การกรองน้ำแบบพิเศษคืออะไร?

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-02 14:03

วิธีทำให้น้ำบริสุทธิ์มีประสิทธิภาพคือดันน้ำผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ กระบวนการกรองจะถูกจำแนกตามขนาดของอนุภาคที่จะแยกออก:

• กรองไมโครผ่านเยื่อกรองที่มีขนาดรูพรุนตั้งแต่ 0.05 ถึง 10 ไมครอน
• กรองพิเศษ - รูพรุนตั้งแต่ 0.001 µm ถึง 0.05 µm;
• รีเวิร์สออสโมซิสและนาโนฟิลเตรชั่น - รูพรุน 1 นาโนเมตรหรือต่ำกว่า

การกรองน้ำแบบอัลตราฟิลเตรชั่นออกแบบมาเพื่อกำจัดจุลินทรีย์และการรวมตัวของจุลินทรีย์ที่ไม่ผ่านรูพรุนของเมมเบรน

กลไกดั้งเดิมของตัวกรองทดแทนขึ้นอยู่กับการทำความสะอาดด้วยแรงโน้มถ่วง การกรองด้วยอัลตราฟิลเตรชันคล้ายกับการกรองผ่านตะแกรงที่มีรูพรุน โดยที่อนุภาคทั้งหมดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าจะถูกแยกออก

ประเภทเมมเบรน

ไส้กรองเป็นแผ่นเรียบหรือเส้นใยที่มีเส้นเลือดฝอย ผ่านอดีตส่วนใหญ่กรองน้ำเสียส่วนใหญ่และหลังมีไว้สำหรับการบำบัดน้ำ

เส้นใยส่วนใหญ่ทำมาจากช่องเดียว โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในประมาณ 0.8 มม. พวกเขาอยู่ภายใต้ความเครียดบ่อยครั้งและสามารถถูกทำลายได้โดยการล้างย้อน เส้นใยแบบหลายช่องสัญญาณประกอบด้วยเส้นเลือดฝอยหลายเส้นและแข็งแรงกว่าอย่างเห็นได้ชัด

เมมเบรนทำจากโพลีเมอร์ เช่น โพลิเอสเตอร์ซัลโฟน พารามิเตอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเพิ่มวัสดุสังเคราะห์อื่นๆ ช่วง pH กว้างของของเหลวที่กำลังดำเนินการทำให้สามารถทำความสะอาดองค์ประกอบตัวกรองได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เยื่อโพลีเมอร์ต้องถูกกำจัดออกเป็นระยะๆ เนื่องจากจุลินทรีย์ชอบกินอินทรียวัตถุและก่อตัวเป็นอาณานิคมบนนั้น

เมมเบรนเซรามิกติดทนนานซึ่งล้างด้วยผงซักฟอกอย่างดี ราคาของมันสูงขึ้น แต่อายุการใช้งานถึง 10 ปี

วิธีการกรอง

ระบบน้ำอัลตราฟิลเตรชั่นประกอบด้วยโมดูลที่เต็มไปด้วยเส้นใยกลวงที่มีรูพรุน ของเหลวเริ่มต้นเข้าสู่เส้นเลือดฝอย หลังจากนั้นการกรองเกิดขึ้นที่ผนังด้านข้าง ป้อนย้อนกลับได้ด้วย

ฟลัชชิงดำเนินการโดยการกรองที่มีการจ่ายไปในทิศทางตรงกันข้าม การกระจายของเหลวที่สม่ำเสมอนอกเส้นใยช่วยขจัดคราบสกปรกออกจากเส้นเลือดฝอย นี่เป็นสิ่งสำคัญในการเลือกโหมดการล้างที่เหมาะสมเพื่อให้ชั้นสารปนเปื้อนถูกกำจัดได้ง่ายขึ้น

ตัวกรองทำงานในสองโหมด หนึ่งในนั้นคือแรงดัน: น้ำจะถูกส่งไปยังปลอกของอุปกรณ์ภายใต้แรงดันวิธีการแช่จะดำเนินการโดยใช้เมมเบรนที่หย่อนลงในภาชนะเปิด สูญญากาศถูกสร้างขึ้นที่ด้านทางออกและของเหลวจะถูกดูดผ่านวัสดุกรอง

