Suvning ultrafiltratsiyasi nima?

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-02 14:04

Suvni tozalashning samarali usuli uni yarim oʻtkazuvchan membranalardan oʻtkazishdir. Filtrlash jarayonlari ajratiladigan zarrachalar hajmiga qarab tasniflanadi:

• gözenek o'lchamlari 0,05 dan 10 mikrongacha bo'lgan membranalar orqali mikrofiltratsiya;
• ultrafiltratsiya - 0,001 mkm dan 0,05 mkm gacha bo'lgan teshiklar;
• teskari osmos va nanofiltratsiya - teshiklar 1 nm va undan past.

Suvni ultrafiltrlash undan membrana teshiklaridan oʻtmaydigan mikroorganizmlar va makroskopik qoʻshimchalarni olib tashlash uchun moʻljallangan.

Toʻldirish filtrlarining anʼanaviy mexanizmi gravitatsiyaviy tozalashga asoslangan. Ultrafiltratsiya kattaroq diametrli barcha zarralar ajratilgan gözenekli elakdan o'tkazishga o'xshaydi.

Membran turlari

Filtr elementlari kapillyarli tekis varaqlar yoki tolalardir. Birinchisi orqali asosan oqava suvlarni ultrafiltrlash amalga oshiriladi, ikkinchisi esa quyidagilarga mo'ljallangan.suv bilan ishlov berish.

Tolalar asosan bitta kanalli ishlab chiqariladi, ichki diametri taxminan 0,8 mm. Ular tez-tez stressga duchor bo'lishadi va ularni qayta yuvish orqali yo'q qilish mumkin. Ko'p kanalli tolalar bir nechta kapillyarlarni o'z ichiga oladi va ular sezilarli darajada kuchliroqdir.

Membranalar poliestersulfon kabi polimerlardan tayyorlanadi. Uning parametrlarini boshqa sintetik materiallarni qo'shish orqali o'zgartirish mumkin. Qayta ishlangan suyuqliklarning keng pH diapazoni filtr elementlarini samarali tozalash imkonini beradi.

Polimer membranalarni vaqti-vaqti bilan zararsizlantirish kerak, chunki mikroblar organik moddalarni iste'mol qilishni va ularda koloniyalar hosil qilishni yaxshi ko'radilar.

Kir yuvish vositalari bilan yaxshi yuvilgan, uzoq muddatli keramik membrana. Uning narxi qimmatroq, lekin xizmat muddati 10 yilga etadi.

Filtrlash usullari

Ultrafiltratsion suv tizimi ichi bo'sh gözenekli tolalar bilan to'ldirilgan modullardan iborat. Dastlabki suyuqlik kapillyarlarga kiradi, shundan so'ng filtrlash yon devorlar orqali sodir bo'ladi. Teskari tasma ham mumkin.

Yuvish filtrat tomonidan teskari yo'nalishda etkazib beriladi. Suyuqlikning tolalar tashqarisida bir tekis taqsimlanishi kapillyarlardan konlarni olib tashlashni ta'minlaydi. Bu erda ifloslantiruvchi qatlamni olib tashlash osonroq bo'lishi uchun to'g'ri yuvish rejimini tanlash muhimdir.

Filtrlar ikkita rejimda ishlaydi, ulardan biri bosimdir: suv bosim ostida qurilma korpusiga beriladi. Suvga cho'mish usuli ochiq idishga tushirilgan membranalar yordamida amalga oshiriladi. Chiqish tomonida vakuum hosil bo'ladi va suyuqlik filtr materiali orqali so'riladi.

Modullar vertikal ravishda joylashtirilgan. Suv ularga bir chetidan kiradi, ikkinchisidan esa chiqariladi. Bitta filtrdagi modullar soni odatda ikki birlikdan oshmaydi. Shu sababli, kamroq qistirmalari talab qilinadi, bu esa oqish ehtimolini kamaytiradi. Vertikal modullarni saqlash va tekshirish qulay. Ularni oʻrnatish va olib tashlash oson.

Filtrlash rejimlari

Suvni ultrafiltrlash amalga oshirilganda, filtrlar o'lik va tangensial rejimlarda ishlashi mumkin. Birinchi holda, ta'minlangan barcha suv tozalanadi. Membrananing konlari vaqti-vaqti bilan yuvish jarayonida yoki drenaj oqimi bilan olib tashlanadi. Membrana tezda buziladi va uning bo'ylab bosimning pasayishi past darajada saqlanishi kerak, bu esa apparatning ish faoliyatini pasaytiradi. Usul suspenziyalar konsentratsiyasi past bo'lgan suvni tozalash uchun ishlatiladi.

