اولترافیلتراسیون(UF)

اولترافیلتراسیون (Ultrafiltration) فناوری غشایی فیلتراسیون برای جداسازی ذرات جامد نامحلول با اندازه یک دهم تا 200 میکرومتر است. شرکت فران تولید کننده و تأمین کننده دستگاه های اولترافیلتراسیون آب برای مقاصد مختلف صنعتی است.

دستگاه های اولترافیلتراسیون مشتمل بر فیلترهای غشایی UF به صورت یکپارچه به روی شاسی فلزی نصب می شوند. شرکت فران تأمین کننده دستگاه های فیلتراسیون با فرایند UF و تأمین کننده ممبرانهای اولترافیلتراسیون از تولید کنندگان معتبر است. جداسازی بر مبنای غشا (Membrane) برای ذرات جامد نامحلول با سایز یک دهم تا 200 میکرومتر مبنای فناوری مدرن اولترافیلتراسیون در تصفیه آب است. کاهش کدورت آب و حذف عوامل بیماری نیز از رهگذر فیلتراسیون UF امکان پذیر است.

فرایند اولترافیلتراسیون یک فرایند جداسازی غشایی همانند فرایند اسمز معکوس می باشد؛ و با اعمال فشار هیدرو استاتیکی با گذر از غشاهای نیمه تراوا منجر به عبور جریان به این سیستم می شود. همچنین لازم به ذکر است ابعاد منافذ ممبران های فرایند اولترافیلتراسیون به طور معمول در حدود 103 الی 106 دالتون می باشد. اولترافیلتراسیون فرایندی تحت فشار جهت جلوگیری از عبور ذرات معلق، باکتری، ویروس ها، سموم و سایر عوامل بیماری زا جهت تولید آب با خلوص بالا و کم ترین میزان تراکم سیلت است. فرایند اولترافیلتراسیون حاوی ممبران های متنوعی می باشد که با بهره گیری از فشار هیدرواستاتیک منجر به غلبه و عبور جریان خوراک از مسیر غشا های نیمه تراوا می شود. به همین سبب ذرات جامد معلق و مولکول های سنگین محلول در این فرایند حفظ می شود و در ادامه آب به همراه مولکول سبک از ممبران عبور می کند. اساسا فرایند اولترافیلتراسیون تفاوت بسیار زیادی با فرایند های اسمز معکوس، میکروفیلتراسیون و نانوفیلتراسیون ندارد و تنها اختلاف فرایند های ذکر شده در ابعاد مولکول هایی است که از عبور آن ها جلوگیری می شود و به بیان دیگر این موضوع در تقابل با ابعاد منافذ ممبران ها است که نمایان گر دقت فیلتراسیون هر فرایند می باشد. ممبران و یا به عبارت بهتر غشاهای نیمه تراوا از لایه هایی نازک تشکیل یافته اند که توانایی جداسازی اجزاء محلول را بااعمال فشار مناسب در جریان ورودی دارا می باشد. هنگامیکه که فناوری مناسب تنها جهت حذف نمک در نظر گرفته شد فرایند های غشایی در مقیاس عظیمی جهت حذف باکتری، میکروارگانسیم، ذرات معلق و مواد آلی طبیعی که مستقیما بر روی رنگ، مزه، طعم و بو آب تاثیر گذار بود مورد استفاده قرار گرفت.

مراحل فیلتراسیون سیستم غشایی اولترافیلتراسیون (UF)

مراحل فیلتراسیون سیستم غشایی اولترافیلتراسیون (UF)

فرایند پیش تصفیه غشایی در چهار دسته فعالیت طبقه بندی می شود:

  • فرایند جریان (processing)
  • شستشو غشاها (backwash)
  • تمیز کردن غشاها (Cleaning)
  • آزمایش یکپارچگی غشاها (Integrity Testing)

فرایند جریان

با توجه به خروجی جریان، نوع فرآیند به دو نوع جریان مستقیم و جریان برگشتی تقسیم می شود. در جریان مستقیم تمام آب از غشاها عبور می کند. در جریان برگشتی بخشی از جریان خروجی به سیستم خوراک برگشت داده می شود. سیستم جریان مستقیم نیازمند شستشوی متناوب بوده و از طریق دو حالت 1- کنترل فشار روی ممبران (TMP) و 2-بررسی جریان فلوک های خروجی قابل کنترل می باشد.

