ماژول 4 اینچ اولترافیلتراسیون U.F مدل (ISAS-UF-4040)

تخفیف ویژه

اولترافیلتراسیون (UltraFiltration) چیست؟

اولترافیلتراسیون یک فرآیند جداسازی غشایی است که تحت فشار، برخی مواد را از سیال خوراک ورودی به آن جدا می کند. جامدات معلق شامل ذرات، کلوئیدها، کیست­ها، باکتری­ها و ویروس­ها توسط فرآیند اولترافیلتراسیون که یک فرآیند فیزیکی است، جدا می­شوند در حالی که یونها و مولکولهای کوچک جدا نخواهند شد. غشاهای اولترافیلتراسیون جامدات معلق را بر مبنای اندازه حفره های غشا، از جریان خوراک حذف میکنند. اندازه حفره های غشا اولترافیلتراسیون با توجه به جنس غشا، فرایند تولید و هدف گذاری کاربری غشا متفاوت می­باشد. معمولا اندازه تخلخلها و وزن مولکولی دفع شده (MWCO) برای مشخصه یابی غشا اولترافیلتراسیون استفاده میشود. اندازه تخلخل های غشا معمولا به قطر اسمی کانالهای باز در غشا اطلاق میگردد. کمترین وزن مولکولی دفع شده به میزان جرم مولکولی یا وزن ماده حل شده که بیشتر از 90درصد آن توسط غشا دفع شود اطلاق میگردد.

 واحد اندازه گیری، MWCO دالتون است. اندازه حفرات غشاهای اولترافیلتراسیون 200-30 نانومتر می­ باشد. فشار عملیاتی سیستم های اولترافیلتراسیون در محدوده 2-0.1 بار می باشد. در حالت کلی غشاهای اولترافیلتراسیون به شکلهای مختلفی تولید می شوند. این انواع عبارتند از صفحه ای، لوله ای، الیاف توخالی و مارپیچی. از بین موارد نامبرده غشاهای اولترافیلتراسیون به شکل الیاف تو خالی، پایین ترین هزینه تولید را داشته و بیشترین سطح غشایی را فراهم می کنند. در شکل زیر عبور پذیری مواد مختلف از غشاهای مختلف نشان داده شده است.

سامانه های UF اتوماتیک هستند و نیروی کار کمی نیاز دارند. ولی این سیستمها نیاز به شستشوی مرتب دارند. غشا های UF با توجه به کیفیت آب خوراک و شرایط کارکرد، دارای عمر عملکرد 3 تا 5سال یا طولانی تر می باشند.

ماژول اولترافیلتراسیون U.F

کاربرد های اولترافیلتراسیون

• بازیابی اسید/چربی

• تصفیه فاضلاب جوهر های چاپ

• تصفیه پساب‌های صنعتی

• تصفیه فاضلاب حاصل از شستشوی بطری در صنایع تخمیر

• پیش تصفیه برای دستگاه های اسمز معکوس

• تنظیم میزان پروتئین در صنایع لبنی

• استفاده در صنایع نساجی، کاغذسازی و چرم سازی

• استفاده در صنایع بیوتکنولوژی، دارویی، مواد غذایی و نوشیدنی

مزایای اولترافیلتراسیون

• با توجه به داشتن اندازه حفرات 0.03 تا 0.2 میکرون، غشاهای اولترافیلتراسیون می‎توانند تمامی عوامل بیماری زا را در یک مرحله فیلتراسیون حذف نمایند.

• در فرآیندهای متداول ضدعفونی کردن آب مانند کلرزنی، ازن زنی، استفاده از لامپ ماورا بنفش و .... بقایای عامل بیماری زای کشته شده و یا غیر فعال شده در آب باقی می‎ماند اما در فرآیند اولترافیلتراسیون، عوامل بیماری زا به طور کامل از آب خارج می‎شوند.

• میزان بازیابی آب (نسبت محصول به خوراک) در غشا های اولترافیلتراسیون بسیار بالاتر- حدود 90%- از غشاهای اسمز معکوس- حدود 35% - می‎باشد. این بدین معنی است که اگر به عنوان نمونه 100 لیتر آب با غشای اولترافیلتراسیون تصفیه شود 90 لیتر محصول حاصل خواهد شد و تنها حدود 10 لیتر آب دورریز خواهد شد. در حالت مشابه برای غشای اسمز معکوس میزان محصول حدود 40 لیتر و میزان دورریز حدود 60 لیتر خواهد بود.

