คำอธิบายกระบวนการ
การกรองแบบอัลตร้าเป็นกระบวนการกรองแบบไหลตามแนวขวางที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดัน ซึ่งแยกอนุภาคตามขนาดโมเลกุล เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนของเมมเบรนการกรองแบบอัลตร้าอยู่ในช่วง 10 ถึง 200 อังสตรอม (0.001 ถึง 0.02 ไมครอน) ตัวทำละลายและสปีชีส์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าขนาดรูพรุนของเมมเบรนจะผ่านเมมเบรนและออกมาเป็นของเหลวที่เรียกว่าเพอร์มีเอต ส่วนสปีชีส์ที่ถูกปฏิเสธจะถูกเข้มข้นมากขึ้นในกระแสน้ำที่ถูกเก็บเอาไว้
เมมเบรนการกรองแบบอัลตร้าสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้และสามารถทำความสะอาดได้ด้วยสารเคมีมาตรฐานทั่วไป
การกรองน้ำแบบอัลตร้าทำให้
- การกำจัดอนุภาค ของแข็งแขวนลอ, แบคทีเรีย ไวรัส และสปีชีส์ที่ก่อโรคทั้งหมดออกจากน้ำกระบวนการในอุตสาหกรรมยาและอุตสาหกรรม
- การกำจัดวัสดุคอลลอยด์ (ซิลิกาที่ไม่ทำปฏิกิริยา, เหล็ก, อะลูมิเนียม ฯลฯ)
- การกำจัดสารอินทรีย์ที่มีโมเลกุลสูง
เมมเบรนการกรองแบบอัลตร้าเป็นวัสดุโพลีเมอร์บาง (โพลีอีเธอร์ซัลโฟน) ที่มีโครงสร้างรูพรุนc[[แอนไอโซทรอปิก ซึ่งหมายความว่าเมมเบรนไม่มีโครงสร้างรูพรุนเดียวกันตลอดทั้งเมทริกซ์
เยื่อหุ้มที่มีลักษณะต่างกัน ในทางตรงกันข้าม มีโครงสร้างรองรับที่มีรูขนาดเล็กเพียง 15 ไมครอน และพื้นผิวที่มีรูขนาดพอเหมาะ อนุภาคขนาดเล็กถูกกรองออกด้วยความต้านทานการไหลน้อยเนื่องจากการผสมผสานระหว่างรูขนาดใหญ่ของโครงสร้างรองรับและพื้นผิวที่เรียบมาก
ความแตกต่างของแรงดันระหว่างกระแสป้อนและกระแสที่ถูกปฏิเสธจะกำหนดการไหลของน้ำข้ามผิวหน้าของเยื่อกรอง ความแตกต่างของความดันระหว่างกระแสป้อนและด้านผลิตภัณฑ์ของเยื่อกรองนั้นสัมพันธ์โดยตรงกับการไหลของผลิตภัณฑ์ เมื่อมีการใช้ความดันกับกระแสป้อน มันจะไหลไปตามแนวผิวของเยื่อกรอง การกรองผ่านเยื่อกรองเป็นกระบวนการแยกเชิงมิติ โดยทั่วไปแล้วเยื่อกรองจะถูกจัดอันดับตามน้ำหนักโมเลกุลที่สามารถตัดออกได้ หรือเรียกว่า MWCO ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ขนาดสัมพัทธ์ของโมเลกุลกลมที่เยื่อกรองจะกรองออก ระบบเยื่อกรอง Indion มีเยื่อกรองที่มีค่า MWCO ระหว่าง 50,000 ถึง 200,000 อนุภาคของน้ำและวัสดุที่มีขนาดเล็กกว่าค่า MWCO ของเยื่อกรองจะผ่านเยื่อกรอง ดังนั้นกระแสผลิตภัณฑ์จะมีน้ำ สายพันธุ์ไอออนิก และวัสดุที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ในขณะที่เยื่อกรองจะปฏิเสธสารคอลลอยด์ อนุภาค แบคทีเรีย ไวรัส และสารก่อโรค
การกำหนดค่าเมมเบรน
ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของเมมเบรน แบ่งออกเป็นสามประเภท
- แบบท่อ
- แบบเส้นใยกลวง
- แบบเกลียว
เมมเบรนแบบนอริท มีจำหน่ายเฉพาะในรูปแบบท่อและแบบเส้นใยกลวง
แบบเส้นใยกลวง
- เมมเบรนที่ถูกอัดขึ้นรูปให้เป็นรูปร่างของท่อหรือหลอด – “เส้นใย” ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 0.8 มม. – 8 มม.
