Ultrafiltrasyon Membran Teknolojisi Uygulamalarının Özetleri
Ultrafiltrasyon (UF) Teknolojisi Uygulamalar
Ultrafiltrasyonun çalışma prensibi:
Ultrafiltrasyon (UF), son yıllarda geliştirilen, esas olarak malzeme bilimi tarafından yönlendirilen gelişmiş bir membran ayrımcılık teknolojisidir.Çeşitli endüstriyel ve belediye sektörlerinde yaygın olarak uygulanmıştır..
UF, delik maddelerin filtreleme yeteneğini kullanarak, parçacık maddeleri sıvılardan ve çözünmüş bileşenlerden ayırmak için basınçla yönetilen bir membran ayrım işlemidir.Ultrafiltrasyon membranlarının tipik gözenek boyutu 0.01 ila 0.1 mikron, bakterilerin, çoğu virüsün, kolloidlerin ve çamurun yüksek çıkarma oranlarını sağlar.Ultrafiltrasyon membranları genellikle yüksek polimer malzemelerden yapılır, esas olarak hidrofobik olan, ancak hidrofiliklerini artırmak için modifiye edilebilirler.ve ikincil kirliliğe neden olmaz..
Ultrafiltrasyon membranları, çift katmanlı boş lif yapısında olan polivinilden florür (PVDF) malzemelerinden kullanılır.PVDF ultrafiltrasyon membranları tipik olarak en küçük nominal gözenek boyutuna sahiptir, hemen hemen tüm parçacıkları, bakterileri (4-log çıkarma oranı), çoğu virüsü ve kolloidleri etkili bir şekilde ortadan kaldırır.Yüksek gözeneklilikleri UF'nin mikrofiltrasyona kıyaslanabilir bir akış elde etmesini sağlar., çoğu durumda daha iyi bir seçim yapar.
Ultrafiltrasyon, tıkanmayı önleyen, daha yüksek kirlenme kapasitesi, daha büyük filtreleme alanı ve daha kolay temizlik sağlayan harici bir basınç yapısı kullanır.Filtreleme modu çapraz akıştan çıkmaz akışa değiştirilebilir, ikincisi daha düşük enerji tüketimi, daha düşük çalışma basıncı ve dolayısıyla daha düşük işletme maliyetleri sunar.Yüksek süspansiyon katı içeriği olan sıvıların işlenmesi için daha uygundur.İşleme modunun seçimi, besleme suyundaki süspansiyon katı maddelerine bağlıdır.
UF genellikle sabit bir akış modunda çalışır ve transmembran basıncı (TMP) zamanla kademeli olarak artar.Öte yandan, biyosidler veya diğer temizlik maddeleri mikrobiyal büyümeyi kontrol edebilir ve kirleticileri daha etkili bir şekilde kaldırabilir..
Su arıtmasında UF, ince parçacıkları, kolloidler, bakterileri, virüsleri, endotoksinleri, proteinleri ve yüksek moleküler organik bileşikleri çıkararak suyu arıtmak için kullanılır.
Ultrafiltrasyonun Avantajları ve dezavantajları
Ultrafiltrasyonun Avantajları ve Özellikleri
-
Uzun kullanım süresi:Hidrofilik modifikasyonları olan özel olarak tasarlanmış PVDF malzemelerinden yapılan UF membranları, mükemmel antioksidan özelliklere, yorgunluk dayanıklılığına, kirlenmeye dirençli ve uzun hizmet ömrüne sahiptir.
-
Yüksek su kalitesi:UF'nin ortalama filtrasyon hassasiyeti, yüksek kabarcık noktası basıncı ile 0,03 μm'dir.
-
Geniş Uygulanabilirlik:UF'nin dış basınç yapısı ve patentli su dağılım tasarımı, beslenme suyunda daha yüksek süspansiyon katı maddeler içeriğini sağlar, bu da su kalitesi düşük uygulamalara uygun hale getirir.Yüksek su geri kazanım oranlarını garanti ederken.
-
Düşük işletme maliyetleri:Dış basınç UF sistemi, kimyasal temizlik maddeleri tasarrufu sağlayarak uzun süreli istikrarlı akışı korumak için maliyetli bir hava-su karışık temizlik yöntemi kullanır.
Ultrafiltrasyonun Ana Uygulamalar
Ultrafiltrasyon esas olarak üç alanda uygulanır: endüstriyel uygulamalar, gıda ve biyokimyasal süreçler ve içme suyu.
-
Endüstriyel Uygulamalar:Endüstriyel süreçlerde ultrafiltrasyon üç tipte bölünebilir:
-
(1)Konsantrasyon
-
(2)Küçük moleküler erimiş maddelerin ayrılması
-
(3)Büyük moleküler çözülmüş maddelerin parçalanması.
