Wtopi itu?

Perawatan ultrafiltrasi adalah bentuk filtrasi membran yang mirip dengan reverse osmosis, memisahkan partikel padat dari sumber influen cair. Proses ini terletak di antara mikrofiltrasi dan nanofiltrasi dalam hal penghapusan ukuran tangkapan partikel. Ini memiliki aplikasi sebagai prefilter untuk proses pengolahan lain atau sebagai filter pemoles tersier dalam aplikasi pengolahan air minum dan air limbah.

Bagaimana itu bekerja:

Untuk membuatnya tetap sederhana, pengolahan ultrafiltrasi bekerja dengan menggunakan gradien tekanan untuk memaksa air melalui membran semi-permeabel, meninggalkan partikel dan mineral yang lebih besar terperangkap di sisi lain.

Tentu saja, filter membran ini dapat diimplementasikan dengan berbagai cara. Oleh karena itu, kami akan membahas dan menjelaskan berbagai konfigurasi potensial untuk sistem ultrafiltrasi.

Konfigurasi aliran:

Bagaimana aliran air baku dalam kaitannya dengan orientasi membran dapat memengaruhi operasi proses sistem ini. Setiap konfigurasi memiliki kelebihan dan kekurangan tertentu yang perlu dipertimbangkan ketika merancang sistem perawatan ultrafiltrasi.

Luar-dalam

Untuk membran silinder, air mentah mengalir dari bagian luar ke dalam menuju sumbu pusat, seperti yang diilustrasikan di bawah ini. Pola aliran ini bekerja dengan baik dalam situasi total padatan tersuspensi (TSS) yang lebih tinggi, sebagai lawan dari aliran keluar-masuk.

Luar dalam

Air mentah yang mengalir mengalir ke ruang tengah tabung membran dan kemudian secara radial keluar, seperti yang terlihat di bawah ini. Ketika diperlukan hidrodinamika yang seragam, pola aliran ini adalah yang terbaik tetapi tidak bekerja dengan baik pada aplikasi TSS yang lebih tinggi.

Lintas aliran

Aliran influen sejajar dengan panjang membran, tetapi gradien tekanan melintasi membran menarik air ke sisi lain dan padatan berkumpul pada membran dalam lapisan tipis. Diperlukan lebih banyak energi untuk menghasilkan cross-flow, tetapi lapisan padatan dapat dipertahankan dalam lapisan yang lebih tipis lebih lama.

Alur jalan buntu

Aliran tegak lurus terhadap permukaan membran. Air yang disaring melewati membran sementara padatan tetap di sisi yang berlawanan, menempel pada permukaan membran dalam lapisan tebal. Menghasilkan aliran buntu tidak memerlukan banyak energi, tetapi lapisan padat menumpuk lebih cepat sehingga konfigurasi ini lebih berguna untuk konsentrasi kontaminan air sumber yang lebih rendah.

Konfigurasi sistem

Dua pertimbangan utama untuk bagaimana sistem secara keseluruhan harus diatur didasarkan pada jenis kapal dan bagaimana membran diangin-anginkan.

Terendam

Secara teknis, sebagian besar sistem pengolahan ultrafiltrasi terendam dalam arti bahwa membran sepenuhnya dikelilingi oleh cairan, tetapi khususnya, istilah ini mengacu pada sistem yang terdiri dari tangki besar yang diisi dengan air mentah dan beberapa membran diturunkan ke dalamnya. Tangki memiliki inlet dan outlet yang diperlukan.

Bertekanan

Ketika membran tertutup dalam semacam unit perumahan bertekanan. Sistem biasanya terdiri dari beberapa kapal yang dihubungkan bersama secara paralel. Setiap kapal memiliki inlet dan outletnya sendiri yang terhubung ke header yang mengkonsolidasikan limbah yang diolah dari semua kapal menjadi satu aliran. Bejana juga cenderung berbentuk silinder kecuali dalam hal konfigurasi pelat dan membran bingkai.

