روش اولترافیلتراسیون (UF) و عملکرد ویژه آن
در دهه های اخیر در حوزه تصفیه آب فناوری های غشایی به فناوری ویژه ای برای جداسازی و تصفیه آب تبدیل شده است. از جمله روش های سودمندی که به منظور تصفیه آب استفاده می شود، روش اولترافیلتراسیون است که به دلیل عدم استفاده از مواد شیمیایی، مصرف انرژی کمتر و نیز استفاده آسان از این فرایند کاربرد گسترده ای کسب نموده است. امروز سیستم های اولترافیلتراسیون جدیدترین روش هایی هستند که به منظور تصفیه آب هایی با ناخالصی های نسبتاً بالا مورد استفاده قرار می گیرند. این روش در مقایسه با روش اسمز معکوس (RO) از هزینه راه اندازی و نگهداری پایین تری برخوردار می باشد.
روش اولترافیلتراسیون چه آلاینده هایی را حذف می کند؟
روش اولترافیلتراسیون قادر به حذف آلاینده های زیر از آب می باشد:
• مواد سمی و اندوتوکسین های تولید شده از فعالیت های شیمیایی
• مواد پلاستیکی که معمولاً در مسیر ورود آب به تصفیه آب صنعتی وارد آب می گردند.
• سیلیکا و ترکیباتی که در مسیر لوله کشی آب وجود دارند.
• گل و لای، لجن و ذرات معلق
• حذف کربن دی اکسید و دوده که از طریق هوا وارد آب می شوند.
• حذف ویروس و باکتری هایی که اندازه بزرگتری دارند.
• حذف موادی نظیر بنزن، آرسنیک، آفت کش ها، کلر، گرد و خاک
روش اولترافیلتراسیون قادر به جداسازی ارگانیسم های کم وزن و یون هایی نظیر سدیم، کلسیم، سولفات و کلرید منیزیم نمی باشد.
تاریخچه فناوری اولترافیلتراسیون (UF)
نخستین بار در سال 1861 شخصی به نام اشمیت روش اولترافیلتراسیون را در آزمایشگاه انجام داد. اگرچه این روش اولین بار در سال 1906 توسط بچولد و همکارانش پیشنهاد شد. اما در دهه 1970 با تولید انواع مواد جدید، عرضه غشای اولترافیلتراسیون در بازار به سرعت گسترش یافت.
کاربرد فناوری اولترافیلتراسیون ابتدا در صنایع شیمیایی و دارویی بود. اگرچه استفاده از این فناوری در حوزه تصفیه آب تا سال 1990 گسترش چندانی نداشت، اما امروزه تصفیه آب به این روش در زمینه های مختلفی مانند تهیه آب تصفیه شده در صنعت الکترونیک، بازیافت الکتروفورتیک، ساخت نوشیدنی و آب میوه، صنایع پزشکی و داروسازی، تصفیه و بازیافت فاضلاب و ... مورد استفاده قرار می گیرد.
اهمیت اولترافیلتراسیون (UF)
استفاده فراوان از آب در مصارفی خانگی، صنعتی و کشاورزی از یک سو و بروز خشکسالی و کاهش بارندگی از سوی دیگر نگرانی های زیادی را در سراسر دنیا ایجاد کرده است. این در حالی است که در بسیاری از مناطق و شهرها دسترسی به آب آشامیدنی سالم بسیار دشوار است و حتی ممکن است آب موجود حاوی املاح و ناخالصی های فراوانی باشد. بنابراین تصفیه منابع آبی موجود از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و بدین منظور از روش های متنوعی استفاده می شود. به دلیل معایبی که در روش های تصفیه آب نظیر فیلتر شنی (Sand filter) و فیلتر کیسه ای (Bag filter) وجود دارد و ناتوانی این روش ها در حذف ویروس ها، باکتری ها و دیگر میکروارگانسیم های موجود در آب، روش جدیدی با نام روش اولترافیلتراسیون (UF) ارائه شد.