جریان غشایی (شار غشایی) میزان آب فیلتر شده توسط غشاء می باشد. واحد این پارامتر لیتر مترمربع در ساعت یا گالن فوت مربع در روز می باشد. در پیش تصفیه این جریان بین 80-40 Lmh طراحی می شود. با افزایش شار عبوری از غشاها و تجمع مواد جامد در سطح غشاء، گرفتگی منافذ آن بیشتر خواهد شد. مدت زمان عبور جریان از روی غشا باید به گونه ای انتخاب شود که رسوب گذاری به حداقل مقدار برسد. این زمان با توجه به فشار روی غشاء و حداکثر فشار پمپ های تغذیه کنترل می شود. با افزایش رسو بگذاری روی غشاء شار عبوری کاهش خواهد یافت.

فشار غشاء نشان دهنده ی اختلاف فشار ورودی و خروجی روی غشاء می باشد (TMP). این فشار بر رسو بگذاری غشاها و دوره کارکرد فیلتراسیون موثر است. واحد آن TMP، PSI یا KPa می باشد. در سیستم های پیش تصفیه TMP بین (0.2 – 1) بار است. این فشار برای سیستم های تحت فشار، بالای 1 بار و برای سیستم های تحت خلا کمتر از 1 بار می باشد. افزایش فشار باعث افزایش خرابی الیاف غشا می گردد. فشار روی الیاف توسط تولید کننده متناسب با جنس الیاف و انعطاف پذیری آن تعریف می شود و می تواند تا 2.5 بار افزایش یابد.

سومین پارامتر مهم در غشاها، نفوذپذیری آن ها می باشد. این ضریب برای فیلترهای UF برای فرآیندهای پیش تصفیه آب شور در حدود 75 – Lmh/bar 500 یا 5- gfd/Psi 20 است. این ضریب در 25 lmh/bar یا 1 gfd/psi اندازه گیری می شود.

