Quant en sabeu sobre ultrafiltració en sistemes d’aigua pura? （II)

5.1 Gamma operativa d’elements de membrana
Pressió màxima (aigua): 45psi (3.1Bar)
Pressió màxima (gas): 15psi (1. 0 bar)
Temperatura màxima d’entrada d’aigua: 104 ℉ (40 graus)
Temperatura mínima d’entrada d’aigua: 32 ℉ (0 grau)
Diferència de pressió de transmembrana màxima: 35psi (2,4 bar)
Diferència de pressió de transmembrana màxima de rentat màxima: 20psi (1,4 bar)
Canvi de pressió mitjana màxim: 6psi/sec (0. 4Bar/sec), 10 segons de la vàlvula
Tolerància màxima de clor total @77 ℉ (25 graus) o inferior: 200ppm @8,5ph o pH superior.
Resistència màxima de l'exposició a clor total: 200, 000 hora ppm (acumulativa) @8.5ph o pH superior.
Exposició màxima de dissolvents orgànics: eviteu el contacte
Exposició màxima ultraviolada: Eviteu l’exposició a la llum del sol directa.

5.2 Rendiment de retenció dels components

5.2.1 Retenció del bacteriòfag MS2
La retenció del bacteriòfag MS2 viral és més difícil de determinar. Si aquest organisme es detecta a concentracions molt baixes, calen tècniques especials de detecció microbiològica. D'altra banda, és difícil barrejar concentracions més elevades de bacteriòfags a l'aigua crua durant un temps suficient.

A causa de l'elevada eficiència de purificació de la membrana, la concentració de bacteriòfag a l'aigua crua ha de ser almenys 100, 000 per ml per poder mesurar la retenció de bacteriòfags. A aquesta concentració, no es troba cap bacteriòfag al filtrat.
La retenció del bacteriòfag és, per tant, el 99,999% o superior al registre 5.

5.2.2 Retenció de Cryptosporidium (Kryptosporidien)

Les proves precises han demostrat que la retenció de Cryptosporidium (mida 4-6 μm) per membranes d’ultrafiltració supera el registre 6.

5.2.3 Retenció de partícules
La ultrafiltració pot reduir la turbiditat causada per les partícules més petites per sota del límit especificat. Independentment de la qualitat de l’aigua crua, la turbiditat del filtrat normalment es pot reduir a menys de 0. 1 NTU.
Per tant, la ultrafiltració és particularment adequada en els casos en què la turbiditat de l’aigua crua augmenta sobtadament. En comparació amb els processos de purificació tradicionals, la ultrafiltració es pot automatitzar amb molta facilitat.

5.2.4 Reducció de l’índex de degradació del sòl
L’índex de degradació del sòl (SDI) és una mesura de la capacitat de filtratge de l’aigua per la unitat de filtre en espiral utilitzada en la nanofiltració i l’osmosi inversa.
Per mesurar aquest índex, una certa quantitat d’aigua es veu obligada a través del filtre a provar -se a una pressió d’entrada constant. L’índex de degradació del sòl és causat per la formació gradual d’un recobriment durant el procés de filtració i la reducció del flux del filtrat. A més de les partícules de l’aigua, també hi ha substàncies col·loïdals i substàncies orgàniques que es dissolen realment a l’aigua que contribueixen junts a l’índex de degradació del sòl de l’aigua.

Les partícules i la majoria de col·loides es poden eliminar per ultrafiltració. La retenció de matèria orgànica realment soluble està relacionada amb el pes molecular. Per a la majoria d’aigües (inclosa l’aigua de mar), l’índex de degradació del sòl es pot reduir a menys d’1 després d’ultrafiltració. Si l’índex de degradació del sòl és causat per substàncies solubles, en casos rars l’índex de degradació del sòl pot estar per sobre de 1. Per al mètode de mesura, vegeu els materials d’entrenament d’osmosi inversa.

5.2.5 Retenció de matèria orgànica
La matèria orgànica inclou la matèria orgànica de partícules, col·loides i aigua soluble. Atès que la ultrafiltració té diferents capacitats de retenció per a diferents tipus de matèria orgànica, l'eficiència de purificació depèn de la composició de la matèria orgànica a l'aigua. Si afegiu un coagulant abans que la ultrafiltració pot eliminar parcialment la matèria orgànica soluble en aigua. En comparació amb els mètodes tradicionals, el mètode d’ultrafiltració no ha de considerar la precipitació ni la filtrabilitat dels coagulants, perquè l’eficiència de purificació de la ultrafiltració no té res a veure amb la forma i la densitat de coagulants. Segons si es produeix la floculació i la qualitat de l’aigua crua, la retenció de la matèria orgànica es troba entre 40-60%.
 

6.1 Ràtio de retenció
La proporció de retenció és el percentatge d’impureses a l’aigua conservada al costat d’entrada d’aigua de la membrana.

