اولترافیلتراسیون - UF

P O U R I A

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
اولترافيلتراسيون (UF) فرآيند غشائي تصفيه آب، جهت حذف ذرات معلق، باكتريها، ويروسها، اندوتوكسين و ديگر پاتوژنهاي موجود، جهت توليد آب با خلوص بالا و SDIپايين مي باشد. در طي اين فرايند،جريان سيال ورودي بصورت مماسي از سطح ممبران عبور داده شده و به دو فاز آب تصفیه شده (Permeate) و آب تغلیظ یا پساب (Concentrate ) تقسیم میشود.


قطر حفرات روی سطح غشاء قادر به حذف ذرات معلق تا قطر 0/01 میکرون می‌باشد، از این رو 99/99% از میکروارگانیزم ‌ها، باکتری ‌ها و ذرات معلق توسط این غشاها به صورت فیزیکی حذف گشته و NTU آب خروجی به کمتر از 0/02 مي رسد. فشار عملكردي فیلترهای UF پايين و در حدود 0/5 تا 1 بار مي باشد. با توجه به قابليتهاي بالاي اين سيستمها، امروزه از اولترافيلترها به عنوان تکنولوژی جایگزین سیستمهای متداول نظیر فيلترهاي شني، UV وBagfilter در پيش تصفيه آبهاي سطحي، آب دريا و نيز پيش تصفيه سيستمهاي اسمز معكوس و ديگر سيستمهاي غشائي بكار برده مي شوند.


ulf1.jpg
راندمان حذف آلاينده ها توسط سيستم الترافيلتراسيون​

ulf2.jpg
 
آخرین ویرایش:
P O U R I A

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
اولترافيلتراسيون (UF) قادر به حذف کلوئيدها، باکتريها، ويروس ها و ترکيبات آلي با وزن مولکولي زياد است در نتيجه اين غشاها مستعد گرفتگي هستند. غشاهاي اولترافيلتراسيون (UF) از دو لايه تشکيل مي شوند. يک لاية بسيار نازک (1 تا mµ 5) و يک پرده متخلخل ريز با ضخامت (25 تا mµ 50) و يک لايه زيرين بسيار متخلخل، دبي فرآيند فيلتراسيون با مواد جامد معلق و غلظت ناشي از پلاريزاسيون کاهش مي يابد و سبب پس زدن ناخالصي ها مي شود

ulf3.jpg
تصوير ميکروسکوپي غشاء اولترافيلتر​


فرآيند اولترافيلتراسيون (UF) در پزشکي نيز براي جداسازي پلاسماي خون به کار مي رود و همچنين در صنعت نيز کاربردهاي زير را دارد :
غليظ سازي سوسپانسيون ماکرومولکول ها (يعني الکل پلي وينيل)، بازيافت عناصر خاص از فاضلاب و غليظ سازي امولسيون.
الترافیلترها (Ultrafilter) به شکل ساختار لوله اي مو مانند ميان تهي نازک هستند که به آن فيبر گفته مي شود . فيبر به شکل U پيچ داده مي شود . هزاران عدد ازاين فيبرهاي U مانند به شکل دسته اي از فيبر در آمده و در داخل آوندهاي لوله اي تحت فشار قرار داده مي شوند که اين کار باعث افزايش بيش از حد سطح صاف سازي مي شود ، اين آوندها تحت فشار (لوله ها) باعث مي شوند تا سيستم غشايي فيبر ميان تهي بسيار فشرده و کارآمد شود. آب از ميان غشاء عبور کرده و قسمت تغليظ شدة (باقيمانده يا زائد) آن در قسمت ورودي بر جا مانده و قسمت ديگر اين آب که آب که آب صاف شده است و به آن آب تراوشي هم گفته مي شود به سمت ديگر غشاء راه مي يابد.


ultra1.jpg
 
آخرین ویرایش:
P O U R I A

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
جريان آب در غشاء مي تواند از داخل به بيرون و يا از بيرون به داخل باشد . در صورتي که جهت جريان از سمت داخل به بيرون غشلء باشد به آن جريان عرضي گفته مي شود و اگر جهت جريان از سمت بيرون به داخل غشاء باشد به آن جريان متقاطع گفته مي شود.
در نوع جريان عرضي ، قسمت تغليظ شده در سمت داخل بوده و بخش نفوذي در قسمت بيروني غشاء است در حاليکه در نوع جريان متقاطع عکس اين حالت برقرار است يعني بخش تغليظ شده در قسمت بيروني و قسمت نفوذي در سمت داخلي غشاء مي باشد .
استفاده از سيستم غشايي فيبر ميان تهي نازک رايج بوده و معمول ترين شکل غشاهاست که در تصفيه خانه ها استفاده مي شود.