- เส้นใยหลายเส้นถูกมัดรวมกันและใส่เข้าไปในท่อ (PVC หรือ Polysulphone)
- อีพ็อกซี่ถูกฉีดเข้าไปในท่อ ล้อมรอบเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเส้นใยทั้งหมด
- น้ำเสียถูกสูบเข้าไปที่ปลายของท่อ และเดินทางผ่านเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของแต่ละเส้นใย น้ำสะอาดผ่านผ่านผนังของแต่ละเส้นใยและเก็บรวบรวมในท่อ
- ของแข็งที่มีความเข้มข้นจะสะสมในเส้นใยในกรณีที่เป็นตัวกรองแบบปลายตันหรือถูกปล่อยออกทางน้ำทิ้งในตัวกรองแบบไหลข้าม ในขณะที่น้ำสะอาดจะถูกปล่อยออกที่ความดันบรรยากาศ
ใช้ในกรณีที่มีความเข้มข้นของของแข็งต่ำ ค่าใช้จ่ายในการกำจัดต่ำ
ข้อดี
- ประหยัดพลังงาน
- กะทัดรัด
- สามารถล้างหัวจ่ายได้
- มีแนวโน้มการอุดตันน้อยกว่าแบบเกลียว
ข้อเสีย
- ทนความร้อนได้ต่ำ
- อาจต้องการการกรองล่วงหน้า
โมดูลแบบท่อกว้าง
- เมมเบรนหล่อในท่อพรุนหรือท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ½” หรือ 1″
- หลอดติดตั้งในท่อพลาสติกและถูกปิดผนึกที่ปลายทั้งสองโดยใช้แหวน O คู่ (1″) หรืออีพ็อกซี่ (½”)
- หลอดเชื่อมต่อกันเป็นชุดและขนานกันเพื่อประมวลผลอัตราการไหลของของเหลวที่ต้องการ
- น้ำสะอาดผ่านผนังของหลอดและออกที่ความดันบรรยากาศ
ใช้ในกรณีที่มีความเข้มข้นของของแข็งสูงและต้นทุนการกำจัดสูง
ข้อดี
- ทนทาน
- ยืดหยุ่น
- รองรับความเข้มข้นของสารแขวนลอยสูงและขนาดอนุภาคใหญ่
- สามารถทำความสะอาดด้วยเครื่องจักรได้
ข้อเสีย
- ต้นทุนเริ่มต้นสูง
- การใช้พลังงานสูง
- ต้องการพื้นที่พื้นมากขึ้น
การกำหนดค่าเมมเบรน
การประยุกต์ใช้
- การบำบัดก่อนการจัดการระบบโรงออสโมซิสเพื่อการลด SDI
- การกำจัดซิลิกาโคลลอยด์
- การกำจัดแบคทีเรีย/เชื้อก่อโรคเพื่อให้ได้น้ำเกรด USP
- การทำให้น้ำเสียหล่อเย็นเข้มข้น
- กรองน้ำแม่น้ำ
- กรองไวน์ น้ำผลไม้
คลิกที่นี่เพื่อตรวจสอบเมมเบรนแบบการกรองพิเศษด้วย Hydramem: https://hydramem.com/UF.html