Ultrafiltrare sau tehnologie tradițională de purificare a apei - o analiză comparativă. Ultrafiltrarea apelor uzate Compoziția unei unități de ultrafiltrare

Ultrafiltrarea este un proces membranar pentru separarea solutiilor a caror presiune osmotica este scazuta. Această metodă este utilizată pentru a separa substanțe cu un nivel molecular relativ ridicat, particule în suspensie, coloizi etc. Ultrafiltrarea, în comparație cu osmoza inversă, este un proces mai productiv, deoarece o permeabilitate mare a membranei se obține la o presiune de 0,2-1 MPa.

În funcție de scopurile procesului de ultrafiltrare, membranele trec:

solvent și numai compuși cu greutate moleculară mică (separarea compușilor cu greutate moleculară mare și mică și concentrarea compușilor cu greutate moleculară mare);

numai solvent (concentrație de compuși cu greutate moleculară mare);

solvent și fracții de compuși cu greutate moleculară mare cu o anumită greutate moleculară sau dimensiune a bobinelor macromoleculare (fracționarea compușilor polimerici).

Ultrafiltrarea, spre deosebire de osmoza inversă, este utilizată pentru a separa sistemele în care greutatea moleculară a componentelor dizolvate este mult mai mare decât greutatea moleculară a solventului (apa). În practică, ultrafiltrarea este utilizată atunci când cel puțin unul dintre componentele soluției are o greutate moleculară de peste 500 daltoni.

Forța motrice a procesului de ultrafiltrare, cum ar fi osmoza inversă, este diferența de presiune pe ambele părți ale membranei, dar deoarece presiunile osmotice ale soluțiilor de compuși cu greutate moleculară mare sunt de obicei scăzute în comparație cu presiunea de funcționare, acestea nu sunt luate în considerare. se ține cont la determinarea parametrilor de ultrafiltrare. Dacă membrana de ultrafiltrare nu este capabilă să rețină compuși cu greutate moleculară mică (în special electroliți), atunci în acest caz, presiunile osmotice ale soluțiilor de compuși cu greutate moleculară mică nu sunt luate în considerare la determinarea forței motrice a procesului. Pentru concentrații mari de soluții de polimeri, când presiunile osmotice ating valori proporționale cu presiunea de funcționare, forța motrice este determinată de ecuație

P=P -1.

Eficiența separării prin ultrafiltrare a solvenților este determinată de raportul specific dintre cele două componente principale ale procesului - echilibru și neechilibru. Dacă contribuția componentei de echilibru, care este exprimată prin coeficientul de distribuție a substanței dizolvate între membrană și soluție, este mai mică, atunci în toate celelalte condiții identice membrana va reține mai bine această substanță dizolvată. În cazul ultrafiltrației, principala contribuție în determinarea valorii coeficientului de distribuție revine limitării sterice, ținând cont de obicei de rolul important al proprietăților de suprafață ale membranelor (hidrofilitate, sarcină, natura chimică a grupelor funcționale etc.).

Implementarea unei componente de neechilibru a procesului, atunci când membrana este situată într-un sistem în care există un gradient de concentrație și presiune pe ambele părți, are și caracteristici în comparație cu membranele cu osmoză inversă. Acest lucru se datorează permeabilității ridicate a membranelor de ultrafiltrare relativ poroase (diametrul porilor 5-500 nm) și coeficienților scazuți de difuzie a macromoleculelor și coloizilor în soluție, care sunt cu câteva ordine de mărime mai mici decât compușii cu molecul scăzut. Transferul difuz al compușilor expuși cu molecule înalte și al coloizilor este extrem de mic, iar această caracteristică predetermină acumularea lor aproape inevitabilă pe suprafața membranelor de ultrafiltrare (gelificare), ceea ce modifică semnificativ structura porilor și proprietățile membranei. Aceste modificări au ca rezultat o scădere semnificativă sau catastrofală a fluxului volumetric de solvent prin membrană și o creștere a coeficientului de retenție, adică stratul de heliu este capabil de auto-retenție și acționează de fapt ca o membrană.

Deci, rezolvarea unei probleme specifice de separare prin ultrafiltrare constă adesea într-o soluție de compromis: folosirea unei membrane mai puțin permeabile, dar care are un grad ridicat de monodispersitate a porilor, o anumită sarcină de suprafață sau un grad de hidrofilitate.

Spre deosebire de osmoza inversă, când permeabilitatea membranei scade pe măsură ce retenția membranei crește, în timpul ultrafiltrării, în funcție de condițiile procesului, aceste caracteristici pot crește și scădea simultan.

Principalii parametri de separare - retenția și productivitatea - sunt determinați de stratul activ superior (selectiv) al membranei. Grosimea sa mică determină o rezistență hidrodinamică scăzută la curgerea filtratului și, prin urmare, o permeabilitate ridicată. Prin modificarea proprietăților chimice coloidale ale acestui strat (porozitate, hidrofilitate, încărcătură de suprafață etc.), se pot regla în continuare retenția și permeabilitatea acestuia.

Spre deosebire de membranele de osmoză inversă, care trebuie să fie hidrofile (acest lucru se datorează mecanismului de desalinizare a membranelor), membranele de ultrafiltrare, de regulă, au hidrofilitate scăzută sau chiar hidrofobe.