โมดูลถูกจัดเรียงในแนวตั้ง น้ำเข้าสู่พวกเขาจากปลายด้านหนึ่งและถูกปล่อยออกจากอีกด้านหนึ่ง จำนวนโมดูลในหนึ่งตัวกรองมักจะไม่เกินสองหน่วย ด้วยเหตุนี้จึงต้องใช้ปะเก็นน้อยลงซึ่งจะช่วยลดโอกาสการรั่วไหล โมดูลแนวตั้งสะดวกในการบำรุงรักษาและทดสอบ ติดตั้งและถอดได้ง่าย

โหมดตัวกรอง

เมื่อทำการกรองน้ำแบบพิเศษ ตัวกรองสามารถทำงานในโหมดตายตัวและแนวสัมผัส ในกรณีแรก น้ำที่จ่ายไปทั้งหมดจะถูกทำให้บริสุทธิ์ คราบสะสมจากเมมเบรนจะถูกลบออกเป็นระยะๆ ระหว่างกระบวนการชะล้างหรือกับกระแสระบายออก พังผืดของเมมเบรนอย่างรวดเร็วและแรงดันตกคร่อมต้องอยู่ในระดับต่ำ ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ลดลง วิธีการนี้ใช้สำหรับการบำบัดน้ำด้วยสารแขวนลอยที่มีความเข้มข้นต่ำ

ในโหมดสัมผัส สื่อที่กรองแล้วจะไหลเวียนไปตามพื้นผิวของเมมเบรนและมีตะกอนเกาะเล็กน้อย ความปั่นป่วนของการไหลในช่องจ่ายน้ำทำให้น้ำบริสุทธิ์ด้วยสารแขวนลอยที่มีความเข้มข้นสูง ข้อเสียของวิธีนี้คือต้นทุนพลังงานที่เพิ่มขึ้นเพื่อให้มีอัตราการไหลสูงและจำเป็นต้องติดตั้งท่อส่งเพิ่มเติม

อัลตราฟิลเตรชั่นพารามิเตอร์

พารามิเตอร์หลักของการกรองแบบพิเศษคือ:

1. Selectivity - อัตราส่วนของความเข้มข้นของสิ่งเจือปนในน้ำปนเปื้อน (C_in.) และในตัวกรอง (C_out.): R=(1 - C_{out./ С}in._{) ∙ 100%. สำหรับกระบวนการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันนั้น มีขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยให้คุณสามารถดักจับอนุภาคที่เล็กที่สุด รวมทั้งแบคทีเรียและไวรัส}
2. การใช้กรอง - ปริมาณน้ำบริสุทธิ์ต่อหน่วยเวลา
3. การใช้ไส้กรองเฉพาะ - ปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่ผ่าน 1m2 ของพื้นที่เมมเบรน ขึ้นอยู่กับลักษณะของไส้กรองและความบริสุทธิ์ของแหล่งน้ำ
4. แรงดันเมมเบรนลดลง - ความแตกต่างระหว่างแรงดันที่ด้านจ่ายและด้านกรอง
5. การซึมผ่านคืออัตราส่วนระหว่างอัตราการไหลจำเพาะของตัวกรองและแรงดันตกคร่อมเมมเบรน
6. ประสิทธิภาพไฮดรอลิก - อัตราส่วนระหว่างอัตราการไหลของน้ำกรองกับแหล่งน้ำที่จ่าย

