Микрофильтрация
(МФ, англ. Microfiltration MF)
Данный процесс является одним из видов группы баромембранных технологий.

Микрофильтрация – это процесс разделения воды от взвешенных частиц и коллоидных веществ, на микрофильтрационных мембранах, которые условно можно считать микропористыми перегородками. Размер пор МФ-мембран находится в диапазоне 0,05–10 мкм.

Изначально микрофильтрация являлась первым мембранным процессом и исторически работала в тупиковом режиме для очистки воды малых объемов, но с развитием методов производства мембран, данный метод стал одним из самых широко применяемых для очистки водных растворов.

Процессы микрофильтрации могут быть организованы по тупиковой или по тангенциальной схеме фильтрования.

При тупиковой фильтрации подаваемый раствор течет перпендикулярно поверхности мембраны. В отличие от технологии тангенциальной фильтрации, здесь нет потока концентрата, только питающий поток (подача) и поток пермеата (очищенной воды). В этом процессе все твердые частицы (взвешенные вещества, мутность коллоидные вещества) накапливаются на поверхности мембраны, что приводит к адсорбции и осаждению растворенных веществ на поверхности мембраны.

В процессах тангенциальной мембранной фильтрации (cross-flow), питающий раствор течет тангенциально по поверхности мембраны. Тангенциальный поток непрерывно удаляет частицы с поверхности мембраны за счет сдвиговых усилий, особенно при работе не в ламинарном, а в турбулентном режиме. Тангенциальное фильтрование является более интенсивным процессом, чем тупиковое, мембраны менее подвержены загрязнениям, требуют меньший расход воды на промывку.

В этом процессе дополнительно образуется поток концентрата (ретентата), помимо потока подачи и потока пермеата.

При микрофильтрационном разделении некоторая доля частиц осаждается поверх мембраны, образуя вторичный фильтрующий слой, пористость которого со временем становится намного меньше размера пор. Из-за этого поток очищенной воды (flux) резко падает со временем фильтрации.

Наиболее распространенными полимерными материалами для изготовления мембран являются: PTFE, PVDF, PP, PS, CA/CN, CTA, PE, поликарбонат, полиэстер, полиэфиримид и нейлон 6. Из них только PTFE, PVDF и PP обладают превосходной или хорошей химической стабильностью. Несмотря на то, что гидрофильные мембраны из смеси ацетата и нитрата целлюлозы CA/CN и CTA обладают ограниченной химической стабильностью, они лучше всего подходят для обработки кормов с высоким содержанием загрязнений с использованием трубчатых мембран.

МФ-мембраны обычно симметричны, в отличие от УФ-мембран.

Также МФ-мембраны с симметричными порами в настоящее время изготавливаются из неорганических материалов, таких как оксид алюминия и диоксид циркония с примесью диоксида титана. Керамические мембраны на основе α-оксида алюминия выпускаются в виде многослойных листовых и трубчатых монолитных сотовых элементов.

При этом керамические МФ-мембранные модули стоят в три-четыре раза дороже полимерных. Отчасти эта высокая первоначальная стоимость компенсируется более низкими эксплуатационными расходами из-за гораздо более длительного срока службы керамических мембран.

Микрофильтрация используется в основном для осветления жидкостей, тогда как метод ультрафильтрации используется для фракционирования растворов.

В биотехнологиях, биоинженерии микрофильтрация используется для удаления микроорганизмов из продуктов ферментации (например, антибиотиков), а также для извлечения пенициллина. Примеры последующей обработки включают осветление ферментационных бульонов, стерильную фильтрацию, рециркуляцию клеток при непрерывной ферментации, сбор клеток, промывку клеток, извлечение мицелия и лизата, ферментативную очистку вакцин и многое другое.

В производстве напитков, микрофильтрация используется для удаления дрожжей из алкогольных напитков и для удаления мутности из продуктов брожения. В пищевой промышленности МФ используется для извлечения бактерий, для дезинфекции молока и для отделения жира от молока. MF также можно использовать для удаления длинноцепочечных следов насыщенных жиров из пищевых масел, таких как подсолнечное масло. Мембранная фильтрация также используется для предочистки поверхностных вод от микроводорослей с 400 000 до менее чем 50 клеток водорослей/мл.

Обратная промывка позволяет системам МФ и УФ-фильтрации работать на воде с мутностью до 500 NTU.

Типичные области применения микрофильтрационных мембран для очистки воды включают:

– в технологиях получения питьевой воды: для удаления микроводорослей, цист криптоспоридий и лямблий с помощью микрофильтрационных и ультрафильтрационных мембран с обратной промывкой;

– предварительная очистка перед системами обратного осмоса (в ряде случаев позволяет исключить традиционную фильтрацию и осветлители, особенно при опреснении морской воды);

– третичная очистка воды – обработка сточных вод с последующим обеззараживанием для вторичного использования очищенной воды (в т.ч. питьевой воды или воды для производственных нужд);

Также микрофильтрация применяется в составе технологий очистки воды в сферах микроэлектроники, фармацевтики, химической, нефтехимической, металлургической и целлюлозно-бумажной промышленности; в сфере энергетики и прочих сферах.

Микрофильтрационные элементы могут быть:

– трубчатые;

– половолоконные;

– рулонные;

– плоскорамные;

– картриджные фильтры.

В состав микрофильтрационных установок входят:

– фильтродержатель (мембранный элемент), выполненный из полированной нержавеющей стали AISI304 или (стекло)пластика;

– фильтрующие мембранные элементы;

– соединительные трубопроводы;

– комплект монтажных фитингов для подключения установки;

– комплект приборов КИПиА;

– шкаф управления.

Опросный лист вы можете просмотреть и скачать по ссылке ниже:

Опросн.лист_мембранные технологии pdf 597,2 КБ
Оформить
заказ
Для заполнения данной формы включите JavaScript в браузере.
Нажмите или перетащите файл в эту область для загрузки.
Опросный лист, ТЗ, смета или раздел проекта формата PDF, DOC, XLS, RAR не более 5mb
Чекбоксы
Чекбоксы