شستشوی غشاء

شستشوی غشاء

در طول دوره کارکرد غشاء، مواد جامد موجب گرفتگی غشاء می گردد. با رسیدن (Transmembrane Pressure) TMP به آستانه حداکثر، شار عبوری از غشاء کاهش می یابد و کیفیت آب فیلتر شده کم می شود. در این هنگام عملیات بکواش بطور منظم با توجه به پیشنهادات کارخانه سازنده بین هر 20 تا 120 دقیقه و به مدت 30 تا 60 ثانیه انجام می گردد. چنانچه مطابق دستورالعمل سازنده بکواش غشاء انجام نشود، ممبران در معرض رسوبات برگشت ناپذیر قرار می گیرد و می بایست غشای آن تعویض گردد. زمان شستشو براساس مقدار مواد جامد و پتانسیل رسوب گذاری تنظیم می گردد. این زمان برای آبهای با شوری بالا و پتانسیل رسو ب گذاری زیاد می تواند به هر 20 دقیقه کاهش یابد. برای آبهای زیرزمینی با بار آلی کم این زمان تا 60 دقیقه افزایش می یابد. شستشوی غشاء چند مرحله ای است، برای سیستم UF، ترکیبی از آب فیلتر شده و هوا می باشد، تا جایی که ذرات از روی سطح غشاء جدا شود. عملیات بکواش در سیستم غشایی از اهمیت بالایی برخوردار است. در سیستم غشایی هر 30 دقیقه یکبار و برای سیستم های فیلتراسیون گرانولی هر 24 ساعت یکبار شستشو انجام می گردد. در سیستم بکواش با آب و هوا از هیچ ماده شیمیایی برای تمیز کردن غشاء استفاده نمی شود. با افزایش بار آلی و تشکیل بیوفیلم نیز بایستی از شستشوی شیمیایی پیشرفته (Chemically Enhanced Backwash) CEB، یکبار یا دوبار در روز استفاده شود. در فرآیند CEB غشاها برای چند دقیقه در مواد شیمیایی مانند اسیدها، قلیاها و متا بی سولفیت سدیم نگهداری و سپس شستشو می شوند. میزان این مواد شیمیایی بستگی به نوع بارآلی و بیو فیلم تشکیل شده روی غشاء دارد. با افزایش کارکرد غشاء رسوبات بطور کامل توسط CEB از بین نمی روند. با افزایش TMP بین 0.7 تا 0.8 بار برای سیستم تحت خلا و 1.5 تا 2.5 بار برای سیستم تحت فشار، ماژول ها را با مواد شیمیایی شستشو می دهند که به این فرآیند CIP گفته می شود. CIP هر یک ماه یکبار و با استفاده از اسید با PH کم مانند اسید سیتریک یا اسید سولفوریک و سپس با محلول با PH بالا همچون هیدروکسید سدیم و هیپوکلریت سدیم بین 4 تا 24 ساعت شستشو می شوند. غشاها پس از شستشو در مدار بهره برداری قرار می گیرند. برای عملکرد بهتر، برخی اوقات از مواد شیمیایی تمیز کننده مانند بیوکسیدها برای از بین بردن رسوبات خاص مانند چربی ها و گریس ها استفاده می شود. برای از بین بردن بیوفیلم های میکروبی نیز از دوز بالای کلر بیش از 500 mg/lit استفاده می شود. در این صورت می بایست از ممبران های مقاوم در مقابل کلر استفاده نمود.

تمیز کردن غشاها

رسوبات معدنی انباشته شده روی غشاها مانند آهن، منگنز و کلوئیدها توسط اسیدسیتریک، اسیدسولفوریک یا اسیدهیدروکلریک، رسوبات آلی توسط هیدروکسید سدیم و رسوبات بیولوژیکی مانند جلبک ها نیز با استفاده از هیپوکلریت سدیم یا اسیدپراستیک و سورفاکتانت ها تمیز می شوند.

آزمایش یکپارچگی غشاها

کلیه سیستم های پیش تصفیه غشایی باید تحت تست یکپارچگی قرار گیرند. این تست برای پی بردن به این موضوع می باشد که غشاء یکپارچه است و شکستگی و منفذی در غشاء وجود ندارد. در این تست برای اطمینان از عدم وجود شکستگی و یا منفذ در غشا می باشد. در این تست آب از سیستم خارج شده و سیستم توسط هوا به فشار 0.3-1 بار می رسد در صورتیکه فشار هوا در ۵ دقیقه ۱۰ درصد کاهش یابد غشاء ممبران می بایست تعویض گردد این تست برای سازندهای مختلف متفاوت می باشد. علاوه بر این تست روش های دیگری همچون؛ آزمون خلاء، تست حباب و جریان انتشار هوا نیز وجود دارد.
علاوه بر تست آفلاین تست های آنلاین نیز با شمارش روزنه های غشاء، اندازه گیری کدورت پساب فیلتر و یا روشهای التراسونیک وجود دارد. معمول ترین روش، سنجش مدام کدورت پساب ماژول ها می باشد.

جنس ممبران های اولترافیلتراسیون

مواد تشکیل دهنده ممبران های اولترافیلتراسیون

غشاها معمولاً از جنس پلی اترسولفون (PES)، پلی وینیلیدین دی فلوراید (PVDF) و پلی سولفون (PS) ساخته می شوند. بیشتر این مواد آبدوست هستند PES ها، آبدوست ترین این مواد هستند. مواد آبدوست دو مزیت دارند: 1- به سرعت مرطوب می شوند و قابلیت نفوذ آنها افزایش می یابد. 2- مقاومت بالاتری نسبت به گسستگی دارند.

