روش اولترافیلتراسیون (UF) در تصفیه آب چیست؟

دستگاه های تصفیه آب خانگی به طور کلی از روش اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون (UF) جهت تصفیه و خالص سازی آب استفاده می کنند. برخی از دستگاه های تصفیه آب خانگی براساس روش اولترافیلتراسیون (ultra filtration) کار می کنند. فیلتر ممبران به کار رفته در این دسته از دستگاه های تصفیه آب، مکانیزم مشابهی با ممبران اسمز معکوس دارد، اما عملکرد آن تا حدی متفاوت است. در این مقاله به بررسی روش اولترافیلتراسیون (UF) و استفاده از آن در تصفیه آب می پردازیم.

آشنایی با فرایند اولترافیلتراسیون (UF)

روش اولترافیلتراسیون یکی از جدیدترین روش های تصفیه آب است، که جهت تصفیه آب در مصارف خانگی، صنعتی و کشاورزی کاربرد فراوانی دارد. پیش از آن، فرآیند تصفیه آب توسط فیلترهای sand filter و bag filter انجام می شد، اما به دلیل نقایص این روش در حذف کامل عوامل میکروبی، روش جدیدتر اولترافیلتراسیون ابداع گردید. بخش اصلی فرآیند فیلتراسیون در این روش توسط فیلتر ممبران میان تهی انجام می شود، که به دلیل داشتن حفره های بسیار کوچک توانایی حذف 99% از مواد ذائد و ناخالصی های موجود در آب را دارد. فیلتر اولترافیلتراسیون (UF) از جنس پلی پروپیلن با روزنه هایی به قطر 0.02 میکرون است و قادر به حذف کلیه ذرات با اندازه بزرگتر از 0.02 میکرون نظیر گل و لای، ذرات معلق، ویروس ها و میکروب ها می باشد. در برخی موارد به منظور تولید آب با خلوص بیشتر می توان از روش اولترافیلتراسیون به صورت مکمل روش اسمز معکوس استفاده کرد.

شرایط موردنیاز آب در روش اولترافیلتراسیون

به منظور استفاده از روش اولترافیلتراسیون و عملکرد مطلوب آن در تصفیه آب لازم است، که آب ورودی به دستگاه تصفیه آب UF دارای ویژگی ها و محدودیت های زیر باشد:

•    حداکثر کدورت آب ورودی 300NTU
•    ماکزیمم TSS یا ذرات معلق در آب 100 mg/lit
•    مقدار COD یا اکسیژن خواهی آب کمتر از 60 mg/lit
•    PH مجاز در محدوده 2 تا 11
•    مقدار روغن موجود در آب کمتر از  2 mg/lit

آب ورودی به دستگاه تصفیه آب اولترافیلتراسیون پس از عبور از فیلتر UF، در دو بخش آب تصفیه شده (Permeate) با خلوص بالاتر و آب پساب (Concentrate) از دستگاه خارج می شود. باید دقت داشت که اگر شرایط عملیاتی مذکور برای آب ورودی به سیستم UF به خوبی رعایت نشود، فیلتر ممبران UF در زمان کوتاه تری کارایی خود را از دست داده و دچار خرابی خواهد شد.

اولترافیلتراسیون چه چیزی را از آب حذف می کند؟

اولترافیلتراسیون به دلیل اندازه منافذ ریز آن 0.1-0.01 میکرون برای هدف قرار دادن آلاینده ‌های کوچک ‌تری که در اکثر فیلترهای آب نفوذ می کنند، ایده ‌آل است. این سیستم میکروفیلتر مکانیکی می تواند آب را تا حد 0.025 میکرون فیلتر کند. یک روش خوب برای توصیف اثربخشی تصفیه اولترافیلتراسیون و نحوه عملکرد آن، نگاهی به "قطع وزن مولکولی" آن (MWCO) است.

ساده‌ترین تعریف برای برش وزن مولکولی این است که 90 درصد جامدات با وزن مولکولی بالا که سنگین ‌تر از MWCO هستند، قادر به عبور از ممبران نیستند. می‌ توانید از فرآیند اولترافیلتراسیون و ممبران جهت حذف مؤثر باکتری ‌ها و برخی ویروس ‌ها از آب آشامیدنی و همچنین برخی مواد جامد معلق آلی، کدورت و برخی (اما درصد کمی از) نمک‌ ها و مواد معدنی طبیعی استفاده کنید.

چه زمانی از سیستم های اولترافیلتراسیون UF استفاده می شود؟

سیستم های اولترافیلتراسیون کاربردهای صنعتی متعددی مانند صنایع غذایی و آشامیدنی و تصفیه آب مورد استفاده در کارخانه ها و سایر موسسات تولیدی دارند. این نوع تصفیه آب را می توان در خانه نیز مورد استفاده قرار داد.

می توانید ممبران اولترافیلتراسیون نقطه استفاده را خریداری کنید که زیر سینک آشپزخانه شما نصب شوند. از این عناصر می توان برای تامین آب آشامیدنی تمیز از شیر آب استفاده کرد و در مقایسه با اکثر روش های تصفیه آب موجود امروزی، راه حلی سریع و ساده ارائه می دهد.