Tangensial rejimda filtrlangan muhit membrananing yuzasi bo'ylab aylanadi va unda kichik cho'kindilar hosil bo'ladi. Ta'minot kanalidagi oqimning turbulentligi suvni to'xtatilgan moddalarning yuqori konsentratsiyasi bilan tozalash imkonini beradi. Ushbu usulning kamchiliklari yuqori oqim tezligini yaratish uchun energiya xarajatlarining oshishi va qo'shimcha quvurlarni o'rnatish zarurati.

Ultrafiltratsiya parametrlari

Ultrafiltratsiyaning asosiy parametrlari:

1. Selektivlik - tarkibidagi aralashmalar kontsentratsiyasi nisbatiifloslangan suv (C_in.) va filtratdagi (C_out.): R=(1 - C_{out./ S}in._{) ∙ 100%. Ultrafiltratsiya jarayoni uchun u eng kichik zarrachalarni, jumladan, bakteriyalar va viruslarni ham ushlab turish imkonini beruvchi katta hajmga ega.}
2. Filtr iste'moli - vaqt birligi uchun tozalangan suv miqdori.
3. Maxsus filtrat iste'moli - membrananing 1 m2 qismidan o'tadigan mahsulot miqdori. Filtr elementining xususiyatlariga va manba suvining tozaligiga bog'liq.
4. Membran bosimining pasayishi - ta'minot tomoni va filtrat tomonidagi bosim o'rtasidagi farq.
5. Oʻtkazuvchanlik filtratning oʻziga xos oqim tezligi va membrana boʻylab bosim tushishi oʻrtasidagi nisbatdir.
6. Gidravlik samaradorlik - filtratning oqim tezligi va etkazib beriladigan manba suvi o'rtasidagi nisbat.

Suvni zararsizlantirish uchun ultrafiltratsiya

Mikroorganizmlarni yo'qotishning an'anaviy usullariga reagentlardan foydalanish texnologiyalari kiradi. Suvni ultrafiltrlash membrana teshiklarining kichik o'lchamlari tufayli mikroorganizmlar va undan kolloidlarni jismoniy ajratishdan iborat. Usulning afzalligi mikroorganizmlar, suv o'tlari, organik moddalar va mexanik zarralarning jasadlarini olib tashlashdir. Shu bilan birga, boshqa hollarda majburiy bo'lgan maxsus suvni tozalashga hojat yo'q. Buning uchun uni 30 mikronlik mexanik filtrdan o‘tkazish kifoya.

Filtrlarni sotib olayotganda siz membranalarning teshik o'lchamlarini aniqlashingiz kerak. Viruslarni butunlay yo'q qilish uchun teshik diametri 0,005 mikron darajasida bo'lishi kerak. Katta gözenek o'lchamlari uchun dezinfeksiya funktsiyasiishlamaydi.

Bundan tashqari, ultrafiltratsiya texnologiyasi suvni tiniqlashtirish imkonini beradi. Barcha muallaq qattiq moddalar butunlay olib tashlanadi.

Ultrafiltratsiyali suvni o'rnatish parallel ravishda ulangan qurilmalarni o'z ichiga oladi, bu jarayonning zarur ishlashini va ish paytida ularni almashtirish imkoniyatini ta'minlaydi.

Ion almashinuv filtrlaridan oldin suvni tozalash

Qatronlar 0,1-1,0 mkm kolloid zarralarni ushlab turishda samarali, lekin ular tezda granulalarni yopishadi. Yuvish va yangilanish bu erda kam yordam beradi. Ayniqsa, quduqlar va daryo suvlarida ko'p bo'lgan SiO_{2 zarralarini olib tashlash ayniqsa qiyin. Qatron tiqilib qolgandan keyin tozalash eritmalari bilan yuvilmagan joylarda mikroorganizmlarni o'stira boshlaydi.}

Ion almashtirgichlar ham olib tashlab bo'lmaydigan emulsiyalangan yog'lar bilan faol ravishda tiqilib qoladi. Bloklanish shunchalik kuchliki, undan moyni ajratishdan ko'ra filtrni almashtirish osonroq.

Qatronlarning filtrlovchi granulalari yuqori molekulyar birikmalar bilan faol tiqilib qoladi. Faollashtirilgan uglerod ularni yaxshi olib tashlaydi, lekin uning xizmat qilish muddati qisqa.