نمودار جريان در يک سيستم اولترافيلتر
ulf6.jpg

مقايسه فيلتراسيون آب در سيستم التراسيون به روشهایinside-outوoutside-in

ulf7.jpg
 
آخرین ویرایش:
P O U R I A

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
مقايسه نحوه فيلتراسيون آب در دو مدلDead-end FlowوCross-flow

ulf8.jpg

مكانيسم عملكردي الترافيلترها بر اين اساس است كه در اين سيستمها، آب با ورود به ممبرانها به دو فاز، آب تصفيه شده (Permeate) و آب تغليظ شده يا پساب (Concentrate) تقسيم مي شود. سپس آب تغليظ شده وارد لوله اصلي پساب و آب تصفيه شده جهت ضدعفوني نهائي به مخزن ذخيره هدايت مي شود. بطور كلي عملكرد سيستمهاي UF مشتمل بر دو سيكل پيوسته فيلتراسيون آب و سپس شستشوي فيلترها مي باشد.




نحوه شستشوي معکوس سيستم اولترافيلتر

ultra2.jpg
 
آخرین ویرایش:
P O U R I A

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
مزاياي استفاده ازسيستمهاياولترا فيلتراسيون:
• حذف بسيار موثر ذرات معلق، پاتوژنها، ميكروارگانيسمها، باكتريها، ويروسها و ذرات كلوئيدي
• عملكرد بسيار بالاي فيلتراسيون
• نرخ پايين گرفتگي ممبران
• مقاومت بالا در برابر حرارت، مواد شيميايي و عوامل اكسيد كننده
• قابليت شستشوي معكوس دوره اي جهت بهبود عملكرد سيستم
• سرعت جریان بالاتر (flux ) و مقاومت بهتر در برابر آلودگی
• تأمين آب با كيفيت بسيار بالا با كمترين ميزان انرژي
• افزایش طول عمرممبرانهاي سيستم RO به سبب کاهش ميزان بالاي ذرات ورودی به سيستم​


كاربرد سيستم اولترافيلتراسيون در تصفيه آب و فاضلاب
• پیش تصفیه سیستم های RO و NF
• گندزدائي و زلال سازي آب آشامیدنی
• پيش تصفيه آبهاي سطحي و آب دريا
• تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی
• صنايع نفت و گاز و پتروشيمي
• صنايع لبني
• صنايع توليد مواد غذايي و نوشيدني
• صنايع داروسازي
• دياليز و ديگر سيستمهاي تصفيه خون
• آب سرد كن ها و مكانهاي شرب عمومي
• فروشگاهها، بيمارستانها، مدارس، ادارات و رستورانها
• پالایش روغن موجود در سیکل آب برگشتی
• بازیافت و تصفیه آب تبرید
• صنايع نساجي
​


ulf11.jpg

ارزيابي نتايج عملکردي سيستم الترافیلتراسیون در طول دوره 4 ساله حاکي از كاهش کدورت آب خروجي از واحد Ultrafiltration در 90% مواقع به ميزان کمتر از NTU0.2تا0.5 و SDI کمتر از 2 مي باشد، همچنين نتيجه بررسي راندمان کارکرد سيستم هاي اصلي تصفيه خانه نشانگر حذف 99 درصد از املاح محلول (TDS) آب خام ورودي به تصفيه خانه توسط سيستم اسمز معکوس و کاهش تقريبي 98 درصد از سختي آب توسط سيستم نانوفيلتراسيون مي باشد.
با توجه به نتايج فوق و بررسي راندمان 95-90% حذف کدورت در آزمايش جار جهت اين نمونه ها می توان نتیجه گرفت، سيستم اولترافيلتراسيون مي تواند با توجه به سهولت در راهبري و کارکرد بهينه در شرايط متغيير آب خام ورودي به سيستم از آنجاييکه منجر به کاهش گرفتگی و تخريب ممبرانها وافزايش بازدهی وطول عمر آنها و کاهش شستشوي دوره اي (CIP)سيستم های اسمزمعکوس و نانوفيلتر (RO/NF)به کمتر از 7 ماه يکبار و در نتيجه کاهش هزينه شستشو،زمان توقف وعملکرد ازدسترفته سيستم به ويژه در صنايعي که در آنها ميزان آب مصرفي بالا بوده و با کمبود فضا مواجه هستند، مناسبترين روش پيش تصفيه باشد.
با توجه به اينکه نتايج فوق در شرايط متغيير آب خام ورودي به سيستم حاصل شده است، مي توان استنباط کرد که تغييرات کيفيت و شرايط آب خام بر راندمان حذف کدورت توسط سيستم الترافيلتراسيون (Ultrafiltration)تاثير چنداني نخواهد داشت.
 
آخرین ویرایش:
P O U R I A

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
آخرین ویرایش:
برای ارسال پاسخ شما باید وارد سیستم شوید.
بالا