УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ

Ультрафильтрация - метод разделения, концентрирования и фракционирования растворов и коллоидных систем с помощью полупроницаемой мембраны, пропускающей растворитель (воду), молекулярная масса которого намного меньше молекулярной массы растворенных (диспергированных) веществ. Чем меньше размер пор в мембране, тем более мелкие частицы она задерживает, но при этом требуется более высокое давление. Мембраны, используемые для ультрафильтрации, имеют размер пор 3—100 им и требуемое давление 0,1—2 МПа (для микрофильтрации 0,1—10 мкм и 0,06 — 0,1 МПа; для обратного осмоса или гиперфильтрации 0—3 нм и 1 —2,5 МПа). При калибровке отечественных мембран средний диаметр их пор чаще всего определяют по расходу продавливаемой жидкости, в этом случае к ультрафильтрационным относят мембраны с диаметром пор 3—50 нм. Ультрафильтрационные мембраны оценивают двумя показателями: коэффициент задержания растворенного вещества и производительностью. Давление, температуpa и состав разделяемого раствора существенно влияют на производительность и селективность мембран. К положительным качествам ультрафильтрации при очистке сточных вод относятся безрсагентность и, следовательно, высокая экологичиость по сравнению с большинством химическим и физико-химическим методов очистки. Ультрафильтрация происходит без фазовых переходов, поэтому энергия требуется лишь для создания градиента давления. Процесс ультрафильтрации отличается простотой технологии, схем и аппаратурного оформления. Отечественная промышленность выпускает химически и термически устойчивые мембраны (рН - 0.5...14, t - 0...120°С и выше). При очистке отработавших моющих растворов входащие в их компоненты синтетических моющих средств сохраняются почта на 90%, а загрязнения в виде эмульгированных нефтепродуктов извлекаются на 98—99%, остаточная концентрация их в фильтрате не превышает 50 мг/л при исходной концентрации 20 г/л. Это дает возможность использовать фильтрат для приготовления новых порций моющего раствора.
Мембраны подразделяют на пористые и динамические. Пористые изготовляют из различных полимерных материалов, пористого стекла, графитов, керамики, металлической фольги и др. Преимущественно используют мембраны на основе полимерных материалов (полиамидные, ацетатцеллюлозные, полисульфоновые, фторопластовые и др.). От материала мембраны зависят ее свойства (химическая стойкость, прочность) и структура (анизотропные, изотропные, композитные). Динамические мембраны формируются посредством фильтрования через пористую подложку суспензии, содержащей мембранообразующие добавки. Формирование динамические мембраны может происходить также при задержании в процессе фильтрации на подложке примесей, содержащихся в сточных водах.