Resumen de las Aplicaciones de la Tecnología de Membranas de Ultrafiltración

Resumen de las aplicaciones de la tecnología de membrana de ultrafiltración

Aplicaciones de tecnología de ultrafiltración (UF)

Principio de trabajo de la ultrafiltración:

La ultrafiltración (UF) es una tecnología avanzada de separación de membranas desarrollada en los últimos años, impulsada principalmente por la ciencia de los materiales.Se ha aplicado ampliamente en diversos sectores industriales y municipales.

UF es un proceso de separación por membrana impulsado por presión que utiliza la capacidad de filtración de los materiales porosos para separar las partículas de los fluidos y componentes disueltos.El tamaño típico de los poros de las membranas de ultrafiltración oscila entre 0.01 a 0.1 micras, proporcionando altas tasas de eliminación de bacterias, la mayoría de los virus, coloides y lodos.Las membranas de ultrafiltración están generalmente hechas de materiales de alto polímero, que son principalmente hidrofóbicos por naturaleza, aunque pueden modificarse para mejorar su hidrofilidad.y no causa contaminación secundaria.

Las membranas de ultrafiltración utilizan materiales de fluoruro de polivinilideno (PVDF), que están en una estructura de fibra hueca de doble capa.Las membranas de ultrafiltración PVDF suelen tener el tamaño nominal de poro más pequeño, eliminando efectivamente casi todas las partículas, bacterias (tasa de eliminación de 4 log), la mayoría de los virus y coloides.su alta porosidad permite que el UF obtenga un flujo comparable al de la microfiltración, por lo que es una mejor opción en la mayoría de los casos.

La ultrafiltración utiliza una estructura de presión externa, que evita el taponamiento, ofrece una mayor capacidad de contaminación, un área de filtración más grande y una limpieza más fácil.El modo de filtración se puede cambiar de flujo cruzado a flujo sin salidaLa filtración de flujo cruzado, sin embargo, ofrece un menor consumo de energía, una menor presión de funcionamiento y, por lo tanto, unos costes de funcionamiento más bajos.es más adecuado para el procesamiento de fluidos con mayor contenido de sólidos en suspensiónLa elección del modo de funcionamiento depende del contenido de sólidos en suspensión en el agua de alimentación.

La UF suele funcionar en un modo de flujo constante, con la presión transmembrana (TMP) aumentando gradualmente con el tiempo.Mientras que los biocidas u otros agentes de limpieza pueden controlar el crecimiento microbiano y eliminar los contaminantes de manera más eficaz.

En el tratamiento del agua, el UF se utiliza para purificar el agua mediante la eliminación de partículas finas, coloides, bacterias, virus, endotoxinas, proteínas y compuestos orgánicos de alta molecular.

Ventajas y desventajas de la ultrafiltración

Ventajas y características de la ultrafiltración

• Duración de servicio:Las membranas UF fabricadas con materiales PVDF especialmente diseñados, con modificaciones hidrófilas, tienen excelentes propiedades antioxidantes, resistencia a la fatiga, resistencia a la contaminación y larga vida útil.

• Alta calidad del agua:La precisión media de filtración del UF es de 0,03 μm, con una alta presión del punto de burbuja.

• Aplicabilidad amplia:La estructura de presión externa y el diseño patentado de distribución del agua del UF permiten un mayor contenido de sólidos en suspensión en el agua de alimentación, por lo que es adecuado para aplicaciones con mala calidad del agua,Al mismo tiempo que garantizan altas tasas de recuperación de agua.

• Bajos costes de funcionamiento:El sistema UF de presión externa utiliza un método de limpieza mezcla de aire y agua rentable para mantener un flujo estable a largo plazo, ahorrando en agentes de limpieza químicos.

Principales aplicaciones de la ultrafiltración

La ultrafiltración se aplica principalmente en tres áreas: aplicaciones industriales, procesos bioquímicos y alimentarios y agua potable.

1. Aplicaciones industriales:La ultrafiltración en procesos industriales se puede dividir en tres tipos:

   • En el caso de losConcentración

   • (2) ElSeparación de solutos moleculares pequeños

   • (3) ElFraccionamiento de grandes solutos moleculares.