• با توجه به اندازه حفرات بزرگ تر از فرآیند های اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون، فرآیند اولترافیلتراسیون در کنار حذف کامل عوامل بیماری زا، ترکیب املاح آب را تغییر نمی‎دهد. در سیستم‎های متداول تصفیه آب خانگی که از فرآیند اسمز معکوس استفاده می‎شود، تمامی‎یون‎های موجود در آب حذف می‎شود و لذا برای تأمین کمبود املاح آب از یک جریان کنارگذر آب ورودی استفاده می‎شود. با این کار اگر عوامل بیماری زا در آب ورودی موجود باشد، به محصول منتقل می‎شود.

• همانگونه که در بالا ذکر شد فشار کارکرد برای فرآیند اولترافیلتراسیون bar 2-0.1 می‎باشد. این در حالی است که فشار کارکرد دستگاه های اسمز معکوس در حدودbar  10-8 می‎باشد. لذا با به کار بردن فرآیند اولترافیلتراسون مصرف انرژی و لذا هزینه ‎های عملیاتی فرآیند تصفیه شدیدا کاهش می‎یابد. این مورد باعث می‎شود که فرآیند غشایی اولترافیلتراسیون به سهولت با فشار آب شهر نیز فعالیت نماید.

• قیمت ماژول های غشایی اولترافیلتراسیون نسبت به ممبران ‎های نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس بسیار پایین‎تر می‎باشد. و نیز با توجه به مورد قبل فشار کارکرد نیز پایین تر می‎باشد لذا پمپ و ادوات برقی مورد نیاز نیز ارزان قیمت تر خواهند بود لذا در صورت به کارگیری فرآیند اولترافیلتراسیون، هزینه سرمایه گذاری اولیه نیز بسیار پایین تر خواهد بود.

• از آنجا که در صورت استفاده از غشاهای اولترافیلتراسیون، ذرات بزرگتر از 10 نانومتر حذف می‎شوند و نیز قیمت پایین تر غشاهای مصرفی، امکان استفاده از اولترافیلتراسیون به عنوان پیش تصفیه غشاهای گران قیمت اسمز معکوس را فراهم می‎نماید.

جمع بندی

از مجموع موارد ذکر شده در بالا می‎توان نتیجه گرفت که در مواردی که هدف حذف املاح موجود در آب نبوده و تصفیه آب صرفا به منظور حذف ذرات معلق و عوامل بیماری زا انجام شود، فرآیند اولترا فیلتراسیون یکی از بهترین گزینه‎ ها خواهد بود. یکی از نمونه‎های این کاربرد تولید آب شرب بهداشتی از آب‎های سطحی همچون چشمه، رودخانه، آب باران و ... می‎باشد. این گونه آب‎ها در صورتی که عاری از عوامل بیماری زا و ذرات معلق باشند، کاملا برای شرب مناسب می‎باشند.

ماژول های اولترافیلتراسیون UF ساخت شرکت ISAS:

شرکت بین المللی سحر آب صنعت (دانش بنیان) با تکیه بر دانش فنی خود از سال 1389 اقدام به تولید ماژول های غشای الیاف توخالی اولترافیلتراسیون با نام تجاری ISAS نموده است. این ماژول در دو سایز استاندارد صنعتی 4040 و 8040 از غشاهای مختلفی از جنس پلی پروپیلن، پلی سولفون، پلی وینیلدن دی فلوئوراید، پلی وینیل کلراید و پلی آکریلو نیتریل تولید می شوند.

ویژگی ماژول های اولترافیلتراسیون ISAS:

• مبتنی بر دانش بومی

ماژول های اولترافیلتراسیون ISAS در شهرک علمی-تحقیقاتی اصفهان واقع در دانشگاه صنعتی اصفهان ساخته می شوند و توسط متخصصان زبده فناوری‌های جداسازی طراحی شده و با پیشرفته‌ترین دستگاه‌های ساخت غشاهای صفحه‌ای، تولید می‌شوند.

• مقاومت و استحکام

ماژول های اولترافیلتراسیون پلیمری ISAS از نوع غشاهای فیلم نازک مرکب (TFC) هستند که بر روی یک لایه پلی‌استری، فیلم‌کشی می‌شوند. استفاده از لایه پلی‌استری به‌عنوان پایه سبب افزایش استحکام لایه گزینش پذیر غشا شده و امکان اعمال فشارهای بالاتر را فراهم می‌سازد.