متداول ترین مواد غشایی PVDF و PES می باشند. بطور کلی PES از نفوذپذیری بالاتر ولی از از دوام و مقاومت کمتر در مقابل کلر برخوردار است. در مقابل غشاهای PVDF مقاومت بالاتری دارند. انعطاف پذیری و مقاومت در برابر فشار از ویژگی های بارز غشاها می باشند. به ویژه در شستشو با هوا که به همراه شوک برروی الیاف غشاء می باشد. این نوع شستشو روی غشاهای از جنس PES موجب شکست فیبر غشاء و ایجاد حفرات گلدانی در سطح غشاء می شود. به همین دلیل PES را فقط با آب بکواش می کنند.

سیستم های پیش تصفیه می بایست در فشارهای بالا طراحی شوند و تحمل فشار بالا از 2.7 تا 5 بار را داشته باشند. سیستم های پیش تصفیه که از غشاهای جنس PES استفاده می کنند، معمولاً دچار شکست مکرر سطح غشاء می شوند (به دلیل تغییرات فشار در فرآیند اسمز معکوس تا 5 بار). به همین دلیل از غشاهای PVDF به دلیل مقاومت بیشتر استفاده می شود. هزینه غشاهای PVDF بالاتر و از نفوذپذیری کمتری برخوردارند و به دلیل سطح منافذ کمتر نسبت به فیلتر PES کیفیت آب خروجی از آنها پایین تر می باشد. تجربه نشان داده است غشاهای PVDF برای تصفیه آبهای شور با پتانسیل رسو ب گذاری بالا و تشکیل بیو فیلم مناسب تر می باشند.

شکل هندسی ممبران ها

غشاهای پیش تصفیه آب شور شکل توخالی، لوله ای و مارپیچ دارند. غشاهای فیبر توخالی معمولاً از چند صد تا چند هزار فیبر غشایی تشکیل شده است که در انتها با اپوکسی با رزین پلی اورتان پوشیده می شوند و در ماژول های جداگانه محصور می گردند. قطر داخلی فیبرها از 0.4 تا 1.5 میلیمتر می باشد. با توجه به نوع غشا، جهت جریان از داخل به خارج و یا از خارج به داخل می باشد. الگوی جریان به خارج معمولاً نسبت به مقدار بار جامد در آب شور حساسیت کمتری دارد. در غشاهای لوله ای قطر داخلی آنها نسبت به فیبرهای توخالی بیشتر است (1- 2.5 سانتیمتر) این لوله ها در داخل پلاستیک تقویت شده با فایبر گلاس یا لوله های استنلس استیل قرار می گیرد که در دو انتهای لوله واشر وجود دارد.

مزایای غشا فیبر توخالی:

  • مساحت سطح بالا نسبت به حجم
  • شستشوی راحت تر
  • تصفیه در فشار ورودی TMP از 0.2 تا 1 بار
  • افت فشار کمتر از بین دیگر ماژول های غشایی (0.1 – 1 بار)

مزایای غشای لوله ای:

  • تصفیه آب های با ذرات جامد بالاتر با توجه به قطر داخلی بیشتر آن ها
  • سرعت تقریباً 2 برابر در عبور جریان

سیستم های غشایی تحت فشار

سیستم های غشایی تحت فشار UF و MF همانند سیستم های RO در pressure vessel های مختلف نصب می گردند. سیستم های تحت فشار بسته به جهت آب ورودی به ممبران به دو نوع سیستم فشار از خارج به فیدهای ممبران که به آن PDO (تحت فشار خارجی) و فشار از داخل که به آنها PDI (تحت فشار داخلی) گفته می شود تقسیم می گردد. معمولاً در تمیز کردن سطح ممبران ها در PDO از آب تصفیه شده و برای PDI از ترکیب هوا و آب تصفیه شده استفاده می شود. سیستم PDO در فشار کاری بالاتری در دبی مشابه نسبت به سیستم PDI طراحی می گردد. المان های ممبران های تحت فشار بصورت افقی و عمودی نصب می گردند.

