5 Výkon ultrafiltrační membrány
5.1 Provozní rozsah membránových prvků
Maximální tlak (voda): 45psi (3,1bar)
Maximální tlak (plyn): 15PSI (1. 0 bar)
Maximální vstupní teplota vody: 104 ℉ (40 stupňů)
Minimální vstupní teplota vody: 32 ℉ (0 stupeň)
Maximální rozdíl transmembránového tlaku: 35psi (2,4bar)
Maximální zpětný proplachování transmembránového tlaku: 20psi (1,4bar)
Maximální průměrná změna tlaku: 6psi/s (0. 4Bar/SEC), 10 sekund otevírací doba ventilu
Maximální celková tolerance chloru @77 ℉ (25 stupňů) nebo nižší: 200ppm @8,5ph nebo vyšší pH.
Maximální celková rezistence na expozice chloru: 200, 000 ppm hodina (kumulativní) @8,5ph nebo vyšší pH.
Maximální expozice organického rozpouštědla: Vyvarujte se kontaktu
Maximální ultrafialová expozice: Vyvarujte se expozice přímému slunečnímu světlu.
5.2 Retenční výkon komponent
5.2.1 Retence ms2 bakteriofága
Retence virového bakteriofága MS2 je obtížnější určit. Pokud má být tento organismus detekován při velmi nízkých koncentracích, jsou vyžadovány speciální mikrobiologické detekční techniky. Na druhé straně je obtížné míchat vyšší koncentrace bakteriofágu do surové vody po dlouhou dobu.
Vzhledem k vysoké účinnosti čištění membrány musí být koncentrace bakteriofágu v surové vodě nejméně 100, 000 na ml, aby bylo možné měřit udržení bakteriofágu. Při této koncentraci se ve filtrátu nenachází žádný bakteriofág.
Udržení bakteriofágu je proto 99,999% nebo nad log 5.
5.2.2 Retence Cryptosporidium (Kryptosporidien)
Přesné testy ukázaly, že retence kryptosporidia (velikost 4-6 μm) pomocí ultrafiltračních membrán překračuje log 6.
5.2.3 Udržování částic
Ultrafiltrace může snížit zákal způsobený nejmenšími částicemi pod určený limit. Bez ohledu na kvalitu surové vody lze zákal filtrátu obvykle snížit na méně než 0. 1 NTU.
Proto je ultrafiltrace zvláště vhodná v případech, kdy se zákal surové vody náhle zvyšuje. Ve srovnání s tradičními procesy čištění může být ultrafiltrace velmi snadno automatizovaná.
5.2.4 Snižování indexu degradace půdy
Index degradace půdy (SDI) je měřítkem filtrační kapacity vody pomocí spirálové filtrační jednotky používané při nanofiltraci a reverzní osmóze.
Pro měření tohoto indexu je skrz filtr testováno určité množství vody při konstantním vstupním tlaku. Index degradace půdy je způsoben postupným tvorbou povlaku během filtračního procesu a snížením toku filtrátu. Kromě částic ve vodě existují také koloidní látky a organické látky, které jsou skutečně rozpuštěny ve vodě, které společně přispívají k indexu degradace půdy vody.
Částice a většinu koloidů mohou být odstraněny ultrafiltrací. Udržení skutečně rozpustné organické hmoty souvisí s molekulovou hmotností. Pro většinu vod (včetně mořské vody) může být index degradace půdy po ultrafiltraci snížen na méně než 1. Pokud je index degradace půdy způsoben rozpustnými látkami, pak ve vzácných případech může být index degradace půdy nad 1. pro metodu měření viz tréninkové materiály pro reverzní osmózu.
5.2.5 Udržení organické hmoty
Organická hmota zahrnuje organické hmoty rozpustné částice, koloidy a vody. Protože ultrafiltrace má různé retenční kapacity pro různé typy organické hmoty, účinnost čištění závisí na složení organické hmoty ve vodě. Přidání koagulantu před ultrafiltrací může částečně odstranit organickou hmotu rozpustnou ve vodě. Ve srovnání s tradičními metodami nemusí metoda ultrafiltrace zvážit srážení nebo filtrabilitu koagulantů, protože účinnost čištění ultrafiltrace nemá nic společného s tvarem a hustotou koagulantů. V závislosti na tom, zda dochází k flokulaci a kvalitě surové vody, je zachování organické hmoty mezi 40-60%.
6 Index výkonu související s membránou
6.1 Retenční poměr
Retenční poměr R je procento nečistot ve vodě zadržených na vodní vstupní straně membrány.