• رسوب‌گیری کمتر و شار خروجی بیشتر

ماژول های اولترافیلتراسیون UF پلیمری ISAS در حین فرآیند ساخت و یا پس از ساخت تحت عملیات اصلاح توده‌ ای یا سطحی قرار می‌گیرند تا رسوب‌ گیری آنها کمتر شده و طول عمر بیشتری داشته باشند. این غشاها پس از عملیات اصلاح، شار عبوری بیشتر و سطحی هموارتر خواهند داشت.

• ساخته‌شده از مواد پلیمری و حلال‌های گوناگون

جنس غشا تأثیر بسزایی در استحکام و قابلیت جداسازی آن دارد. ماده سازنده غشا همچنین می‌تواند بر خاصیت آب‌دوستی و یا آب‌گریزی غشا تأثیر فراوانی داشته باشد. غشاهای اولترافیلتراسیون ISAS با توجه به کاربرد موردنظر از مواد پلیمری و حلال‌های گوناگون ساخته می شوند.

ISAS-UF-4040:

اطلاعات فنی غشا

اطلاعات فنی ماژول اولترافیلتراسیون

اطلاعات فنی برای کاربرد

نکات لازم:

• اگر غشا با مواد آبدوست کننده در محیط خشک در تماس قرار گیرد، عاملهای فعال بر روی غشا خواهند ماند. بنابراین برای حذف این عوامل غشا را به مدت 30 دقیقه بشویید. این مواد برای سلامتی خطرناک نیستند.
• اگر غشا با مواد آبدوست کننده در محیط تر در تماس قرار گیرد، غلظت پایینی از عاملهای فعال بر روی غشا خواهند ماند. بنابراین برای حذف این عوامل غشا را به مدت 10 دقیقه بشویید.
• غشاهای پلی پروپیلن مقاومت خوبی در برابر اسیدها و بازها دارند، ولی در محیطهای اکسیدکننده قوی مانند هیپوکلرید سدیم ضعیف هستند. لطفاً غشا را در چنین محیطهایی به مدت طولانی قرار ندهید.
• در حالت جریان متقاطع، نرخ جریان بیشتر باعث افزایش میزان عبوردهی و کاهش گرفتگی غشا میشود.
• دما اثر زیادی بر روی فیلتراسیون دارد، به طوری که نرخ خروجی از مدول در دماهای پایینتر کاهش مییابد.
• برای شستشوی شیمیایی میتوانید غشا را در ماده شیمیایی فرو ببرید و یا یا ماده شیمیایی را در داخل مدول به مدت چند ساعت به گردش درآورید.
• بعد از استفاده از غشا، آن را در جای مرطوب نگه دارید. اگر غشا خشک شود، توانایی فیلتراسیون آن از بین میرود و برای بازگرداندن این توانایی باید غشا را به مدت 15 دقیقه با اتانول در تماس قرار داد.
• برای افزایش ظرفیت فیلتراسیون میتوان از دو یا چند مدول اولترافیلتراسیون به صورت همزمان استفاده نمود.
• اگر شستشو به صورت اتوماتیک انجام بگیرد، عملکرد و عمر مدول افزایش خواهد یافت.

ابعاد ماژول

طریقه اتصال ماژول اولترافیلتراسیون ISAS:

جهت جریان در ماژول های اولترافیلتراسیون ISAS از خارج باه داخل الیاف است. در یک سمت از ماژول سر الیاف توسط چسب کور شدهاند و یک لوله سوراخدار در وسط الیاف قرار گرفته است. این قسمت ورودی آب خوراک است و سمت مقابل که سر الیاف برش خورده و توخالی بودن آنها مشخص است، خروجی آب تمیز محسوب میشود. دو خروجی که روی پوسته ماژول قرار گرفته اند به عنوان خروجی آب تغلیظ شده به کار میروند. ماژول های اولترافیلتراسیون را می توان به صورت عمودی یا افقی قرار داد.

شستشوی ماژول

برای شستشوی ماژول دو راه پیشنهاد میشود:

• شستشوی ساده: آب از سمت خروجی آب تغلیظ شده به ورودی آب خوراک پمپ شود. با این روش ممکن است نرخ خروجی آب تمیز هنگام فیلتراسیون افزایش یابد.
• شستشوی معکوس: آب از سمت خروجی آب تمیز به ورودی آب خوراک پمپ شود. با این روش نرخ خروجی آب تمیز هنگام فیلتراسیون افزایش قابل توجهی مییابد، اما آب شستشو باید تمیز باشد. همچنین از آب عبور از غشاء اولترافیلتراسیون نیز میتوان استفاده کرد.