کاربردهای مهم روش اولترافیلتراسیون (UF) در تصفیه آب

از روش اولترافیلتراسیون می توان جهت تصفیه آب در مصارف مختلف خانگی و صنعتی استفاده کرد. کاربردهای مهم این روش به صورت زیر هستند:

•    اولترافیلتراسیون در تصفیه آب خانگی: برخی از دستگاه های تصفیه آب خانگی از روش اولترافیلتراسیون برای تولید آب تصفیه شده استفاده می کنند. اگر چه عملکرد این دستگاه ها تا حدی نسبت به دستگاه های اسمز معکوس پایین تر است، اما استفاده از آن در شرایطی که به آب با خلوص بالا نیازمند نمی باشد، انتخاب مناسبی است.

•    کاربرد اولترافیلتراسیون در مصارف صنعتی: کاربردهای مهم روش اولترافیلتراسیون در مصارف صنعتی و به ویژه جهت تصفیه فاضلاب کارخانه ها می باشند. این روش قادر به حذف مواد آلی، ذرات کلوئیدی، روغن و گریس و نیز پروتئین ها است و از آن در صنایع غذایی و دارویی و بسیاری از مصارف مهم صنعتی استفاده می شود. علاوه بر این، روش اولترافیلتراسیون به منظور حذف آنزیم ها، آمینو اسیدها و رنگ های موجود در فاضلاب صنعتی بسیار سودمند است. در هنگام استفاده از دستگاه تصفیه آب UF لازم است، که پس از حداکثر یک ساعت از فرآیند فیلتراسیون، فیلتر UF توسط عملیات شستشوی معکوس و هوا دهی کاملاً شسته شود، تا کلیه ذرات به جای مانده بر سطح فیلتر از بین بروند.

•    استفاده از اولترافیلتراسیون در فرایند اسمز معکوس: روش اسمز معکوس قدرتمند ترین روش تصفیه آب است، که توسط غشای نیمه تراوا فیلتر ممبران انجام می شود. در بسیاری از شرایط می توان به منظور حذف آلاینده های آلی و ذرات معلق از آب ورودی به دستگاه تصفیه آب صنعتی از روش اولترافیلتراسیون به عنوان پیش تصفیه دستگاه استفاده کرد. استفاده هم زمان از دو روش اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس می تواند موجب حذف مواد اکسنده کلر، ازن و جلوگیری از آسیب آن ها به فیلتر ممبران شود.

معایب سیستم های تصفیه آب UF

در صورتی که قصد خرید سیستم اولترافیلتراسیون را دارید باید معایب آن را بدانید. از جمله معایب این دستگاه باید به موارد زیر اشاره کرد:

1.    نیاز به شستشو و تمیز کردن مکرر

اگر منبع آب شما آلوده است شاید لازم باشد غشای اولترافیلتراسیون (UF) خود را مرتبا تمیز کرده و بک واش دهید.

2.    نیاز به تعویض ممبران

علاوه بر تمیز کردن و بک واش ممبران اولترافیلتراسیون، باید طبق توصیه سازنده آن را تعویض کنید. عدم تعویض ممبران باعث می شود که نتواند کار خود را به درستی انجام دهد و آلودگی ها به طور موثر حذف نمی شوند.

3.    نیاز زیاد به استفاده از پیش تصفیه

برخی از غشاهای UF دارای پیش تصفیه مخصوص به خود هستند که جهت حذف ذرات بزرگتری که ممکن است به غشا آسیب بزنند استفاده می شوند. داشتن یک پیش فیلتر به این معنی است که چیز دیگری برای نگهداری دارید و این فیلترها نیز باید به طور مرتب تعویض شوند.

4.    عدم توانایی در حذف آلاینده های محلول

شاید بزرگترین اشکال سیستم اولترافیلتراسیون این باشد که نمی توان از آن برای تصفیه آلاینده های محلول در آب استفاده کرد. اگر می خواهید آلاینده های محلول را نیز تصفیه کنید، به یک کارتریج فیلتر کربن فعال معمولی در کنار سیستم نیاز دارید. علاوه بر این در حالی که محلول های اولترافیلتراسیون می توانند به طور موثر باکتری ها را حذف کنند، اما شاید نتوانند ویروس ها را به طور کامل حذف کنند.

مزیت های سیستم اولترافیلتراسیون چیست؟

روش اولترافیلتراسیون دارای مزایای زیر است: 

•    دارای مقاومت بالا حرارتی و شیمیایی
•    مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون 
•    تولید آب خالص بدون ذرات ریز، ویروس، میکروب و مواد آلی 
•    ممبران خیلی کمتر دچار گرفتگی می شود
•    قابل استفاده در صنایع مختلف و کشاورزی 
•    تعمیر و نگهداری راحت و ساده دستگاه 
•    بدون نیاز به پمپ و صرفه جویی در مصرف انرژی 
•    راندمان بالا کاری  
 

گروه صنعتی تصفیه آب آبین عرضه کننده انواع دستگاه تصفیه آب خانگی و صنعتی است و به منظور حمایت از مشتریان خود برای کلیه محصولات خود خدمات پس از فروش مادام العمر ارائه می دهد. در مجموعه ما دستگاه های تصفیه آب صنعتی با بهترین اجزا و قطعات موجود در بازار طراحی و تولید می گردند. چنانچه قصد تهیه یک دستگاه تصفیه آب برای واحد صنعتی خود را دارید، برای دریافت مشاوره رایگان متخصصان با وبسایت www.abin.ir تماس برقرار کنید.