مقایسه تغییرات کیفیت آب در سیستم های غشایی

سیستم های غشایی برای منابع آب شور و منابع با کیفیت متغیر کدورت مانند آب های سطحی مناسب ترند. این سیستم ها تاثیر نوسانات کیفیت آب را کاهش می دهد. سیستم های غشایی تحت فشار در مقابل بار مواد جامد ورودی به شدت حساس می باشند و می بایست پیوسته شستشو شوند. برای رفع این نقص تولیدکنندگان غشاها، ماژول هایی با چگالی الیاف متغیر می سازند این نوع غشاها دارای الیاف کمتر و حفرات بیشتری می باشند. تا بار عبوری جامدات افزایش یابد.

زمان ماند هیدرولیکی سیستم های تحت خلا بین 10 تا 15 دقیقه می باشد. این سیستم ها در دماهای پایین تر نسبت به سیستم های تحت فشار کارایی بهتری دارد ولی حساسیت دمایی آن بیشتر است. سیستم های تحت فشار برای آب شور با حداقل دمای متوسط ماهانه 15 درجه سانتیگراد، کارایی دارد. هرچند هر دو سیستم با TMP (فشار عبور هیدرولیکی) بین 0.7 تا 0.8 بار کار می کنند ولی سیستم های تحت فشار با توجه به هزینه های پایین تر، پر کاربردتر هستند. این سیستم ها برای منابع آب زیرزمینی به دلیل تغییرات کمتر کدورت آب کاراترند و قابلیت تغییرات بالاتر TMP را دارند.

