На
селективность мембран, кроме соотношения размеров молекул, частиц и размеров
пор, влияет обменное взаимодействие между растворенным веществом и веществом
мембраны. Ультрафильтрация позволяет производить очистку сточных вод от
примесей нефтепродуктов, когда гидрофобные молекулы углеводородов задерживаются
гидрофильными полярными ацетатцеллюлозными мембранами (АЦМ) с размерами пор, превышающими размеры молекул задерживаемых веществ.
Эксплуатационные
характеристики мембран во многом зависят от гидродинамических условий у
поверхности мембраны. Характеристики мембран могут изменяться и при длительном
хранении.
В
мембранном аппарате размещают мембранные модули, включающие в себя один или
несколько соединенных мембранных элементов.
По
способу укладки мембран модули для разделения методами ультрафильтрации и
обратного осмоса подразделяют на четыре основных типа: плоскорамные типа
фильтр-пресс, трубчатые, рулонные, капиллярные (в виде полых волокон).
Конструкции
мембранных модулей различаются между собой распределением исходного потока, рабочим давлением, капитальными и эксплуатационными расходами.
К
недостаткам трубчатых систем можно отнести сравнительно высокие капитальные и
эксплуатационные расходы. Аппараты с трубчатыми фильтрующими элементами
применяют для процесса ультрафильтрации.
Таблица
13. Ультрафильтрационные мембранные модули, используемые при ультрафильтрации
Тип
модуля
|
Уд.
поверхность, м2/м3
|
Капзатраты
|
Экспл.
расходы
|
Регулирование
потока
|
Легкость
очистки
|
Трубчатый
|
25-50
|
Высокие
|
Высокие
|
Хорошее
|
Хорошая
|
Плоскорамный
|
400-600
|
Высокие
|
Низкие
|
Среднее
|
Плохая
|
Рулонный
|
800-1000
|
Очень
низкие
|
Низкие
|
Плохое
|
Плохая
|
Полые
волокна
|
600-1200
|
Низкие
|
Низкие
|
Хорошее
|
Средняя
|
Рулонный
модуль представляет собой систему плоских рам и плит, свернутых в виде спирали.
Аппараты рулонного типа широко применяют в технике разделения и концентрации
растворов.
Высокоэффективно
использование ультрафильтрационных аппаратов для очистки и обесцвечивания
высокоцветных маломутных природных вод от растворенных органических веществ и
микроорганизмов.
Таблица
14. Показатели качества исходной высокоцветной маломутной воды, обработанной
ультрафильтрационным методом