.

3. Estrazione dell'albumina sierica:L'UF viene utilizzato per separare l'albumina sierica dal plasma in un processo in più fasi.aiuta a concentrare e purificare l' albumina sierica.

Conclusioni

La tecnologia di ultrafiltrazione (UF) è una tecnica di separazione della membrana versatile ed efficiente, ampiamente applicata in vari settori, tra cui il trattamento dell'acqua, gli alimenti e le bevande, i prodotti farmaceutici,e di piùLa sua capacità di rimuovere particelle fini, batteri, virus e altri contaminanti la rende uno strumento inestimabile per ottenere un'alta qualità dell'acqua, purificare le acque reflue e migliorare i processi industriali.