عملکرد فیلتر های اولترافیلتراسیون

عملکرد فیلتر های اولترافیلتراسیون

  • حذف مواد جامد: سیستم های غشایی UF برای حذف کدورت و از بین بردن مواد غیر محلول و کلوئیدی بسیار موثر هستند. با این سیستم کدورت را می توان تا زیر NTU 0.1 کاهش داد. افزایش کدورت و مواد جامد، تواتر تمیز کردن و شستشو را افزایش می دهد. چنانچه کدورت آب ورودی بیش از NTU 50 بوده و منبع سیلتی داشته باشد، علاوه بر سیستم غشایی UF، نیاز به یک سیستم پیش تصفیه مانند حوضچه های لاملا و یا سیستم DAF در بالادست می باشد.
  • حذف مواد ارگانیک: سیستم های پیش تصفیه غشایی نمی توانند مقدار قابل توجهی از مواد آلی را حذف نمایند. ورود این مواد به سیستم RO می تواند باعث ایجاد بستر زیستی در غشای RO شود. فیلترهای گرانولی با توجه به میزان بارسطحی و و عمق بستر می تواند 20 تا 40 درصد از میکروارگانیزم های آب ورودی را کاهش دهد. سیستم های غشایی UF کارایی بسیار پایینی در حذف روغن و گریس دارند که ورود آن به سیستم RO مشکلات اساسی را برای سیستم ایجاد می نماید.
  • حذف جلبک: غشا UF می توانند تمام جلبک ها را حذف نمایند. میزان حذف این جلبک ها در منابع آب شور وابسته به عواملی همچون تعداد جلبک ها در هر لیتر (کمتر از 20000 سلول در لیتر)، نوع غشاء و میزان TMP می باشد.
  • حذف باکتری ها و ویروس ها: سیستم غشایی UF می توانند عوامل بیماری زا مانند Giardia و Cryptosporidium را حذف نمایند. غشاهای UF با اندازه موثر 0.01 تا 0.02 میلی متر می توانند بیش از 4 نوع ویروس با درصد حذف 99.99 درصد را از بین ببرد و غشای MF با اندازه موثر 0.03 میلی متر بخش کمتری از ویروس ها را حذف می کنند.
  • برنامه ریزی طراحی: دو فاکتور مهم در طراحی غشا UF کدورت و بار آلی آب ورودی می باشند. سیلتی بودن آب می تواند موجب گرفتگی غشاها و غیر قابل استفاده شدن آن ها شود.
  • کدورت آب ها: کیفیت آب تاثیر بسیار مهمی در ساختار و فرآیند تجهیزات پیش تصفیه غشایی دارد. آب شور با کدورت بالا عملکرد سیستم را کاهش و شستشوی آن را افزایش می دهد. برای کاهش کدورت می توان از روشهای شناور سازی با هوا (DAF) و فیلترهای با بستر گرانولی استفاده کرد. این سیستم برای کدورت متوسط سالانه بین 20 تا NTU 50 و SDI بین 5 تا 16 به خوبی عمل می کند. چنانچه آب ورودی دارای کدورت بالا و سیلتی با بستر شکوفایی مکرر جلبک باشد، نیازمند سیستم های ته نشینی، سیستم حذف مواد جامد DAF و فیلترهای درشت دانه می باشند. لازمه این کار انجام آزمایشات دوره ای است.
  • بار آلی منابع آب: این مورد نیز مانند کدورت بالا می تواند منجر به عبور دبی کم و کارایی پایین سیستم پیش تصفیه غشایی گردد. اگر منابع ارگانیک آب از مواد آلی طبیعی تشکیل شده باشد، می تواند به راحتی با انعقاد و لخته سازی حذف شوند. اگر منبع آبی دارای دوره شکوفایی جلبک شدید باشد، با افزودن ماده منعقدکننده بیش از 80 درصد مواد ارگانیک، حذف نمی شوند. برای TOC بالای 2 میلی گرم در لیتر سیستم های پیش تصفیه محافظه کارانه تر طراحی می شوند. برای شار کمتر از Imh 65 در سیستم های تحت فشار و کمتر از Imh 40 در سیستم های تحت خلاء، بازیابی سیستم به 90 درصد کاهش می یابد.
  • دما: ویسکوزیته آب شور با کاهش دما افزایش می یابد. ویسکوزیته بر توانایی غشاء در تولید آب فیلتر شده تاثیر می گذارد بطوری که ویسکوزیته بالاتر باعث افزایش مصرف انرژی و فشار کاری بالاتر سیستم می شود. سیستم می بایست همواره برای حداقل ماهانه دما طراحی گردد. برای مثال اگر سیستم برای دبی 80 لیتر بر ثانیه و دمای 20 درجه سانتیگراد طراحی گردد و حداقل دمای ماهانه 15 درجه سانتیگراد شود، شار عبوری سیستم تا 15 درصد یعنی تا 68 لیتر بر ساعت کاهش می یابد.