แผ่นกรองสำหรับฆ่าเชื้อในน้ำ

วิธีดั้งเดิมในการกำจัดจุลินทรีย์รวมถึงเทคโนโลยีที่ใช้รีเอเจนต์ การกรองน้ำแบบพิเศษประกอบด้วยการแยกจุลินทรีย์และคอลลอยด์ออกจากกันทางกายภาพเนื่องจากรูพรุนของเมมเบรนมีขนาดเล็ก ข้อดีของวิธีนี้คือ การกำจัดซากศพของจุลินทรีย์ สาหร่าย อินทรียวัตถุ และอนุภาคเชิงกล ในเวลาเดียวกัน ไม่จำเป็นต้องมีการบำบัดน้ำแบบพิเศษ ซึ่งในกรณีอื่นๆ สิ่งที่คุณต้องทำคือเรียกใช้ผ่านตัวกรองเชิงกลขนาด 30 ไมครอน

เมื่อซื้อแผ่นกรอง คุณจำเป็นต้องกำหนดขนาดรูพรุนของเมมเบรน ในการกำจัดไวรัสอย่างสมบูรณ์ เส้นผ่านศูนย์กลางของรูควรอยู่ที่ระดับ 0.005 µm สำหรับรูพรุนขนาดใหญ่ ฟังก์ชันการฆ่าเชื้อจะไม่ทำงาน

นอกจากนี้เทคโนโลยีการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชั่นยังช่วยให้น้ำกระจ่างอีกด้วย สารแขวนลอยทั้งหมดจะถูกลบออกอย่างสมบูรณ์

การติดตั้งน้ำอัลตราฟิลเตรชั่นประกอบด้วยอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อแบบขนาน ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่จำเป็นของกระบวนการและความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนอุปกรณ์ระหว่างการทำงาน

ทำน้ำให้บริสุทธิ์ก่อนตัวกรองแลกเปลี่ยนไอออน

เรซินมีประสิทธิภาพในการกักเก็บอนุภาคคอลลอยด์ 0.1-1.0 µm แต่พวกมันจะอุดตันแกรนูลอย่างรวดเร็ว การล้างและการสร้างใหม่ช่วยได้เล็กน้อยที่นี่ การกำจัดอนุภาคของ SiO_{2 นั้นยากเป็นพิเศษซึ่งมีอยู่มากในบ่อน้ำและแม่น้ำในแม่น้ำ หลังจากการอุดตัน เรซินจะเริ่มงอกของจุลินทรีย์ในที่ที่ไม่ได้ล้างด้วยน้ำยาทำความสะอาด}

เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนยังอุดตันด้วยน้ำมันอิมัลซิไฟเออร์ที่ไม่สามารถขจัดออกได้ การอุดตันรุนแรงมากจนเปลี่ยนไส้กรองง่ายกว่าแยกน้ำมันออกจากกัน

การกรองเม็ดเรซินอุดตันอย่างแข็งขันด้วยสารประกอบโมเลกุลสูง ถ่านกัมมันต์กำจัดพวกมันได้ดี แต่มีอายุการใช้งานสั้น

เรซินแลกเปลี่ยนไอออนมีประสิทธิภาพร่วมกับการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันเพื่อขจัดคอลลอยด์มากกว่า 95%

การบำบัดน้ำ - การกรองแบบพิเศษก่อนรีเวิร์สออสโมซิส

ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานลดลงโดยการติดตั้งตัวกรองแบบเป็นขั้นเป็นตอนโดยลดขนาดของอนุภาคที่ถูกกักเก็บไว้อย่างต่อเนื่อง หากมีการติดตั้งการทำความสะอาดที่หยาบกว่าก่อนโมดูลอัลตราฟิลเตรชั่น จะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบรีเวิร์สออสโมซิสหลังมีความไวต่อการตกตะกอนที่มีประจุลบและไม่ใช่ไอออนิกหากทำการจับตัวของสารปนเปื้อนในขั้นตอนเบื้องต้น

สารอินทรีย์โมเลกุลขนาดใหญ่อุดตันรูพรุนของเยื่อกรองน้ำรีเวิร์สออสโมซิสอย่างรวดเร็ว พวกมันเต็มไปด้วยจุลินทรีย์อย่างรวดเร็ว น้ำกรองล่วงหน้าแก้ปัญหาทั้งหมดและคุ้มค่าเมื่อใช้กับระบบรีเวิร์สออสโมซิส