   La mayoría de las aplicaciones industriales se encuentran bajo la concentración. Los métodos se pueden utilizar para separar pequeños solutos moleculares en combinación con moléculas grandes.la separación de calcio libre y proteínas ligadas al calcio es un casoLa separación de solutos moleculares pequeños, como la desalinización y el intercambio iónico, puede realizarse mediante ultrafiltración sola o en combinación con la diálisis.Se puede lograr un gran fraccionamiento de solutos moleculares utilizando membranas con diferentes valores límite de peso molecular, o mediante la combinación de múltiples unidades de UF con valores límite progresivamente decrecientes.

   Las aplicaciones industriales incluyen:

   • Recuperación de pintura por electroforesis

   • Recuperación de aguas residuales de petróleo

   • Tratamiento de aguas residuales de metales pesados

   • Otras aplicaciones industriales

2. Recuperación de pintura por electroforesis:Durante el recubrimiento electroforético de metal, los objetos metálicos cargados se sumergen en un tanque con pintura cargada opuestamente, formando un recubrimiento uniforme en la superficie metálica.Proteger el medio ambiente y ahorrar energíaLos componentes retenidos se devuelven al tanque de pintura electroforético.

3. Recuperación de aguas residuales de petróleo:Las emulsiones de aceite y agua se utilizan ampliamente en la metalurgia, particularmente en los procesos de corte y molienda.La UF puede separar eficazmente el aceite de las aguas residuales porque la tensión interfacial entre el aceite y el agua evita que las gotas de aceite pasen a través de la membranaLos efluentes filtrados suelen contener concentraciones de aceite inferiores a 10 g/m3, que cumplen con las normas de descarga.El líquido concentrado puede contener entre un 30% y un 60% de aceite y puede utilizarse para combustión u otras aplicaciones..

4. Tratamiento de aguas residuales de metales pesados:La ultrafiltración mejorada por micella (MEUF) es un desarrollo reciente que combina UF con tecnología de tensioactivos.los extremos hidrófobos de las micelas atrapan los cationes metálicos, y las membranas UF con un límite de peso molecular menor que el de las micelas pueden eliminar eficazmente los iones metálicos.

   El MEUF puede separar eficazmente iones como Cd2+, Zn2+, y Pb2+ con una alta eficiencia de eliminación, y es aplicable para el tratamiento de aguas residuales con iones metálicos.El MEUF no es adecuado para bajas concentraciones de iones metálicos.

5. Otras aplicaciones industriales:

   • Producción de agua purificada para la electrónica:El UF se utiliza para eliminar coloides, partículas y bacterias para producir agua de alta pureza, esencial para industrias como la fabricación de semiconductores.

   • Tratamiento de aguas residuales en la industria alimentaria:La UF se emplea para tratar aguas residuales que contienen almidón y enzimas en la industria de procesamiento de alimentos.

   • Tratamiento con líquido de limpieza de lana:La UF puede utilizarse para tratar líquidos de limpieza que contengan grasa de lana emulsionada.

   • Tratamiento de los efluentes de las fábricas de papelLa UF se utiliza para separar y concentrar los lignosulfonatos en los efluentes de las fábricas de papel.

1. Industria láctea (procesamiento de suero):La ultrafiltración se utiliza ampliamente en la industria láctea, especialmente en el procesamiento del suero de leche.que resulta en suero en polvo que puede utilizarse como sustituto del leche desnatada en polvo en productos de horneadoLa ultrafiltración también puede producir productos ricos en proteínas para alimentos para bebés, con la eliminación de la lactosa.

2. Aclaración del jugo:La UF se utiliza para clarificar jugos de frutas frescas, como el jugo de manzana, que a menudo contiene pectina y otros compuestos.,La calidad del jugo también mejora y su vida útil se prolonga debido a la eliminación de microorganismos.

3. Extracción de la albúmina sérica:La UF se utiliza para separar la albumina sérica del plasma en un proceso de múltiples pasos.ayuda a concentrar y purificar la albúmina sérica.

Conclusión

La tecnología de ultrafiltración (UF) es una técnica de separación de membranas versátil y eficiente, ampliamente aplicada en varias industrias, incluidos el tratamiento del agua, alimentos y bebidas, productos farmacéuticos,y másSu capacidad para eliminar partículas finas, bacterias, virus y otros contaminantes la convierten en una herramienta invaluable para lograr una alta calidad del agua, purificar aguas residuales y mejorar los procesos industriales..