Protože retenční poměr ultrafiltračních membrán je velmi vysoký, retence virů a bakterií je často exprimována v „logaritmických hladinách“. Například retenční poměr 99,999% je ekvivalentní čisticí kapacitě logaritmické úrovně 5.
6.2 Objemový průtok filtrátu
Objemový průtok filtrátu je objem vody odfiltrované za jednotku času.
6.3 Zátěž plochy
Také známý jako: Filtrát tok, tok permeátu
Poměr objemového průtoku filtrátu k ploše membrány používané pro filtraci je filtrátový tok, často také nazývaný zatížení oblasti. Při ultrafiltraci je tok filtrátu často určován předběžnými testy. Určité množství vody a určitá membránová oblast vytvoří stabilní filtrátový tok, což je velmi důležitý parametr. Může být použit pro výpočet membránové oblasti potřebné k čištění předem určeného množství vody.
6.4 Rozdíl tlaku mezi membránou a membránou
Tlakový rozdíl mezi membránou a membránou (Ap) je tlakový rozdíl mezi vstupem vody membrány, tj. Strana koncentrátu a filtrátovou stranou. Během filtrace křížového toku věnujte zvláštní pozornost poklesu tlaku na membráně. Pro zjednodušení procesu výpočtu lze předpokládat, že mezi vstupní vodou a koncentrátem dochází k lineárnímu poklesu tlaku.
6.5 Propustnost
Propustnost je také známá jako: specifický tok filtrátu, specifický tok permeátu
Pro posouzení výkonu technologie membrány nebo membrány a určení tlakového rozdílu mezi membránou a vnitřkem a vně membrány potřebné k filtrování určitého množství vody, je použita hodnota propustnosti. Propustnost se získá rozdělením toku filtrátu požadovaným tlakovým rozdílem.
6.6 Propustnost při teplotě místnosti
Protože propustnost je závislá na teplotě, je nutné ji převést na propustnost při teplotě místnosti (20 stupňů) pomocí faktoru korekce teploty pro účely srovnání.
Změny propustnosti během mikrofiltrace a ultrafiltrace jsou obvykle způsobeny změnami viskozity vody. Protože je znám vztah mezi změnou viskozity a teplotou, lze určit faktor korekce teploty.
Skutečné hodnoty získané při měření změny viskozity vzhledem k teplotě se obvykle mírně liší od hodnot vypočtených pomocí změny viskozity. Tento rozdíl je způsoben skutečností, že membránová struktura se také mění s teplotou.
Pro modul districe membrány lze použít následující přibližný vzorec.
TK, 20 stupňů = e 0.019 ( T – 20 )(T je Celsius)
6.7 Výnos vody
Výtěžek vody je objemový poměr filtrovaného filtrátu k surové vodě. Při výpočtu objemu filtrátu a surové vody se musí brát v úvahu voda spotřebovaná během zpětného proplachování a rychlého proplachování.
7 Čištění ultrafiltračního systému
7.1 Backwashing of Ultrafiltration System
Membrána použitá v odsolovacím procesu nelze obvykle proplatit kvůli jeho strukturálním omezením (plochá membrána atd.). Backwashing způsobí delaminaci membrány nebo rozklad membrány. Proto musí být v takovém systému koncentrát nepřetržitě vyčerpán.
Membrány s dutými vlákny mohou být proplachovány. V tomto postupu vstupují tlakové permeát do membránového prvku z výstupu vody a vystupuje z přívodu surové vody. Směr průtoku vody je přesně opakem toho, který během výroby. Na každém konci membrány duté vlákna je zásuvka surové vody. Během zpětného proplachování mohou být horní a dolní vývody surové vody rozloženy na vypouštění kapaliny.
Ultrafiltrační zpětná propouštění je ultrafiltrace vyráběná voda. Protože suspendovaná hmota přinesená zpětnou vodou se hromadí ve struktuře podpůrné struktury a poté nepřetržitě uvolňuje částice, bakterie a TOC atd., Syrová voda není vhodná pro zpětné proplachování vody.
7.2 Čištění chemického oběhu/rychlé spláchnutí systému UF
Po uzavření permeátového ventilu je operace oběhu mechanickým procesem čištění, který je podobný částečnému procesu zpětného proplachování. Permeát na vstupním konci membránového prvku je stále vybírán přes vlákno, což je způsobeno vyšším tlakem uvnitř vlákna.
Když vstupní voda protéká celou délkou vlákna, ztratí se určitý tlak. Nyní je průměrný tlak permeátu vyšší a tento permeát bude tlačen zpět z vnějšku vlákna dovnitř vlákna, aby se odstranilo nahromaděné pevné látky. Proces oběhu je součástí celkového procesu čištění.