บำบัดน้ำเสีย

การบำบัดน้ำเสียด้วยอัลตราฟิลเตรชั่นทำให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในอุตสาหกรรม เหมาะสำหรับใช้ในงานวิศวกรรม และลดภาระทางเทคโนโลยีในแหล่งน้ำเปิดเพื่อการดื่ม

เทคโนโลยีเมมเบรนใช้ในการบำบัดน้ำเสียจากการผลิตไฟฟ้าและสิ่งทอ ในอุตสาหกรรมอาหาร ระบบกำจัดเหล็ก เมื่อขจัดยูเรีย อิเล็กโทรไลต์ สารประกอบโลหะหนัก ผลิตภัณฑ์น้ำมัน ฯลฯ ออกจากสารละลาย ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพของ การรักษาและลดความยุ่งยากของเทคโนโลยี

ด้วยสิ่งเจือปนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันสามารถผลิตผลิตภัณฑ์เข้มข้นที่บริสุทธิ์ได้

ที่สำคัญอย่างยิ่งคือปัญหาการแยกน้ำมันอิมัลซิไฟเออร์ออกจากน้ำ ข้อดีของเทคโนโลยีเมมเบรนคือความเรียบง่ายของกระบวนการ ใช้พลังงานต่ำ และไม่ต้องใช้สารเคมี

บำบัดน้ำผิวดิน

การตกตะกอนและการกรองเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการทำให้น้ำบริสุทธิ์ก่อนหน้านี้ สิ่งเจือปนจากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติจะถูกลบออกอย่างมีประสิทธิภาพที่นี่ แต่ตอนนี้มีสารมลพิษทางเทคโนโลยีปรากฏขึ้นสำหรับการกำจัดซึ่งต้องใช้วิธีการทำความสะอาดอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งปัญหามากมายเกิดจากการคลอรีนเบื้องต้นของน้ำ ซึ่งเป็นสารประกอบออร์กาโนคลอรีน การใช้ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมด้วยถ่านกัมมันต์และโอโซนจะเพิ่มค่าน้ำ

อัลตราฟิลเตรชั่นช่วยให้คุณได้รับน้ำดื่มโดยตรงจากแหล่งพื้นผิว: สาหร่าย จุลินทรีย์ อนุภาคแขวนลอย และสารประกอบอื่น ๆ จะถูกลบออกจากมัน วิธีนี้มีประสิทธิภาพกับการแข็งตัวของเลือดเบื้องต้น ในเวลาเดียวกันไม่จำเป็นต้องตกตะกอนเป็นเวลานานเนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีสะเก็ดขนาดใหญ่

การติดตั้งเครื่องกรองน้ำแบบอัลตราฟิลเตรชั่น (ภาพด้านล่าง) ช่วยให้คุณได้น้ำบริสุทธิ์คุณภาพดีอย่างสม่ำเสมอโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนและรีเอเจนต์

การใช้วิธีการจับตัวเป็นก้อนจะไม่ได้ผลเพราะสารประกอบอินทรีย์หลายชนิดในน้ำไม่ถูกตรวจพบโดยวิธีการออกซิเดชันของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ เนื้อหาออร์แกนิกยังแตกต่างกันอย่างมาก ทำให้ยากต่อการเลือกความเข้มข้นของรีเอเจนต์ที่ต้องการ

สรุป

การกรองน้ำแบบอัลตราไวโอเลตผ่านเมมเบรนช่วยให้คุณได้รับความบริสุทธิ์ที่ต้องการโดยใช้รีเอเจนต์ขั้นต่ำ น้ำเสียหลังการบำบัดสามารถนำมาใช้เพื่ออุตสาหกรรมได้

การกรองแบบพิเศษไม่ได้ผลเสมอไป วิธีการนี้ไม่อนุญาตให้กำจัดสารบางชนิด เช่น สารประกอบออร์กาโนคลอรีนและกรดฮิวมิกบางชนิด ในกรณีดังกล่าว จะใช้การทำความสะอาดหลายขั้นตอน