ردیف مشکلات سیستم غشایی عامل نتیجه گیری
1کارکرد کمتر از ظرفیت طراحیدبی کمتر از میزان پیش بینی
عدم توجه به آزمایشات کیفی آب خام
1- نیاز به آزمایشات پایلوت در زمان تغییرات شدید کیفیت آب
2- در نظر گرفتن ضریب ایمنی با توجه به نتایج آزمایشات
21- افزایش تعداد دفعات شستشوی فیلتر
2- خرابی زیاد و افزایش هزینه های بهره برداری و نگهداری (O&M)
1- رسوب گذاری بیش از حد غشاء
2- عدم توجه به آزمایشات کیفی آب خام
نیاز به آزمایشات پایلوت در زمان تغییرات شدید کیفیت آب توجه به سیستم پیش تصفیه در هنگام طراحی سامانه
3کارکرد کمتر از ظرفیت طراحینیاز به غشای کمکی و سیستم پشتیبانینیاز به استفاده از سیستم جایگزین
4هزینه بالای تعویض ممبران1- عمر پایین غشاها
2- رسوب گذاری غشا و عدم وجود آگاهی
1- توجه به مشخصات غشای تولیدی
2- توجه به سیستم پیش تصفیه در هنگام طراحی سامانه
51- خرابی زیاد و نگهداری نامناسب
2-کارکرد کمتر از ظرفیت پیش بینی شده
1- شکستگی زیاد فیبر غشاها
2- رسوب گذاری زیاد غشاء و تغییر کیفیت آب
1- ایجاد تجربه در تعویض ممبران غشاها
2- شیمی آب و کیفیت غشاء
6کارکرد کمتر از ظرفیت طراحی1- خرابی زیاد ممبران
2- زمان نامناسب باز و بسته کردن شیرآلات
3- عدم انجام تست یکپارچگی
4- نیاز به ظرفیت غشایی بیشتر
بررسی مجدد فرآیند عملیاتی با احتمال بدترین اتفاقات ممکن
7هزینه های زیاد بهره برداری و نگهداریشستشوی شیمیایی مکرر بیش از میزان پیش بینینیاز به آزمایشات پایلوت در زمان تغییرات شدید کیفیت آب در نظر گرفتن ضریب ایمنی با توجه به نتایج آزمایشات
8خرابی زیاد سیستم1- بستن نامناسب غشاها
2- آزمایش سیستم قبل از شروع کارکرد
عدم استفاده از ممبرانها بدون انجام آزمایشات کیفی
9مشکلات عملیاتی سیستمآموزش پرسنل کاربرآموزش پرسنل به ویژه توسط
شرکت های سازنده
101- خرابی زیاد
2- کارکرد کمتر از ظرفیت پیش بینی شده
1- عدم انجام تست یکپارچگی و خرابی غشاء
2- نشت هوا از واشرها و دریچه ها
1- ایجاد اطمینان از استفاده از تجهیزات استاندارد
2- تهیه ضمانت کارخانه سازنده

 

کاربرد اولترافیلتراسیون

کاربرد اولترافیلتراسیون 

فناوری اولترافیلتراسیون در فیلتراسیون محلولهای حاوی ذرات جامد معلق، باکتریها، و غلظت بالای ماکرو مولکولها مانند جداسازی مخلوط آب در روغن، آب میوه ها، صنایع شیر و لبنیات، صنایع دارویی، صنایع تولید آب آشامیدنی و تصفیه پساب صنعتی نسبت به سایر سیستمهای مشابه در فیلتراسیون ارجحیت دارد. کیفیت آب در پیش تصفیه واحدهای آب شیرین کن با تجهیز به فرایند اولترافیلتراسیون به طور قابل ملاجظه ای ارتقا پیدا می کند. امکان جداسازی ذرات نامحلول بسیار ریز، کیفیت آب خروجی از بخش پیش تصفیه را به مقدار قابل توجهی ارتقا می دهد. در تصفیه آبهای شیرین نیز فرایند اولترافیلتراسیون برای حذف TSS (Total Suspended Solids)، کدورت و حذف باکتریها و میکروبهای بیماری زا کاربرد دارد.

فرایند اولترافیلتراسیون در صنایع لبنی نیز کاربرد زیادی دارد. فرایند تولید پنیر با فرایند اولترافیلتراسیون با استفاده از ممبرانهایی UF است که آب و ملکول‌های کوچک را از خود عبور داده و مانع عبور ملکول‌های بزرگتر می شود. در فرایند تولید پنیر با UF ، شیر تحت فشار و حررات مشخص از ممبران عبور داده می‌شود. آب و لاکتوز و املاح که از ملکول‌های کوچک تشکیل شده‌اند از ممبران عبور می کند؛ ولی چربی و پروتئین که عموماً از ملکول‌های بزرگتر تشکیل شده اند، امکان عبور از ممبران را ندارند. به عبارت دیگر شیر پبا فرایند اولترافیلتراسیون به دو فاز ( شامل آب و لاکتوز و املاح ) و فاز غلیط ( شامل آب، چربی، پروتئین، لاکتوز و املاح ) تقسیم می‌شود.