.jpg)
ساختار سیستم اولترافیلتراسیون (UF)
اولترافیلتراسیون نوعی فرایند جداسازی غشایی با منافذی در محدوده 0.001 تا 0.1 میکرومتر است. این روش عمدتاً می تواند موادی با وزن مولکولی بالا، مواد کلوئیدی و مولکول های پلیمری آلی و معدنی را از بین ببرد. ساختار فیلترهای ممبران UF از نوع فیلترهای تو خالی است که آب پس از ورود به آن از پوسته ای پوشیده از فیبر عبور کرده و ذرات جامد معلق موجود در آب فیلتر می شود. این فیلترهای میان تهی از جنس پلی پروپیلن هستند و قادر به حذف 99% ذرات و میکروب های کوچکتر از 0.02 میکرون می باشند. ابعاد روزنه ها موجود بر غشای فیلتر ممبران UF حدود 103 تا 106 نانومتر است که به آسانی مولکول های آب را از خود عبور داده اما ذرات جامد معلق موجود در آب را به دام می اندازد.
مکانیزم روش اولترافیلتراسیون (UF)
اولترافیلتراسیون در واقع نوعی فرایند غشایی است که توسط نیروی محرکه ناشی از اختلاف فشار عمل می کند. این روش به صورت همزمان ماکرومولکول ها یا مواد کلوئیدی جریان را تغلیظ می کند. اولترافیلتراسیون را می توان نوعی روش برای تمیز کردن، تغلیظ و خورد نمودن همزمان ماکرومولکول ها یا مواد کلوئیدی در نظر گرفت.
روش اولترافیلتراسیون تا حدی مشابه روش اسمز معکوس عمل می کند، با این تفاوت که ممبران های بکار رفته در این روش با ممبران اسمز معکوس کاملاً متفاوت است. ممبران های UF معمولاً از فشار هیدرواستاتیکی آب استفاده کرده و عمدتاً در دستگاه هایی که پمپ ندارند، بکار می روند. فیلتراسیون به روش اولترافیلتراسیون در واقع شامل چند فیلتر متوالی است که موجب حذف ذرات جامد معلق مانند پاتوژن ها، اندوکسین ها و انواع باکتری و ویروس از آب خواهد شد.
کیفیت آب ورودی به اولترافیلتراسیون باید چگونه باشد؟
به منظور افزایش بازده و کارایی بهتر استفاده از روش اولترافیلتراسیون لازم است که در طراحی و ساخت فیلتر ممبران و فیلترهای دیگر به نکات مهمی توجه شود. بنابراین برای آب ورودی به سیستم UF معمولاً استاندارد ویژه ای در نظر گرفته می شود که به صورت زیر است:
• میزان COD (اکسیژن موردنیاز برای اکسیداسیون کل مواد) کمتر از 60 میلی گرم بر لیتر
• ماکزیمم PH در محدوده 2 تا 11 واحد
• میزان روغن موجود در آب کمتر از 2 میلی گرم بر لیتر
• ماکزیمم کدورت (turbidity) آب 300NTU
• ماکزیمم ذرات جامد معلق (TSS) در آب کمتر از 100 میلی گرم بر لیتر
عدم توجه کافی به این استانداردها برای آب ورودی به سیستم تصفیه آب UF موجب خرابی زودهنگام ممبران و فیلترهای دیگر و کاهش کارایی و طول عمر آنها می گردد.
وبسایت تصفیه آب آبین عرضه کننده انواع دستگاه تصفیه آب خانگی و صنعتی و همچنین سیستم های اولترافیلتراسیون است که با بهترین کیفیت و نیز فیلترها و قطعات داخلی مرغوب به بازار عرضه می شود. اگر برای تهیه یک دستگاه تصفیه آب UF به مشاوره نیازمند هستید، با کارشناسان مجرب آبین تماس حاصل فرمایید.