Avantajele metodelor de hiper- și ultrafiltre sunt: ​​simplitatea echipamentului; capacitatea de a separa soluțiile la temperaturi normale, de a izola produsele din lanț și de a purifica simultan apa de contaminanții organici, anorganici și bacterieni; dependența scăzută a eficienței curățării de concentrația de contaminanți în apă. Pe lângă aceasta, există și dezavantaje semnificative. Acestea includ fenomenul de polarizare a concentrației, care constă într-o creștere a concentrației unei substanțe dizolvate la suprafața membranei datorită transferului preferențial de solvent prin aceasta, precum și nevoia de a efectua procesul la presiune crescută în sistemul.

Dispozitive industriale de osmoză inversă și ultrafiltrare.

În prezent, se folosesc următoarele tipuri de dispozitive, care diferă prin modul în care sunt amplasate membranele.

• 1. Dispozitive de alimentare „filtru-presa” cu elemente filtrante cu cameră plată. Folosit pentru instalații cu productivitate scăzută. Pachetul elementului filtrant este prins între două flanșe și strâns cu șuruburi. Principalul dezavantaj al acestor dispozitive este suprafața specifică scăzută a membranelor (60-300 m 2 per 1 m 3 de volum al dispozitivului) și consumul ridicat de metal.
• 2. Dispozitive cu elemente de filtrare tubulare (Fig. 3.3). Au o serie de avantaje: simplitatea designului, consum redus de metal, ușurința turbolizării soluției. Dezavantajul dispozitivelor: suprafața specifică scăzută a membranelor (100-200 m2/m3), dificultate în înlocuirea membranelor defectate.

3. Dispozitive cu elemente filtrante cu rolă sau spirală.

Au o suprafață specifică mare a membranei (300-800 m2/m3). Membrana semipermeabilă cu substratul este rulată sub formă de spirală și formează un modul cilindric cu un diametru de până la 100 mm și o lungime de până la un metru (Fig. 3.4). Un modul al sistemului Gulf-Ayako cu o suprafață a membranei de 4,65 m 2 și un volum de aproximativ 0,007 m 3 are o capacitate de debit de aproximativ 1,8 m 3 de apă pe zi. Dezavantajul acestor dispozitive este dificultatea instalării și schimbării membranelor.

4. Dispozitive cu membrane: realizate din fibre goale de diametru mic (45 - 200 microni). Fibrele (din acetat de celuloză, nailon etc.) sunt colectate în mănunchiuri de 2 - 3 m lungime, care sunt atașate de pereții aparatului cu rășină epoxidice (Fig. 3.5).

Suprafața specifică a membranelor din aceste dispozitive ajunge la 20.000 m 2 / m 3. Dispunerea fibrelor poate fi liniară, ceea ce necesită încorporare în două foi tubulare sau în formă de U cu înglobare într-o foaie de tub. Modelul DuPont are un diametru de 35,5 cm, o lungime de 1 m si contine 900.000 de fibre cu o suprafata totala de aproximativ 1700 m2.

Dispozitivele cu membrane cu fibre goale sunt compacte și foarte eficiente. Dezavantajul dispozitivelor este dificultatea de a înlocui fibrele deteriorate. Dacă soluția de separat curge în interiorul fibrelor, atunci aceasta trebuie curățată temeinic de impuritățile mecanice.

Caracteristicile unei instalații DuPont cu o capacitate de 40 m 3 de apă purificată pe zi sunt prezentate mai jos:

Se produc instalatii cu o capacitate de 5-1000mc/zi.

Exemple de aplicare a metodelor de osmoză inversă și ultrafiltrare

Osmoza inversă și ultrafiltrarea pot fi utilizate cu succes pentru purificare Ape uzate chimică, petrochimică, celuloză și hârtie și alte industrii.

Rezultatele studiilor privind purificarea și concentrarea apelor uzate prin osmoză inversă la o presiune de 4,1 MPa sunt prezentate în Tabelul 1.

Din datele de mai sus este clar că metoda osmozei inverse oferă curatare eficienta ape reziduale din impuritățile minerale. Soluția concentrată rezultată poate fi trimisă la regenerare pentru a extrage și a utiliza impurități valoroase. Metoda de purificare prin hiperfiltrare este promițătoare pentru regenerarea sării metale grele din apele uzate.

Folosind membrane de acetat de celuloză va fi posibilă concentrarea apelor uzate cu conținut de crom din industriile de galvanizare de 50 - 100 de ori la o presiune optimă de 8 - 10 MPa. Instalația de osmoză inversă a atins o eficiență de 93% în tratarea apelor uzate din crom. Soluția concentrată rezultată este apoi trimisă la filtre schimbătoare de cationi pentru a elimina ionii Na+, Ca+, Fe2+ și Fe3+ și revenită la producție.

Datele experimentale arată că la o presiune de 3 - 3,5 MPa și o selectivitate membranară pentru NaCl egală cu 93,5%, retenția de sare pentru soluțiile de K2Cr2O7, CuSO4 și ZnSO4 este asigurată cu 96,5 - 99,0%.

Pe instalatie industriala cu o productivitate de 0,45 m 3/h, funcționând la o presiune de 3 MPa, din apele uzate din producția galvanică se extrag NiCl2 și NiSO4. Sărurile de nichel rezultate sunt din nou utilizate în producție. Membranele de acetat de celuloză au fost înlocuite o dată la 1,5 ani.

Folosind membrane semi-permeabile, este posibil să se concentreze soluții de alcaline, săruri de amoniu, fosfat și nitrați în producția de îngrășăminte, glicerină, alcool etc.

Metoda de osmoză inversă poate fi utilizată cu succes pentru tratarea „terțiară” a apelor uzate din compuși de fosfor și azot. Rezultatele exploatării pe termen lung a unei instalații semi-industriale de osmoză inversă pentru tratarea apelor uzate menajere au arătat că conținutul de fosfor a fost redus cu 94%, amoniacul cu 90% și nitrații cu 64%.

Tratarea apelor uzate prin osmoza inversa fara pretratament realizat la o fabrică pilot din San Diego (SUA). Sărurile dizolvate sunt îndepărtate din apă cu mai mult de 95%, iar elementele alcalino-pământoase, ionii de azotat, fosfat și sulfat - cu mai mult de 98%. După purificare, apa nu este potabilă, dar poate fi folosită agriculturăși industrie, inclusiv în sistemele de reciclare a apei. Utilizarea apei netratate a dus la deteriorarea mecanică a membranelor din cauza particulelor solide de contaminanți și a unui grad ridicat de uzură a pompelor de alimentare. Pentru a evita acest lucru, a fost introdusă filtrarea preliminară a apei uzate prin perete, precum și acoperirea cu membrană cu o compoziție durabilă.

Ca urmare a utilizării osmozei inverse pentru epurarea apelor uzate contaminate cu substanțe radioactive, activitatea apei în majoritatea cazurilor este redusă cu 2 - 3 ordine de mărime.

Ultrafiltrarea este utilizată la scară industrială pentru regenerarea sărurilor de argint din soluțiile formate în producerea emulsiilor fotografice.

Costul epurării apei depinde de productivitatea instalației și de gradul de extracție a impurităților valoroase. De remarcat faptul că costul înlocuirii membranelor este foarte mare și variază de la 4 la 12 dolari pe 1 m2.Cu toate acestea, costul epurării apei prin osmoză inversă și ultrafiltrare, în special în instalațiile mari, nu depășește costul epurării apei prin metode larg cunoscute.

30 12 730 3050/1000/2400 Apărare Aeriană-UF-40 40 16 920 3400/1000/2400 Apărare Aeriană-UF-50 50 20 1110 4050/1300/2400 Apărare Aeriană-UF-60 60 24 1300 4400/1300/2400 Apărare Aeriană-UF-70 70 28 1520 4750/1300/2400 Apărare Aeriană-UF-80 80 32 1710 5100/1300/2400 Apărare Aeriană-UF-90 90 36 1910 5400/1300/2400

Modele de echipamente

Scopul ultrafiltrarii apei

Ultrafiltrarea apei este utilizată pentru purificarea lichidelor din proteine ​​și compuși organici cu molecul mare. Instalațiile sunt capabile să rețină parțial viruși și bacterii. Se efectuează curățarea de impuritățile mecanice fin dispersate.

Capacitățile destul de largi ale metodei determină cererea sa largă în diferite industrii:

• prepararea apei de alimentare in instalatii de dedurizare si osmoza inversa (cazane, cazane, echipamente de schimb caroserie);
• curățarea curgerii apei din surse deschise din bacterii și viruși (prepararea apei potabile și de proces);
• tratarea apelor uzate industriale.

Etapa finală a post-tratamentului după instalațiile de tratament biologic.

Compoziția unităților de ultrafiltrare din seria PVO-UF

Echipament de bază:	Echipamente
	01	02
Prefiltru mecanic curatare mecanica, 300 um;	●	●	●
Dozarea coagulantei
Mixer static;
Capacitate de contact;
Module de ultrafiltrare;
Sistem automat de spalare cu membrana;
Stații de dozare a reactivului de spălare CEB
Pompa de spalare in contra;
Protecția pompei împotriva funcționării în regim de funcționare uscată;
Manometre de admisie și de lucru umplute cu hidraulic;
Debitmetre vizuale de apă purificată și de clătire;
Sistem de reglare a parametrilor de funcționare;
Sistem de întârziere și pornire lină a pompei;
Conducte de lucru din PVC-U/polipropilenă;
Cadru din oțel vopsit cu pulbere;
Cadru din oțel inoxidabil;
Supape cu diafragmă pentru controlul debitului;
Vane electrice cu actionare manuala pentru controlul debitului;
Statie de dozare hipoclorit;
Panou pentru prelevarea probelor de apă;
Sistem control automat instalare bazată pe controler;
Cabinet de control cu ​​panou de control;
Controlul frecvenței echipamentelor de pompare;
Contor de producție de permeat;
Set de senzori (funcționare uscată, presiune de permeat, presiune diferențială în modul, plutitor pentru rezervor)

Opțiuni (la cerere):	Echipamente
	01	02	03
Sistem de control avansat bazat pe un controler industrial;		●
Sistem de pregătire prealabilă a sursei de apă înainte de instalarea de ultrafiltrare;
Expedierea procesului de control al echipamentului cu ieșire către computerul unui inginer de proces sau al unui operator;
Recipiente cu apă curată și/sau pentru clătire;
Pompa de alimentare din otel inoxidabil;
Rezervarea echipamentelor principale;
sistem de spălare CIP;
Statie de dozare pentru reglarea nivelului pH-ului;
Unitate de adsorbție;
Garantie extinsa - 5 ani.

Proiectarea modulelor de ultrafiltrare a apei:

Cum funcționează ultrafiltrarea

Ultrafiltrarea ca clasă se referă la procesele de separare a baromembranei. Forța de acțiune este diferența de presiune pe diferite părți ale partiției filtrului (membrană).

Pentru a preveni defectarea rapidă a echipamentului, apa care intră trebuie să fie pretratată pentru a îndepărta impuritățile mecanice mici. Această funcție este îndeplinită de un „filtru de murdărie” mecanic.

Dacă este necesar, la linia de intrare se adaugă reactivi auxiliari - coagulanți și floculanti. Cu ajutorul lor, este posibilă reținerea particulelor ale căror dimensiuni sunt mai mici decât diametrul porilor membranei. Adăugarea de reactivi în flux determină formarea de mici flocuri. Impuritățile coloidale și organice care trebuie îndepărtate sunt fixate pe suprafața fulgilor rezultați.

Periodic, pentru a restabili funcționarea instalației, modulul filtrului trebuie spălat. Se realizează prin curgerea inversă a apei din colectorul de permeat.

Când se formează precipitate chimice puternice, se folosesc reactivi suplimentari (hipoclorit acid, alcalin sau de sodiu). Soluția de spălare trece din exteriorul fibrelor, spălând toți contaminanții acumulați în linia de drenaj.

Proiectarea unității de ultrafiltrare

Elementul principal al unei instalații de ultrafiltrare este modulul de filtrare. O instalație de ultrafiltrare implementată de companie, modulele sunt realizate folosind tehnologia Multibore®.

Un curent de apă este trecut printr-un mănunchi de fibre multicanal. Fibrele sunt fabricate din poliestersulfonă. O caracteristică specială a acestui material este prezența porilor structurali mici cu un diametru de până la 0,02 microni.De fapt, pereții fibrelor sunt un filtru realizat dintr-o membrană semipermeabilă.

Dispunerea modulului asigură că fluxul de apă de intrare este direcționat în fascicul de fibre. Procesul de filtrare are loc din interior spre exterior. Contaminanții prinși rămân în interiorul canalelor. Apa curată (permeat) iese prin pereți și este îndepărtată din carcasă.

Compoziția unei unități de ultrafiltrare

În funcție de condițiile de funcționare, cerințele privind calitatea apei purificate și nivelul necesar de automatizare, compoziția principalelor elemente structurale poate varia ușor. Versiunea de bază, standard, are următoarea compoziție:

• bloc de module de filtrare;
• bloc reactiv (dozarea soluțiilor coagulante și floculante);
• prefiltru;
• unitate de spălare automată;
• unitate de control automată;
• țevi și fitinguri de conducte.

In plus, la cererea clientului, sau daca este necesar, echipamentul instalatiei poate fi extins. În plus, compoziția include:

• rezervor de stocare pentru colectarea filtratului;
• pompa de injectie pe linia de admisie;
• echipamente de control și măsurare (numărul și scopul funcțional al dispozitivelor determină gradul de automatizare a sistemului).

Avantajul ultrafiltrarii

Producția în Federația Rusă.
. Plata in rate.
. Posibilitate de utilizare în sisteme complexe de purificare a apei.
. Transport gratuit.
. Gama larga de modele.
. Perioada lungă de funcționare.
. 5 ani garantie.
. Compactitate.
. Posibilitate de automatizare completa.
. Design modular, posibilitate de creștere a productivității.
. Consum redus de putere.
. Consum redus de apă.
. Îndepărtarea 100% a solidelor în suspensie.
. Îndepărtarea bacteriilor și virușilor din apă.
. Purificarea apei cu turbiditate și culoare ridicate.
. Îndepărtarea compușilor organici cu greutate moleculară mare.
. Integrarea cu sistemele existente management.
. Cel mai înalt nivel de purificare dintre toate tehnologiile de clarificare.
. Teste preliminare individuale (teste pilot).

Eficacitatea echipamentelor oferite de SPC Promvodochistka este confirmată de rezultatele unui număr mare de instalații implementate și care operează cu succes în toată Rusia.

Opțiuni de aspect tehnologic

Instalațiile de ultrafiltrare ale SPC PromVodOchistka pot fi utilizate în procese tehnologice de complexitate diferită. În funcție de calitatea apei care intră, structura etapelor procesului de purificare poate fi efectuată în mai multe opțiuni:

• Opțiunea 1:
• curățare mecanică brută;
• ultrafiltrare.

Este folosit pentru purificarea apei provenite dintr-o fântână. Debitul de intrare este caracterizat printr-un conținut ridicat de solide în suspensie, în timp ce alți parametri sunt în limite normale.

• varianta 2:
• curățare mecanică brută;
• filtrare mecanică printr-un strat de material inert;
• ultrafiltrare;
• filtrare printr-un strat de material de sorbție.

O schemă similară este utilizată la tratarea apei cu un conținut ridicat de compuși de fier, solide în suspensie și turbiditate ridicată. Este folosit pentru purificarea apei preluate din surse deschise de admisie a apei.

• varianta 3
• curățare mecanică brută;
• ultrafiltrare;
• dedurizarea apei.

Domeniul principal de aplicare este apa din surse de suprafață cu un conținut ridicat de săruri de magneziu și calciu.

• varianta 4
• curățare mecanică brută;
• ultrafiltrare;
• filtrare printr-un strat de material de sorbție;
• tratament în unități de osmoză inversă.

Scopul principal este tratarea apei cu un conținut ridicat de ioni de metale grele și care depășește indicatorii organoleptici reglementați. În același timp, se poate efectua îndepărtarea solidelor în suspensie, a sărurilor de fier, calciu și magneziu.

Posibilitățile de utilizare a instalațiilor de ultrafiltrare nu se limitează la opțiunile de mai sus. Atunci când contactați SPC PromVodOchistka, specialiștii din departamentul de proiectare vă vor ajuta să selectați întregul ciclu tehnologic de tratament folosind echipamente cu membrană pentru orice condiții.

Ultrafiltrarea este un proces membranar care ocupă o poziție intermediară între microfiltrare și nanofiltrare. Membranele pentru ultrafiltrare au dimensiuni ale porilor de la 0,05 microni (dimensiunea minimă a porilor a membranelor de microfiltrare) la 10 nm (dimensiunea maximă a porilor membranelor de nanofiltrare).

Principala zonă de aplicare a ultrafiltrației este separarea substanțelor macromoleculare din soluții, în timp ce limita minimă a soluțiilor eliberate corespunde maselor moleculare de câteva mii de daltoni. Pentru separarea compușilor organici dizolvați cu o greutate moleculară de câteva sute până la câteva mii de daltoni ( da) folosește un proces membranar - nanofiltrarea. Membranele de ultrafiltrare sunt poroase, prin urmare retenția particulelor este determinată în principal de forma și dimensiunea porilor. Transportul solventului în acest caz este direct proporțional cu presiunea aplicată. Cu micro- și ultrafiltrare, apar aceleași fenomene membranare și se produce același principiu de separare.

Cu toate acestea, membranele de ultrafiltrare, spre deosebire de membranele de microfiltrare, au o structură asimetrică. În acest caz, rezistența hidrodinamică este determinată de o mică parte din grosimea totală a membranei pentru ultrafiltrarea apei, în timp ce în microfiltrare, aparent, întreaga grosime a membranei contribuie la rezistența hidrodinamică. Grosimea stratului superior al membranei de ultrafiltrare nu este, de regulă, mai mare de 1 micron.

Secțiune transversală a membranei de polisulfonă de ultrafiltrare la microscop electronic (x 10000)

O aplicație industrială a tehnologiei de ultrafiltrare este fracționarea macromoleculelor: moleculele mari sunt reținute de membrană, în timp ce moleculele mici, împreună cu moleculele de solvent, trec liber prin membrană. Pentru a selecta membranele de ultrafiltrare, producătorii folosesc conceptul de „cutoff” a greutății moleculare. Cu toate acestea, pe lângă greutatea moleculară, selectivitatea membranelor de ultrafiltrare este influențată semnificativ de fenomenul de polarizare a concentrației. De exemplu, o membrană de ultrafiltrare cu o limită de 40 KY da complet permeabil la citocrom cu o greutate moleculară de 14,4 KY da. Mai mult, într-un amestec de citocrom și albumină (67 KY da) vor fi reținute atât albumina, cât și o porțiune semnificativă de citocrom. Motivul acestui fenomen este polarizarea concentrației. Membrana este impermeabilă la albumină, care formează un strat suplimentar pe suprafața membranei care acționează ca o membrană dinamică care reține citocromul. Diverse substanțe dizolvate, cum ar fi macromoleculele liniare (polietilen glicol, dextran etc.) sau proteinele globulare, afectează semnificativ caracteristicile de tăiere a membranei în timpul ultrafiltrării. Prin urmare, atunci când susțin membrane de ultrafiltrare pentru diverse procese tehnologice este necesar să se țină cont de influența polarizării concentrației și de distribuția masei moleculare caracteristică majorității polimerilor.

Ultrafiltrarea este utilizată pe scară largă în industrie și laboratoare pentru a rezolva problemele asociate cu separarea compușilor cu greutate moleculară mare și mică. Aceasta include tratarea apelor uzate din întreprinderile industriale, separarea și concentrarea produselor în producția de alimente și lactate, extracția compușilor cu greutate moleculară mare (HMC) în chimicale și industria textila, metalurgie, în industria pielăriei, precum și în producția de hârtie.