از فرایند اولترافیلتراسیون جهت حذف ذرات و مولکول های سنگین محلول در آب خام جهت تولید آب شرب مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از فرایند اولترافیلتراسیون به صورت جایگزینی برای سیستم های تصفیه ثانویه شامل انعقاد، لخته سازی و رسوب گذاری و همچنین به جای سیستم های فیلتراسیون شنی و تزریق کلر که در تصفیه خانه های آب و یا به صورت سیستم های مستقل در مناطق در حال رشد جمعیت استفاده می شود. در هنگام احداث سیستم تصفیه آب در مناطق مختلف با سطح آلودگی متناوب، اگر مواد جامد معلق در آنالیز نمونه آب وجود داشته باشد؛ غالبا بهره گیری از فرایند UF یکی از الزامات می باشد که در زمان طراحی سیستم های آب شیرین کن با یکدیگر ادغام می شود. در حال حاضر با توجه به دلایل زیر فرایند های اولترافیلتراسیون نسیت به روش های تصفیه سنتی ترجیح داده می شود.

  • عدم نیاز به مواد شیمیایی (به جز در موارد احیا و شستشو)
  • کیفیت محصول ثابت بدون توجه به کیفیت خوراک ورودی به سیستم
  • فشردگی و اشغال فضای کمتر
  • با توجه به استاندارد های کیفیت آب، قادر به حذف 90 الی 100 درصد از پاتون های را داراست

امروزه فرایند های الترافیلتراسیون با هزینه های زیادی که ناشی از رسوب گذاری و جایگزینی غشاء است محدود می شود به همین سبب برای جلوگیری از آسیب بیش از حد به واحد های غشایی، سیستم های پیش تصفیه موثر در مسیر جریان خوراک فرایند الترافیلتراسیون ضروری می باشد.

مزایای استفاده از سیستم الترافیلتراسیون

بررسی مزایا و معایب هر فرایند مقدمه بررسی جامع امکان سنجی است. انتخاب فرایند اولترافیلتراسیون مستلزم بررسی همزمان محدودیتها، مزایا و معایب فناوری اولترافیلتراسیون است. یقیناً توجیه پذیرش قیمت بالای سیستم اولترافیلتراسیون نیازمند بررسی دقیق مزیتهای فنی فرایند است. مزایای اصلی فرایند UF را می توان در موراد ذیل خلاصه نمود: 

  • نصب راحت و آسان
  • فضای اندک مورد نیاز جهت نصب
  • توانایی بالای حذف ویروس و باکتری
  • عدم نیاز به تزریق منعقد و کمک منعقد کننده ها جهت کاهش کدورت
  • کاهش مصرف مواد شیمیایی
  • ارتقاء آسان سیستم
  • حداقل نیاز به اپراتور
  • طول عمر بالای ممبران
  • کاهش هزینه در سیستم اسمز معکوس
  • کاهش دفعات شستشوی معکوس سیستم اسمز معکوس

شرکت فران توانایی طراحی و تامین پکیجهای کامل اولترافیلتراسیون به عنوان یک سیستم تصفیه غشایی مقرون به صرفه با نصب سریع و سهولت در استفاده و همچنین به روز رسانی سیستمهای موجود با در نظر گرفتن مدولهای جدید و یا تغییر تنظیمات سیستم را داراست. پکیجهای تامین شده توسط فران به صورت یک پارچه به همراه شاسی و متعلقات به صورت کاملاً اتوماتیک مجهز به انجام تست های پیوسته در طول شبانه روز و تمامی تجهیزات مورد نیاز جهت تصفیه آب ارائه می گردد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *