اولترافیلتراسیون چیست؟

در حال حاضر تصفیه آب خانگی به یک ضرورت تبدیل شده است، زیرا آلایندگی‌های مختلف بسیاری در داخل آب وجود دارد که فقط از طریق فرآیند تصفیه آب حذف می‌شوند. برای تصفیه آب روش‌های مختلفی وجود دارد این روش ها با بکارگیری مکانیزم‌های مختلفی می‌توانند این آلاینده‌ها را تا حد زیادی کاهش دهند. روش اولترافیلتراسیون یکی از پرکاربردترین روش ها است که در کنار اسمز مع و نانوفیلتراسیون کار می‌کنند. حالا میخواهیم ببینیم که روش اولترافیلتراسیون چیست و چگونه عملیات تصفیه آب را انجام میدهد؟

معرفی اولترافیلتراسیون

اولترافیلتراسیون (Ultrafiltration) تکنولوژی جداسازی جهت جداسازی محلول های حاوی ترکیبات مفید و غیرمفید است. این تکنولوژی جهت حذف ذرات ریز و آلودگی های می بوده، اما یون ها و مولکول های بسیار کوچک را حذف نمی نماید. در واقع اولترااسيون یک فرایند غشایی جهت تصفیه آب و حذف ذرات معلق، مواد کلوئیدی، باكتريها، ويروسها، پاتوژنهاي موجود، جهت توليد آب با خلوص بالا و SDI پايين است. اولترافیلتراسیون یکی از روش های جداسازی ترکیبات نامطلوب از یک سیال نیز هست که این تکنولوژی برای حذف ذرات معلق، باكتريها، ويروسها، اندوتوكسين و ديگر میکروارگانیزم های بیماری زا موجود در آب و فاضلاب کاربرد دارد. این سیستم ذرات معلق به قطر 0/03 میکرون و بزرگتر را از محلول جدا می کند.

 

نحوه عملکرد اولترافیلتراسیون (UF)

اولترافیلتراسیون از الیاف توخالی مواد غشایی استفاده می کند و آب خوراک یا درون پوسته یا در لامپ الیاف جریان می یابد. مواد جامد معلق و املاح با وزن مولکولی بالا حفظ می شوند ، در حالی که آب و املاح کم وزن مولکولی از غشاء عبور می کنند. اولترافیلتراسیون اساساً با اسمز مع، میکروفیلتراسیون یا نانوفیلتراسیون متفاوت نیست ، مگر از نظر اندازه مولکولی که آن را حفظ می کند. هنگامی که از لحاظ استراتژیک با سایر فن آوری های تصفیه در یک سیستم آب کامل ترکیب می شود، UF برای از بین بردن کلوئیدها، پروتئین ها، باکتری ها، پیروژن ها، پروتئین ها و ماکرومولکول های بزرگتر از اندازه منافذ غشاء از آب ایده آل است.

 

كاربرد سيستم اولترااسيون (UF)

• حذف روغنی / نفت از آب / پساب صنایع نفت و گاز و پتروشیمی بخصوص روغن موجود در سیکل آب برگشتی
• بکارگیری به عنوان پیش تصفیه سیستمهای Ro و NF در صنایع
• پیش تصفیه سیستمهای آب شیرین کن دریایی جهت حذف مواد معلق، کشند قرمز (Red tide)، و جلوگیری از ورود روغن و لکه های نفتی ناشی از حوادث دریایی نظیر لکه های نفتی (Oil Spill)
• گنائی و زلال سازی آب آشامیدنی
• به کارگیری به صورت مستغرق جهت تصفیه فاضلاب در روشهایی نظیر بیور آکتورغشایی (MBR)
• حذف آنزیمها، هورمونها، آلبومین ها، انسولین و آمینواسیدها در فرایندهای صنایع دارویی و داروسازی
• صنایع تولید نوشیدنی
• صنایع نساجی
• بازیافت آب تبرید
• پیش تصفیه سیستم های RO و NF و حذف SDI
• حذف رنگ از آب آشامیدنی
• تهیه آب آشامیدنی با کیفیت مناسب
• حذف آلاینده های آلی از آب
• پالایش و حذف باکتری در صنایع آشامیدنی، شیر و آب معدنی
• جداسازی و پالایش پروتئین ها، آنزیم ها و کربوهیدرات های شیر
• تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی  
• تصفیه پساب های صنعتی و کشاورزی
• پالایش روغن موجود در سیکل آب برگشتی
• بازیافت و تصفیه آب تبرید و تصفیه بیشتر آب در صنایع گوناگون
• گنایی آب های سطحی و زیر زمینی
• ممبران های UF خانگی
• پیش تصفیه سیستم اسمز مع (RO)
• فیلتراسیون آب شهری، رودخانه و دریا
• حذف اکسیژن کربن از مایعات
• عمومیت کاربرد سریع در سایر زمینه ها نظیر شیمیایی برق، مواد غذایی، نفت و نساجی
• تهیه آب مورد نیاز جهت صنایع تولید نوشیدنی ها، داروسازی ها، صنایع لبنی، بیوتکنولوژی و نیمه رساناها

 

مزایا و معایب تصفیه آب اولترافیلتراسیون

مزایا:

• روش کم‌هزینه‌ای است.
• قیمت اولترا فیلتراسیون از مکانیزم‌ها و روش‌های دیگر کم‌تر است.
• قیمت فیلتر uf و لوازم جانبی دستگاه هم کمتر است.
• قدرت بالایی در جذب مواد جامد و ذرات معلق در آب دارد.
• بهترین روش برای جذب رسوبات است و تقریبا هیچ نوع رسوبی داخل آب باقی نمی‌ماند.
• بسیاری از باکتری‌ها، ویروس‌ها و قارچ‌ها را از بین می‌برد. هر چند به اندازه‌ی فیلتر UV و ممبران اسمز مع در این زمینه موفق نیست.
• هیچ افزودنی‌ای لازم ندارد. 
• حجم کمی دارد و به راحتی زیر سینک جا می‌شود و نیازی به فضای اضافی نیست.
• مدل‌های رومیزی هم دارد. برخی مدل‌های کوچک آن هم وجود دارند که روی شیر نصب می‌شوند.
• کیفیت آب نسبتا بالایی دارد.
• ذرات معلق به طور کامل تصفیه می‌شوند.
• رنگ و مزه آب کاملا طبیعی می‌شود و هیچ بوی نامطبوعی ندارد.
• فرایند ساده‌ای دارد و فیلترها در جاهای مخصوصی سوار می‌شوند. 
• تعمیرپذیری بسیار بالایی هم دارند. اگر مشکلی برای یکی از قسمت‌های آن پیش بیاید به راحتی می‌توانید مشکل آن را برطرف کنید.
• اتوماتیک کار می‌کنند و نیازی نیست هر بار آن‌ها را روشن و خاموش کنید.
• هیچ نوع آلایندگی زیستی و محیطی ندارند.
• سروصدای بسیار کمی دارند و عملا متوجه کار کردن آن در آشپزخانه نمی‌شوید.
• آب اتلافی ندارد.
• به راحتی نصب می‌شود و اگر از یک برند معتبر اری کنید مشکلاتی نظیر نشتی هم ندارد و با خبال راحت می‌توانید از آن استفاده کنید.

معایب:

• چون این فیلترها به صورت متوالی و پشت سر هم کار می‌کنند در بسیاری از مواقع باعث افت فشار شدید آب می‌شوند و اگر در منطقه‌ای که زندگی می‌کنید فشار آب کم است این دستگاه‌ها نمی‌توانند آب لازم را تامین کنند. بهتر است از دستگاه‌هایی استفاده کنید که پمپ داشته باشند تا بدون مشکل از آب استفاده کنید.
• دچار هواگیری می‌شوند البته اگر دستگاه اورجینال از برند معتبر تهیه کنید این مشکلات فنی به ندرت اتفاق می‌افتند. 
• بسیاری از باکتری‌ها، میکروب‌ها و قارچ‌ها از داخل فیلترها عبور می‌کنند. گرچه می‌تواند بخش بزرگی از این میکروارگانیسم‌ها را تصفیه کند اما همچنان برخی از این مواد داخل آب باقی می‌مانند. نمک‌های محلول در آب به خوبی تصفیه نمی‌شوند. برخی نمک‌ها به طور کامل با مولکول‌های آب پیوند می‌دهند و جداسازی آن‌ها تنها با روش غلظت‌سنجی یا همان اسمز مع امکان‌پذیر است.
• نیاز به تمیز کردن فیلترها دارند، معمولا دستگاه‌های اولترافیلتراسیون به فاضلاب وصل نیستند و باید فیلترها را هر از چند گاهی تمیز کنید. تعویض کردن فیلترها هم کاری است که باید در موعد مقرر شده انجام دهید. به طور مثال فیلترهایی که برای جذب رسوب استفاده می‌شوند باید هر 6 ماه یک‌بار تعویض شوند. 
• ترکیباب غیر آلی داخل این فیلترها تصفیه نمی‌شوند و برخی اسیدها می‌توانند از داخل ممبران اولترافیلتراسیون عبور کنند و این هم یکی از معایب آن است.

مزایا ممبران های اولترافیلتراسیون (UF)

• سرعت جریان بالاتر (flux) و مقاومت بهتر در برابر آلودگی
• تراکم بالا و انعطاف پذیری خوب
• تحمل خوب شرایط اسیدی و گرمایی
• ریزتر بودن میانگین قطر منافذ نسبت به ممبران های معمولی
• دقت بالاتر در جداسازی
• مقاومت بهتر در مقابل باکتری ها
• نگهداری در شرایط خشک
• مقاوم در برابر عوامل اکسید کننده
• کاربرد وسیع در صنعت

 

نگهداری و بهره برداری

سیستم های اولترافیلتراسیون حاوی فیلترهای غشایی بسیار ریز هستند که باید به درستی تمیز شوند. فرآیند تمیز کردن مورد استفاده بستگی به این دارد که آیا از سیستم UF برای از بین بردن آلاینده های آلی یا معدنی یا حتی هر دو استفاده می شود. برای از بین بردن آلاینده های آلی پروتکل تمیز کردن کلی برای تمیز کردن غشاهای لوله ای استفاده از مواد شوینده قلیایی متوسط با فوم کم در 0.6٪ تا 1٪ برای حداکثر 40 تا 60 دقیقه است. برای از بین بردن آلاینده های غیر آلی بهترین روش شست و شو با اسید سیتریک با غلظت حداکثر 3.0٪ است. اسید باید به مدت 1 تا 3 ساعت گردش کند. از اسید هیدروکلریک نیز می توان برای تمیز کردن غشاها استفاده کرد ، همانطور که می تواند اسید اگزالیک ، سولفوریک و نیتریک باشد.

سخن آخر

در پایان امیدواریم که مقاله ما در رابظه با معرفی کامل اولترافیلتراسیون برای شما عزیزان مفید و کاربردی بوده باشد. خواهشمندیم که نظرات و تجربیات خود را در این خصوص با ما در میان بگذارید. 

 
بهداشت خانه و ساختمان تصفیه ,اولترافیلتراسیون ,صنایع ,استفاده ,مواد ,فیلترها ,تمیز کردن ,اسمز مع ,ذرات معلق ,استفاده کنید ,بردن آلاینده ,صنایع تولید نوشیدنی منبع