Ion almashinadigan qatronlar ultrafiltratsiya bilan birgalikda samarali bo'lib, kolloidlarning 95% dan ortig'ini olib tashlaydi.

Suvni tozalash - teskari osmosdan oldin ultrafiltratsiya

Ushlab turilgan zarrachalar hajmini ketma-ket qisqartirish bilan filtrlarni bosqichma-bosqich o'rnatish orqali operatsion xarajatlar kamayadi. Agar ultrafiltratsiya modulidan oldin qo'polroq tozalash o'rnatilgan bo'lsa, u teskari osmos tizimlarining samaradorligini oshiradi. Agar ifloslantiruvchi moddalarning koagulyatsiyasi dastlabki bosqichda amalga oshirilsa, ular anion va noionli flokulyantlarga sezgir.

Katta molekulyar organik moddalar teskari osmoz membranalarining teshiklarini tezda yopadi. Ular tezda mikroorganizmlar bilan to'lib-toshgan. Suvni oldindan filtrlash barcha muammolarni hal qiladi va teskari osmos bilan foydalanilganda tejamkor.

Oqava suvlarni tozalash

Ultrafiltratsiyali oqava suvlarni tozalash uni sanoatda qayta ishlatish imkonini beradi. Ular muhandislikda foydalanish uchun yaroqli va ichimlik maqsadlarida ochiq suv havzalariga texnogen yuk kamayadi.

Membran texnologiyalari galvanik va toʻqimachilik ishlab chiqarishining oqava suvlarini tozalashda, oziq-ovqat sanoatida, temir yoʻqotish tizimlarida, eritmalardan karbamid, elektrolitlar, ogʻir metallar birikmalari, neft mahsulotlari va boshqalarni tozalashda qoʻllaniladi. davolash va texnologiyani soddalashtiradi.

Kam molekulyar aralashmalar bilan ultrafiltratsiya sof mahsulot konsentratlarini ishlab chiqarishi mumkin.

Emulsiyalangan moylarni suvdan ajratish muammosi ayniqsa muhimdir. Membran texnologiyasining afzalligi - jarayonning soddaligi, kam energiya sarfi va kimyoviy moddalarga ehtiyoj yo'qligi.

Yer usti suvini tozalash

Yoʻgʻirlash va filtrlash avvallari suvni tozalashning samarali usullari boʻlgan. Bu erda tabiiy kelib chiqadigan aralashmalar samarali ravishda olib tashlanadi, ammo endi ularni yo'q qilish uchun texnogen ifloslantiruvchi moddalar paydo bo'ldi.boshqa tozalash usullari talab qilinadi. Ayniqsa, ko'plab muammolar xlororganik birikmalarni hosil qiluvchi suvning birlamchi xlorlanishi natijasida yuzaga keladi. Faollashgan uglerod va ozonlash bilan qo'shimcha tozalash bosqichlaridan foydalanish suv narxini oshiradi.

Ultrafiltratsiya ichimlik suvini to'g'ridan-to'g'ri sirt manbalaridan olish imkonini beradi: suv o'tlari, mikroorganizmlar, to'xtatilgan zarralar va boshqa birikmalar undan chiqariladi. Usul dastlabki koagulyatsiya bilan samarali. Shu bilan birga, uzoq cho'kish talab qilinmaydi, chunki katta bo'laklar paydo bo'lishi shart emas.

Suvni ultrafiltrlashni oʻrnatish (quyidagi rasm) murakkab uskuna va reagentlardan foydalanmasdan tozalangan suvning doimiy yaxshi sifatiga erishish imkonini beradi.

Koagulyatsiya usullaridan foydalanish samarasiz bo'lib bormoqda, chunki suvdagi ko'plab organik birikmalar an'anaviy kaliy permanganat oksidlanish usuli bilan aniqlanmaydi. Bundan tashqari, organik tarkib juda xilma-xil bo'lib, reagentlarning kerakli konsentratsiyasini tanlashni qiyinlashtiradi.

Xulosa

Suvni membranalar orqali ultrafiltrlash reagentlarning minimal iste'moli bilan uning kerakli tozaligiga erishish imkonini beradi. Chiqindilarni tozalashdan keyin sanoat maqsadlarida foydalanish mumkin.

Ultrafiltratsiya har doim ham samarali emas. Usul ba'zi moddalarni, masalan, organoklorli birikmalarni va ba'zi hümik kislotalarni olib tashlashga imkon bermaydi. Bunday hollarda ko'p bosqichli tozalash qo'llaniladi.