Ultrafiltrasi jenis tekanan-dan ultrafiltrasi tenggelam ialah dua bentuk kejuruteraan arus perdana teknologi membran ultraturasan. Walaupun mereka berkongsi prinsip penapisan membran teras yang sama, mereka berbeza dalam daya penggerak, struktur modul membran, mod pengendalian dan senario yang berkenaan.
I. Daya Penggerak dan Mod Operasi
Tekanan-Jenis Ultrafiltration
Air mentah dipam ke dalam perumahan membran tertutup, mewujudkan perbezaan tekanan positif (biasanya 0.5–2.5 bar) merentasi membran. Air yang disucikan meresap melalui membran di bawah tekanan dan mengalir keluar dari hujung air produk.
Ia boleh beroperasi sebagai penapisan-mati atau penapisan-alir. Dalam penapisan-mati, kadar pemulihan air boleh mencapai 90%–95%. Dalam penapisan silang-aliran, pekat dikitar semula dan kadar pemulihan berkurangan kepada 75%–90%.
Fluks membran agak tinggi, dengan nilai reka bentuk biasanya antara 40–120 L/(m²·h), bergantung pada kualiti air dan prestasi membran.
Ultrafiltrasi Terendam
Modul membran terus direndam dalam tangki air terbuka. Pam resapan mengeluarkan air dari rongga membran, menghasilkan tekanan negatif (perbezaan tekanan transmembran hanya 0.1–0.6 bar, iaitu -10 hingga -60 kPa). Air ditapis oleh pemacu sedutan.
Ia hampir sepenuhnya mati-tamat penapisan, dengan kadar pemulihan sistem biasanya Lebih daripada atau sama dengan 95% dan kitaran penyingkiran enapcemar yang panjang.
Fluksnya agak rendah, umumnya direka pada 15–40 L/(m²·h) kerana perbezaan tekanan rendah dan pengendapan graviti memerlukan kawasan membran yang mencukupi.
II. Struktur Modul Membran dan Ciri Bahan
Jenis Tekanan
Gentian membran dikapsulkan dalam cangkang galas tekanan silinder-, biasanya diameter 4 inci/8 inci, panjang 1–2 meter, dengan penarafan rintangan tekanan 3–10 bar.
Gentian membran boleh bertekanan secara dalaman atau luaran, menghasilkan ketumpatan pembungkusan yang sangat tinggi, mencapai volum modul 400–800 m²/m³ (elemen 8 inci boleh mencapai keluasan membran 60–80 m²).
Bahan membran biasa: PVDF, PES, PS; saiz liang 0.01–0.04 μm; potongan berat molekul 100–150 kDa.
Jenis Terendam
Gentian membran digantung dalam konfigurasi tirai atau berkas, tanpa cangkang luar, dan dipasang terus pada bingkai membran dan direndam dalam tangki. Ketumpatan pembungkusan bingkai membran biasa ialah 200–400 m²/m³ isipadu tangki.
Gentian membran bergantung pada-sedutan tekanan rendah, kebanyakannya jenis tekanan luaran, dengan lapisan antikotoran menghadap ke luar. Tangki membran dilengkapi dengan paip pengudaraan berlubang untuk gelembung udara besar untuk menyental permukaan membran.
Bahan ini terutamanya diperkukuh PVDF; gentian membran direka bentuk untuk menahan-getaran pengudaraan jangka panjang, memerlukan kekuatan tegangan yang tinggi.
III. Perbezaan dalam Operasi dan Penyelenggaraan Basuh dan Pembersihan Balik
Jenis tekanan menggunakan basuh belakang hidraulik yang kerap (fluks cucian belakang boleh mencapai 1.5–2.5 kali fluks resapan) digabungkan dengan basuh-air udara.
Sistem membran terendam terutamanya bergantung pada pengudaraan berterusan untuk menghasilkan buih besar yang menggosok gentian membran. Kekerapan mencuci belakang adalah rendah, dan pembersihan kimia biasanya digunakan untuk mengekalkan kebolehtelapan.
Keperluan Prarawatan
Sistem membran jenis tekanan{0}}sensitif kepada bahan zarah dalam influen. Prarawatan selalunya memerlukan-penapis pembersihan sendiri (ketepatan 100–300 μm) untuk melindungi gentian membran; jika tidak, gentian pecah atau kotor berkemungkinan besar.
Sistem membran terendam, disebabkan salurannya yang besar dan-kesan mendap dalam tangki, boleh secara langsung merawat kepekatan tinggi pepejal terampai (cth, MLSS dalam MBR boleh mencapai 8000–15000 mg/L). Mereka mempunyai pergantungan yang minimum pada prarawatan dan boleh terus menerima efluen daripada tangki pemendapan pembekuan atau minuman keras campuran biologi.
Kepekatan dan Kaedah Pembersihan Kimia
Dalam sistem membran jenis tekanan-, larutan pembersih kimia beredar di dalam perumahan membran, memastikan sentuhan yang mencukupi. Walau bagaimanapun, bahagian yang meresap mesti diasingkan semasa proses pembersihan.
Sistem membran tenggelam melibatkan pembilasan balik bahan kimia dalam talian untuk merendam gentian membran atau mengangkat bingkai membran ke dalam tangki pembersih kimia. Ini memerlukan sedikit tenaga-tetapi gentian membran itu sendiri lebih mudah dikendalikan.