Çoğu endüstriyel uygulama konsantrasyonun altında gelir.Serbest kalsiyum ve kalsiyum bağlı proteinlerin ayrılması bir durumdur.Denizlenme ve iyon değişimi gibi küçük moleküler çözülmüş maddelerin ayrılması, tek başına ultrafiltrasyon yoluyla veya diyalizle birlikte gerçekleştirilebilir.Farklı moleküler ağırlık sınır değerlerine sahip membranlar kullanarak büyük moleküler çözünmüş fraksiyon elde edilebilir., veya giderek düşen sınır değerlerine sahip çoklu UF birimlerini birleştirerek.
Endüstriyel uygulamalar şunları içerir:
-
Elektroforetik boya geri kazanımı
-
Petrol atık suyu geri kazanımı
-
Ağır metal atık sularının arıtılması
-
Diğer endüstriyel uygulamalar
-
-
Elektroforetik boya geri kazanımı:Metal elektroforetik kaplama sırasında, yüklü metal nesneler, karşıt yüklü boya ile bir tankın içine daldırılır ve metal yüzeyinde tek tip bir kaplama oluşturur.Çevreyi korumak ve enerji tasarrufu, UF, polimer reçinleri ve pigment parçacıklarını tutmak için kullanılır, bu da inorganik tuzların, suyun ve çözücülerin geçmesine izin verir.
-
Petrol Atık Suları Geri Alımı:Yağ-su emülsiyonları, özellikle kesme ve öğütme süreçlerinde, metal işleminde yaygın olarak kullanılır.UF, yağ ile su arasındaki yüzey gerginliği, yağ damlalarının zardan geçmesini önlediği için yağı atık sudan etkili bir şekilde ayırabilirFiltreli akışkanlar genellikle boşaltma standartlarına uygun 10g/m3'den daha düşük yağ konsantrasyonları içerir.Konsantre sıvı %30-60% yağ içerebilir ve yanma veya diğer uygulamalar için kullanılabilir..
-
Ağır metal atık sularının arıtılması:Mikel geliştirilmiş ultrafiltrasyon (MEUF), UF'yi yüzey aktifleri teknolojisiyle birleştiren son bir gelişmedir.Mikellerin hidrofobi uçları metal katyonları yakalar., ve mikellerden daha küçük bir moleküler ağırlık sınırına sahip UF membranları, metal iyonlarını etkili bir şekilde kaldırabilir.
MEUF, yüksek çıkarma verimliliği ile Cd2+, Zn2+, ve Pb2+ gibi iyonları etkili bir şekilde ayırabilir ve atık suların metal iyonlarla arıtılmasında uygulanabilir.MEUF, düşük metal iyon konsantrasyonları için uygun değildir..
-
Diğer Endüstriyel Uygulamalar:
-
Elektronik için arıtılmış su üretimi:UF, yüksek saflıkta su üretmek için kolloidleri, parçacıkları ve bakterileri çıkarmak için kullanılır. Bu, yarı iletken imalatı gibi endüstriler için gereklidir.
-
Gıda Endüstrisinde Atık Su Arıtma:UF, gıda işleme endüstrisinde nişasta ve enzim içeren atık suları arıtmak için kullanılır.
-
Yün temizleme sıvısı işleme:UF, emülsif yün yağı içeren temizleme sıvılarını tedavi etmek için kullanılabilir.
-
Kağıt fabrikasının akışkanlarının arıtılması:UF, kağıt fabrikası akışkanlarında lignosulfonatları ayırmak ve yoğunlaştırmak için kullanılır.
-
-
Süt endüstrisi (Süt işleme endüstrisi):Ultrafiltrasyon süt endüstrisinde, özellikle süt sütü işleme getirirken yaygın olarak kullanılır.Çöre ürünlerinde yağsız süt tozunun yerine kullanılabilen mayasızlık tozu oluştururUltrafiltrasyon, laktozun çıkarılması ile bebek maması için protein bakımından zengin ürünler de üretebilir.
-
Meyve suyu Açıklama:UF, sıklıkla pektin ve diğer bileşikleri içeren elma suyu gibi taze meyve meyvelerini temizlemek için kullanılır.,Meyve suyunun kalitesi de iyileşiyor ve mikroorganizmaların çıkarılması nedeniyle raf ömrü uzatılıyor.
-
Serum Albumin Ekstraksiyonu:UF, serum albumini plazmadan çok aşamalı bir süreçte ayırmak için kullanılır.Serum albuminin yoğunlaşmasına ve arıtılmasına yardımcı olur.
Sonuçlar
Ultrafiltrasyon (UF) teknolojisi, su arıtması, gıda ve içecekler, ilaç,ve daha fazlasıParçacıkları, bakterileri, virüsleri ve diğer kirletici maddeleri çıkarma yeteneği, yüksek su kalitesini elde etmek, atık suları arıtmak ve endüstriyel süreçleri geliştirmek için paha biçilmez bir araçtır..