Com que la proporció de retenció de les membranes d’ultrafiltració és molt elevada, la retenció de virus i els bacteris s’expressa sovint en “nivells logarítmics”. Per exemple, una proporció de retenció del 99,999% equival a una capacitat de purificació del nivell 5 logarítmic.

6,2 Flux de volum de volum de filtrat
El cabal de volum de filtrat és el volum d’aigua filtrat per unitat de temps.

6.3 Càrrega d’àrea
També conegut com: Filtrat Flux, permeat el flux
La relació entre el cabal de volum de filtrat a la zona de membrana utilitzada per a la filtració és el flux de filtrat, també sovint anomenat càrrega d'àrea. En ultrafiltració, el flux de filtrat sovint es determina mitjançant proves preliminars. Una certa quantitat d’aigua i una determinada àrea de membrana produiran un flux de filtrat estable, que és un paràmetre molt important. Es pot utilitzar per calcular l’àrea de membrana necessària per purificar una quantitat d’aigua predeterminada.

6.4 Diferència de pressió entre la membrana i la membrana

La diferència de pressió entre la membrana i la membrana (ΔP) és la diferència de pressió entre l’entrada d’aigua de la membrana, és a dir, el costat concentrat i el costat del filtrat. Presta especial atenció a la caiguda de pressió de la membrana durant la filtració del flux creuat. Per simplificar el procés de càlcul, es pot suposar que hi ha una caiguda de pressió lineal entre l’aigua d’entrada i el concentrat.

6,5 permeabilitat
La permeabilitat també es coneix com: flux de filtrat específic, flux de permeació específic
Per jutjar el rendiment de la tecnologia de membrana o membrana i determinar la diferència de pressió entre la membrana i l’interior i fora de la membrana necessària per filtrar una certa quantitat d’aigua, s’utilitza el valor de permeabilitat. La permeabilitat s’obté dividint el flux del filtrat per la diferència de pressió requerida.

6.6 Permeabilitat a temperatura ambient
Com que la permeabilitat depèn de la temperatura, cal convertir-la en permeabilitat a temperatura ambient (20 graus) amb l’ajuda d’un factor de correcció de temperatura a efectes de comparació.
Els canvis en la permeabilitat durant la microfiltració i la ultrafiltració solen ser deguts a canvis en la viscositat de l’aigua. Com que es coneix la relació entre el canvi de viscositat i la temperatura, es pot determinar un factor de correcció de temperatura.
Els valors reals obtinguts en mesurar el canvi de viscositat respecte a la temperatura solen ser lleugerament diferents dels valors calculats mitjançant el canvi de viscositat. Aquesta diferència es deu al fet que l'estructura de la membrana també canvia amb la temperatura.
Per al mòdul de membrana de dise, es pot utilitzar la fórmula aproximada següent.
T_{K, 20 graus} = e ^{0.019 ( T – 20 )}(T és Celsius)

6,7 Rendiment d’aigua
El rendiment d’aigua és la relació de volum del filtrat filtrat amb l’aigua crua. L’aigua que es consumeix durant el rentat posterior i el rentat ràpid s’ha de tenir en compte a l’hora de calcular els volums de filtrat i aigua crua.

7.1 Backshing del sistema d’ultrafiltració
La membrana utilitzada en el procés de dessalinització no sol ser rentada a causa de les seves limitacions estructurals (membrana plana, etc.). El rentat de fons provocarà una delaminació de la membrana o una descomposició de membrana. Per tant, en aquest sistema, el concentrat s'ha de bombejar contínuament.
Les membranes de fibra buida es poden rentar. En aquest procediment, el permeat a pressió entra a l’element de la membrana de la presa d’aigua i surt de l’entrada d’aigua crua. La direcció del flux d’aigua és exactament el contrari durant la producció. Hi ha una sortida d’aigua crua a cada extrem de la membrana de fibra buida. Durant el rentat posterior, les sortides d’aigua crua superior i inferior es poden escorcollar per descarregar el líquid.
L’aigua de rentat d’ultrafiltració és aigua produïda per ultrafiltració. Com que la matèria suspesa aportada per l’aigua de rentat posterior s’acumularà a l’estructura de suport i després alliberarà contínuament partícules, bacteris i TOC, etc., l’aigua crua no és adequada per rentar l’aigua.

7.2 Circulació química Neteja/Flush ràpid del sistema UF
Quan es tanca la vàlvula de permeació, l’operació de circulació és un procés de neteja mecànica, similar a un procés parcial de rentat de fons. El permeat a l’extrem d’entrada de l’element de la membrana encara es descarrega a través de la fibra, que es deu a la pressió més alta dins de la fibra.
Quan l’aigua d’entrada flueix per tota la longitud de la fibra, es perd una mica de pressió. Ara, la pressió mitjana de permeació és més elevada i aquest permeat es tornarà a empènyer des de l'exterior de la fibra a l'interior de la fibra per ajudar a eliminar els sòlids acumulats. El procés de circulació forma part del procés de neteja global.