Pentru a rezolva problemele existente în tratarea apelor uzate de la metale grele până la concentrații scăzute ale concentrațiilor maxime admise, au fost create o serie de instalații moderne de tratare care permit purificarea apei industriale din solide în suspensie, metale grele, produse petroliere, agenți tensioactivi sintetici (surfactanți) și alte Substanțe dăunătoare. Funcționarea instalațiilor de tratare se bazează pe noi tehnologii de purificare a apei: electroflotație și ultrafiltrare.

Schema tehnologică de tratare a apelor uzate prin ultrafiltrare

Mai sus este sistem tehnologic purificarea apelor uzate din producția galvanică cu descărcarea ulterioară a apei purificate în sistemul de canalizare sau alimentarea unei instalații de osmoză inversă pentru desalinizare la crearea unei surse de apă de reciclare pentru întreprindere. Acest sistem Tratarea apei industriale este recomandată pentru utilizare în proiectarea de noi instalații de tratare sau reconstrucția sistemelor existente de tratare a apelor uzate pentru a îmbunătăți siguranța mediului și eficiența economică a acestora.

O tehnologie similară de purificare a apei a fost implementată cu succes la mai multe unități de tratare ale industriilor de galvanizare din Federația Rusă. Tehnologia prevede tratarea apelor uzate acido-bazice și care conțin crom în lanțuri tehnologice independente. Tehnologia asigură purificarea în profunzime a apelor uzate de la metale grele până la un nivel de 0,005 mg/l, a solidelor în suspensie și a produselor petroliere la un nivel de 0,01-0,05 mg/l. Recomandat pentru instalațiile de tratare nou construite în regiuni cu standarde stricte MPC.

Instalatie de ultrafiltrare pe bază de ceramică cu o productivitate de 2,5 m 3 / oră

Tehnologiile prezentate și-au găsit aplicație în instalații modulare, bloc-modulare și prefabricate. Au fost dezvoltate diverse modificări ale instalațiilor modulare în funcție de compoziția apei uzate și de condițiile climatice.

Instalațiile modulare de purificare a apei cu o capacitate de la 0,1 până la 50 m 3 /h îndeplinesc standardele moderne de igienă și sunt proiectate pentru purificarea apei industriale la cerințele concentrațiilor maxime admise pentru rezervoarele piscicole.

Ultrafiltrarea este un proces membranar situat între microfiltrare și nanofiltrare. Membranele de ultrafiltrare au un diametru al porilor de 0,005-0,2 microni și permit reținerea particulelor foarte dispersate și coloidale, a macromoleculelor cu o limită de greutate moleculară inferioară de până la câteva mii, a microorganismelor și a algelor. Este prezentat un tabel comparativ al abilităților de filtrare ale diferitelor procese membranare (tabelul a fost pregătit de specialiști de la Universitatea Tehnică Chimică Rusă D.I. Mendeleev).

Ultrafiltrarea este forțarea lichidului printr-o membrană semi-permeabilă, care este permeabilă la ioni și molecule mici și, în același timp, impermeabilă la particulele coloidale și macromoleculele. Ultrafiltrarea soluțiilor care conțin molecule BMS (sisteme foarte dispersate), spre deosebire de ultrafiltrarea solurilor, se numește filtrare moleculară. Ultrafiltrarea poate fi considerată ca hiperfiltrare, în care membrana permite trecerea doar a moleculelor de solvent sau ca dializă sub presiune. În primul caz, procesul membranar se numește de obicei osmoză inversă.

Caracteristicile unor membrane de ultrafiltrare

Firmă- producător (o tara)	Marca membranei	Materiale membranelor	Lucru presiune, MPa	Permeabilitate G· 10 3, m 3 /(m 2 h)	Substanțe reținute		Selectivitate %
					molecular greutate	Nume
"Amicon" (STATELE UNITE ALE AMERICII)		Polielectrolit complex				Rafinoza
						Mioglobina
						Dextran T10
						Albumină
						Chimotripsinogen
						Aldolaza
						Apoferitina
						globulină 19S
"Millipore" (STATELE UNITE ALE AMERICII)
"Deitsel" (Japonia)		Copolimeri acrilonitril

Membranele pentru ultrafiltrare sunt realizate de obicei sub formă de cartușe cilindrice sau plăci din materiale anorganice microporoase, dar cel mai adesea din polimeri sintetici (poliamide, polisulfone, polietersulfone, PVDF etc.). Dimensiunea maximă a particulelor moleculare (particule) care trec prin membrană variază de la câțiva microni la sutimi de microni. Selectivitatea (capacitatea de separare) a membranelor depinde de proprietățile și structura lor fizico-chimică, de compoziția mediului filtrat, de presiune, de temperatură și de alți factori.

Ultrafiltrarea ca metodă de purificare a apei, concentrarea apei uzate și/sau fracționarea BMC-urilor și a sistemelor multicomponente este utilizată pe scară largă în producția industrială. Ultrafiltrele sunt folosite pentru purificarea apei de poluanții ionici și neionici, solvenți organici, motorină și uleiuri, separarea amestecurilor de proteine ​​(extracția fosfolipidelor din concentratul de fosfatide), producerea de vitamine și enzime. Ultrafiltrarea este utilizată pentru analiza microbiologică și de dispersie, precum și pentru analiza poluării aerului și apei din deșeurile menajere și industriale.

Sfaturi pentru apicultor: boluri de băut.

Fiecare ființă vie de pe Pământ are nevoie de apă. De asemenea, albinele au nevoie de ea în exces pentru un metabolism excelent, pentru a regla temperatura corpului și așa mai departe. Este păcat că apicultorii pur și simplu uită de asta: începători - din cauza ignoranței; unii sunt doar lenesi; iar unii cred pur și simplu că albinele, dacă este necesar, vor găsi apă singure. Este bine dacă există într-adevăr apă în apropiere, de exemplu, un râu. Dar, dacă apa este departe, atunci apicultorul trebuie să aibă grijă de ea.

Albinele caută apă în funcție de temperatură, nu de gust. Deși pentru ei este important și gustul apei. Ei preferă să umple rezervele de apă acolo unde este mai cald, de exemplu, aceasta ar putea fi o piscină sau o fântână sau boluri de băut pentru animalele de companie. Dar nu le place apa de la robinet și este de înțeles de ce, pentru că nici nu aduce niciun beneficiu oamenilor. Da, și este frig pentru albine, iar dacă beau apă rece, atunci temperatura corpului lor scade, iar apa reprezintă jumătate din greutatea lor corporală. Dacă albinele sunt obișnuite să zboare într-un anumit loc pentru apă, atunci va fi extrem de dificil să le înțărcați, mai ales dacă zboară acolo de mai mult de o lună și, cu atât mai mult, de mai mult de un an.

Și totuși, de unde să înceapă pentru un apicultor care a decis să ademenească albinele departe de locul lor obișnuit de adăpare? Este necesar să construiți un vas de băut pentru albine la începutul primăverii; acest vas de băut trebuie să fie întotdeauna umplut cu apă proaspătă. Apoi albinele vor economisi atât puterea, cât și energia pe care o cheltuiau anterior căutând apă. Cerințele pentru vasul de băut sunt simple:

Ușurință de dezinfecție;

Asamblare si demontare rapida,

Facilități pentru albine și apicultori,

Usor de umplut cu apa,

Și ar trebui să fie, de asemenea, ușor și rapid de pus în acțiune.

Cerinte sanitare:

Vasul de băut trebuie să fie într-un loc uscat,

Loc însorit;

Loc cu vânt;

Și unde direcția de zbor al albinelor nu este direcția principală.

Tipuri de boluri de băut.

De regulă, apicultorii folosesc două tipuri de băuturi:

Individual.

Sunt comune.

Diferite vase și ustensile, din sticlă, lemn, metal sau plastic, sunt, de asemenea, folosite ca vase de băut. Folosiți ustensile special fabricate, ustensile special făcute de apicultori sau pur și simplu ustensile adaptate sub formă de vas de băut.

Și nu este nimic în neregulă cu faptul că apicultorul nu a cumpărat un vas de băut pentru albine, ci l-a inventat el însuși. Principalul lucru este că vasul îndeplinește toate cerințele funcționale și sanitare. Apa din el ar trebui să fie:

Proaspăt.

Curat.

Cald.

Cel mai adesea în stupină puteți vedea băutori tip general. Acesta este un recipient cu un mic robinet. Sub macara este o placă înclinată. Placa are caneluri și diverse pietricele pentru frumusețe. De asemenea, apicultorii adaugă cochilii unor astfel de băuturi pentru a atrage albinele.

Nu ar trebui să dați exemple de boluri de băut de casă, completați exemplele cu desene - acest lucru este inutil. Oricine poate proiecta rapid un bol de băut. Și în magazin se vând la un preț accesibil.

O metodă care câștigă din ce în ce mai multă popularitate în domeniul combaterii microorganismelor. O metodă eficientă și cuprinzătoare de dezinfecție a apei.

Ultrafiltrarea pentru dezinfecția apei este o metodă relativ nouă, deoarece este cunoscută de mult timp. Doar alte metode - dezinfectarea apei cu reactiv și unele metode fizice de dezinfecție a apei sunt mai vechi. Dar și mai puțin perfectă - din anumite puncte de vedere. Să începem cu definiția.

Ultrafiltrarea este o metodă de purificare a apei, dezinfectare simultană fără reactiv și limpezire a apei. Ultrafiltrarea elimină impuritățile insolubile din apă.

Principiul ultrafiltrației în general

Principiul tehnologiei de ultrafiltrare este că apa este forțată printr-o barieră semi-permeabilă sub o anumită presiune. Găurile din barieră au dimensiuni mai mici decât virușii și alți contaminanți insolubili. În consecință, tot ceea ce este mai mare decât virușii este eliminat.

În plus, nu trebuie să uităm că tratarea apei cu radiații ultraviolete necesită o pregătire specială a apei - care poate să nu fie efectuată atunci când se dezinfectează prin ultrafiltrare.

Gradul de filtrare în unitățile de ultrafiltrare variază. Aceasta variază de la 0,01 microni (zece miimii de milimetru) până la 0,001 microni. Acest indicator trebuie clarificat la cumpărare. Deci, dacă producătorul spune că ultrafiltrarea pe care o oferă îndepărtează toți virușii din apă, iar dimensiunea porilor este de 0,01 microni, atunci acest lucru nu este adevărat. Există viruși și dimensiune mai mică. Diametrele de aproximativ 0,005 microni sunt necesare pentru a elimina complet virușii.

Adică, ultrafiltrarea este o metodă exclusiv fizică de purificare a apei, fără utilizarea constantă de reactivi chimici.

În plus, dacă producătorul spune că are o membrană de microfiltrare (de exemplu, o membrană de urmărire) și elimină virușii și sporii bacterieni, atunci acest lucru nu este adevărat. Pentru că găurile din membrana de microfiltrare sunt MAI MARI decât sporii bacterieni și viruși. Sporii bacterieni sunt îndepărtați pe o membrană de ultrafiltrare. Și complet.

Astfel, tehnologia de ultrafiltrare dezinfectează apa mai eficient decât radiațiile ultraviolete. În plus, pentru a trata apa prin ultrafiltrare, nu este nevoie să precondiționați serios apa. Un prefiltru de 30 de microni pentru purificarea mecanică a apei este suficient.

Marele avantaj al tehnologiei de ultrafiltrare este că este o tehnologie cuprinzătoare. Și dacă dezinfecția chimică și lumina ultravioletă sunt responsabile de dezinfecția și, într-o oarecare măsură, de aderența particulelor, atunci tehnologia de ultrafiltrare, pe lângă dezinfecție, îndeplinește funcția de clarificare a apei. Adică înainte de curățare apa era tulbure și cu bacterii, iar după ea era limpede și dezinfectată.

Există două grupuri mari de dispozitive de ultrafiltrare.

primul grup - sisteme de băut, care sunt instalate sub chiuveta de bucătărie. Rata de purificare a apei folosind un sistem de ultrafiltrare de uz casnic este cel mai adesea de 2-3 litri pe minut, dar poate fi mai mare. Adică apa se prepară în cantitatea necesară pentru băut și gătit. Cel mai adesea, sistemele de băut bazate pe ultrafiltrare sunt proiectate ca sisteme de osmoză inversă în mai multe etape. Aceleași baloane, doar că în locul unei membrane de osmoză există o membrană de ultrafiltrare. Și nu există rezervor de stocare.

Adică, dispozitivul nu constă dintr-o membrană de ultrafiltrare goală, ci și din mai multe etape de prepurificare a apei (cel mai adesea,). Adică, un sistem de ultrafiltrare de uz casnic îndepărtează nu numai bacteriile și virușii, ci și impuritățile mecanice, clorul și compușii organici ai clorului.

Membrane de ultrafiltrare pt sisteme de băut poate fi ceramică și organică. Cel mai adesea, acestea sunt organizate în funcție de tipul de fibre goale, în interiorul cărora curge apa murdară, iar filtrarea are loc din interior spre exterior. Membranele ceramice sunt mai durabile. Cu toate acestea, ambele au propria lor resursă, după care trebuie înlocuite. De asemenea, este necesar să acordați atenție indicatorului de resurse atunci când alegeți un dispozitiv.

A doua grupă - sisteme de ultrafiltrare de mare capacitate- de la 500 litri pe ora. Aceste sisteme sunt concepute pentru purificarea apei pentru întreg, cabană, apartament, restaurant, producție. Instalațiile industriale de ultrafiltrare pot fi organizate fie ca fibre goale, fie ca bobine spiralate.

Ultrafiltrarea pentru o casă sau un apartament poate fi folosită nu numai pentru o casă sau un apartament. Apa curată, dezinfectată este necesară pentru multe industrii - pentru producție, pt institutii medicale, pentru piscine și așa mai departe. În oricare dintre aceste cazuri, se folosesc module de membrană aproape identice.

Este important ca elementul principal de lucru al aparatului de ultrafiltrare - membrana de ultrafiltrare - necesită dezinfectare periodică. Daca nu este ceramica. Bacteriile iubesc materialul din care este făcută membrana și încep să-l mănânce. Ei bine, mai întâi membrana se transformă într-una de microfiltrare, apoi într-un filtru mecanic obișnuit.

Pentru a preveni acest lucru, este necesară dezinfectarea regulată a membranei. Frecvența dezinfectării membranei este calculată de specialiști pe baza analizei bacteriene a apei. Membrana ceramică poate dura aproape pentru totdeauna, deoarece nu poate fi deteriorată de bacterii și poate fi spălată cu ușurință cu detergenți agresivi. detergenti. Deci, dacă este posibil, este mai bine să folosiți membrane ceramice de ultrafiltrare.

Dacă nu, atunci trebuie să comparați membranele organice disponibile între ele. Și alegeți cea mai productivă și mai durabilă membrană. Chiar daca este mai scump, este mai profitabil sa achizitionezi unul care sa reziste mai mult. Astfel costurile economice sunt mult mai mici.

Deci, ultrafiltrarea este o modalitate economică și fiabilă de a dezinfecta apa.

Pe baza materialelor Selectarea filtrelor de apă: http://voda.blox.ua/2008/06/Kak-vybrat-filtr-dlya-vody-20.html