Ултрафилтрација под притиском- и потопљена ултрафилтрација су два главна пројектована облика технологије ултрафилтрационих мембрана. Иако деле исти принцип филтрације језгра мембране, разликују се по покретачкој сили, структури мембранског модула, режиму рада и применљивим сценаријима.
И. Погонска снага и начин рада
Ултрафилтрација под притиском{0}}
Сирова вода се пумпа у затворено кућиште мембране, стварајући позитивну разлику притиска (обично 0,5-2,5 бара) преко мембране. Пречишћена вода продире кроз мембрану под притиском и излази са краја воде производа.
Може да ради као{0}}филтрација у мртвом крају или унакрсни{1}}филтрација. У-филтрацији с мртве тачке, стопа поврата воде може да достигне 90%–95%. У унакрсном-филтрацији, концентрат се рециклира, а стопа опоравка се смањује на 75%–90%.
Мембрански флукс је релативно висок, са пројектованим вредностима типично у распону од 40-120 Л/(м²·х), у зависности од квалитета воде и перформанси мембране.
Потопљена ултрафилтрација
Мембрански модул је директно уроњен у отворени резервоар за воду. Пумпа за пермеат црпи воду из мембранске шупљине, стварајући негативни притисак (разлика трансмембранског притиска од само 0,1–0,6 бара, тј. -10 до -60 кПа). Вода се филтрира помоћу усисног погона.
То је скоро потпуно без{0}}филтрација, са стопом опоравка система обично већом од или једнаком 95% и дугим циклусом уклањања муља.
Флукс је релативно низак, генерално пројектован на 15–40 Л/(м²·х) зато што ниска разлика притиска и гравитационо таложење захтевају довољну површину мембране.
ИИ. Структура мембранског модула и карактеристике материјала
Тип притиска
Мембранска влакна су инкапсулирана у цилиндричном омотачу -који носи притисак, обично пречника 4 инча/8 инча, дужине 1–2 метра, са оценом отпорности на притисак од 3–10 бара.
Мембранска влакна могу бити под притиском изнутра или споља, што резултира изузетно великом густином паковања, достижући запремину модула од 400–800 м²/м³ (елементи од 8 инча могу постићи површину мембране од 60–80 м²).
Уобичајени мембрански материјали: ПВДФ, ПЕС, ПС; величина пора 0,01–0,04 μм; граница молекулске тежине 100–150 кДа.
Субмергед Типе
Мембранска влакна су суспендована у конфигурацији завесе или снопа, без спољашњег омотача, и директно се монтирају на мембрански оквир и урањају у резервоар. Типична густина паковања мембранског оквира је 200–400 м²/м³ запремине резервоара.
Мембранска влакна се ослањају на усисавање под ниским-притиском, углавном на спољни притисак, са слојем против обраштања окренутим ка споља. Мембрански резервоар је опремљен перфорираним цевима за аерацију за велике мехуриће ваздуха за чишћење површине мембране.
Материјал је углавном ојачани ПВДФ; мембранска влакна су дизајнирана да издрже дуготрајне-вибрације при аерацији, што захтева високу затезну чврстоћу.
ИИИ. Разлике у раду и одржавању Повратно прање и чишћење
Тип притиска користи често хидраулично испирање (флукс повратног испирања може да достигне 1,5–2,5 пута већи од флукса пермеата) у комбинацији са повратним испирањем ваздухом{2}}водом.
Потопљени мембрански системи се првенствено ослањају на континуирану аерацију за стварање великих мехурића који перу мембранска влакна. Учесталост повратног испирања је ниска, а хемијско чишћење се обично користи за одржавање пропустљивости.
Захтеви за предтретман
Системи мембрана типа - под притиском су осетљиви на честице у доводу. Предтретман често захтева самочишћући филтер (прецизност 100–300 μм) да би се заштитила мембранска влакна; у супротном, постоји вероватноћа ломљења или запрљања влакана.
Потопљени мембрански системи, због својих великих канала и-ефекта таложења у резервоару, могу директно да третирају високе концентрације суспендованих чврстих материја (нпр. МЛСС у МБР може да достигне 8000–15000 мг/Л). Они имају минималну зависност од претходног третмана и могу директно да прихвате ефлуент из коагулационих таложника или биолошке мешавине течности.
Концентрација и метода хемијског чишћења
У системима са мембранама под притиском{0}}, раствор за хемијско чишћење циркулише унутар кућишта мембране, обезбеђујући довољан контакт. Међутим, страна пермеата мора бити изолована током процеса чишћења.
Потопљени мембрански системи укључују испирање хемикалија на мрежи да би се натопила мембранска влакна или подизање мембранског оквира у резервоар за хемијско чишћење. Ово је мало више радно{1}}интензивније, али самим мембранским влакнима је лакше руковати.