Aerasi

Untuk menjaga membran dari mengumpulkan padatan di permukaannya terus-menerus, unit ultrafiltrasi menerapkan sistem aerasi yang menghasilkan gelembung yang menjelajahi permukaan membran untuk menggosok padatan yang terbentuk. Ada dua opsi untuk pengaturan sistem aerasi dalam unit filter.

Integrado

Dalam sistem yang terintegrasi, semuanya terkandung dalam satu unit. Misalnya, tangki terendam di mana aerator terletak tepat di bawah membran. Atau, bejana bertekanan dengan aerator di bagian bawah bejana.

Terpisah

Di sini, influen mentah diangin-anginkan dalam tangki terpisah dan kemudian dipompa ke tangki atau bejana yang berisi membran.

Jenis membran

Polimer

Membran ini terbuat dari bahan polimer seperti polisulfon, polipropilen, selulosa asetat, dan asam polilaktat. Membran polimer lebih umum digunakan karena efisiensi dan efektivitas biaya.

Keramik

Ada berbagai macam bahan untuk membran keramik, dari aluminium oksida dan silikon karbida hingga titanium dioksida dan zirkonium dioksida. Mereka terkenal karena ketahanannya dalam menghadapi suhu tinggi atau bahan kimia korosif tetapi juga jauh lebih mahal.

Konfigurasi membran

Ukuran dan bentuk membran banyak terkait dengan bagaimana sistem akan beroperasi. Setiap konfigurasi membran dapat memiliki pro dan kontra tertentu, oleh karena itu, seleksi yang cermat diperlukan.

Berbentuk tabung

Bayangkan seikat jerami yang diikat menjadi satu dengan selaput tipis yang digulung di dalam setiap jerami. Tabung sendiri permeabel sehingga ketika influen dipompa masuk, ia mulai di dalam membran semipermeabel dan air melewatinya, kemudian melalui tabung ke rongga pembuluh. Rembesan yang dihasilkan dalam rongga kemudian dikirim ke tahap perawatan berikutnya. Sistem tubular biasanya hanya beroperasi pada aliran luar-dalam sehingga membran tidak runtuh di dalam tabung.

Serat berongga

Konfigurasi ini mirip dengan sistem tubular, tetapi tanpa membran yang didukung bagian dalam tabung. Sebagai gantinya, membran itu sendiri lebih terlihat seperti helai spageti yang dimasak berlubang dan langsung terkena air mentah. Sistem ini dapat dioperasikan sebagai luar-dalam atau luar-dalam, tetapi serat yang tipis dan fleksibel dapat rentan terhadap kerusakan.

Piring dan bingkai

Menyimpan barang-barang di dapur, bayangkan yang ini sebagai sandwich klub. Buat sandwich pengatur jarak antara dua selaput datar dan susun kelipatannya di atas satu sama lain dengan beberapa ruang di antaranya. Air umpan mengalir di antara membran yang berdekatan dan air permeat yang disaring melewati membran ke spacer yang memiliki saluran yang membawanya menuju outlet air permeat (diperlakukan).

Luka spiral

Untuk yang ini, ambil sandwich yang Anda buat untuk piring dan bingkai dan bungkus di sekitar pipa berlubang. Air mentah mengalir melalui saluran umpan dan menyaring melalui membran ke saluran meresap. Rembesan kemudian berputar ke pusat ke outlet.

Tabel di bawah ini menunjukkan kemungkinan kombinasi untuk sistem perawatan ultrafiltrasi. Sebagai contoh, konfigurasi membran tubular dengan aliran silang luar-dalam melintasi membran polimer. Tanda X menunjukkan bahwa jenis aliran atau bahan membran dimungkinkan untuk membran yang diberikan.

Ingin lebih detail tentang informasi yang disajikan dalam artikel ini? Untuk pertanyaan tentang proses ultrafiltrasi atau jika sistem perawatan ultrafiltrasi akan memenuhi kebutuhan aplikasi khusus Anda, hubungi kami! 

Para ahli pengolahan air di Genesis Water Technologies dapat dihubungi bebas pulsa di AS di 1-877-267-3699 atau Anda dapat terhubung dengan kami melalui media sosial atau email customersupport@genesiswatertech.com untuk berbicara dengan salah satu perwakilan kami tentang aplikasi spesifik Anda.