Membran Filtre Teknolojisi
Basınçla Çalışan Membran Filtrasyon Prosesleri
Membran filtrasyonu, sıvı çözeltiler veya gaz karışımlarındaki partikülleri ayırma yöntemidir. Bu teknik, süt işlemeden atık su arıtımına kadar çok çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Yarı geçirgen zar, daha büyük partikülleri tutan ve daha küçük moleküllerin zardan geçirilen maddeye geçmesine izin veren bir bariyer görevi görür.
Moleküller doğal olarak yüksek konsantrasyon alanlarından düşük konsantrasyona doğru hareket eder. Harici basınç uygulayarak moleküller daha sonra düşük konsantrasyon alanlarından yüksek konsantrasyona akabilir. Membranın her iki tarafındaki basınç farkı, permeatın membranı sabit bir durumda geçmesine neden olacaktır. Bu, nihai ürünün, permeatın veya retentatın daha yüksek toplam verime sahip olmasını sağlar.
Diğer Filtrasyon Türleri
Nanofiltrasyon ve Ters Osmoz'dur..
Mikrofiltrasyon (MF)
Mikrofiltrasyon membranları, 0.1 ila 10 um arasında değişen gözenek boyutlarına sahiptir. Esas olarak büyük partiküllerin, kolloidlerin ve bakterilerin yem akışlarından uzaklaştırılması için kullanılırlar. Bu, özellikle atık suların belediye kanalizasyonuna deşarj edilmesinden önce arıtılması için yiyecek ve içecek endüstrisinde popülerdir.Ultrafiltrasyon (UF)
Ultrafiltrasyon, mikrofiltrasyona benzer, ancak 0.01 ila 0.1 um arasında değişen daha küçük gözenek boyutlarına sahip bir işlemdir. UF membranları virüslerin ve polipeptitlerin reddedilmesinde kullanılır ve protein konsantrasyonu ve atık su arıtımında yaygın olarak kullanılır.Nanofiltrasyon (NF)
Nanofiltrasyon membranları, küçük iyon seçiciliği için gözenekli bir katmanın (50 ila 150μm) üstünde ince bir film kompozit katman (<1 μm) içerdikleri için ters ozmoz membranlarına benzer. NF membranları, tek değerlikli tuzların geçmesine izin verirken, çok değerlikli tuzları ve yüksüz çözünen maddeleri reddedebilir. Ayrıca ters osmoz membranlarından daha düşük basınçlarda da çalışabilirler, bu da onları en uygun akı ve ret kombinasyonuna ulaşmak için ideal hale getirir.Ters Ozmoz (RO)
Ters ozmoz zarları nanofiltrasyon membranlarından bile daha sıkıdır ve su moleküllerinin sulu çözeltilerde geçmesine izin verirken tüm tek değerli iyonları reddedebilir. Yem çözeltilerinde bulunan virüsleri ve bakterileri de temizleyebilirler. Ters ozmoz filtrasyonu için yaygın uygulamalar arasında deniz suyu tuzdan arındırma ve endüstriyel su arıtma yer alır. RO ve NF için çalışma basıncı, MF ve UF tarafından uygulanan basınçtan çok daha yüksek olduğu için, toplam verimin MF ve UF membranlarından nispeten daha düşük olduğunu belirtmek önemlidir.Membran Sıkıştırma
Membran sıkışması, basıncın polimerik membranın mekanik mukavemetini test ettiği, basınçla çalışan membran işlemlerinde meydana gelen bir olgudur. Membran belli bir seviyeye sıkıştırıldıktan sonra permeat akısı stabilize olmaya ve daha az dalgalanmaya başlar. Membran sıkıştırma sırasında basınca akı yanıtı aşağıdaki çizimde gösterilmiştir. Membran sıkışmasının neden olduğu deformasyon, özellikle düz tabaka membranlar için genellikle geri döndürülemez. Membran sıkışması olmazsa, akının basınç ile doğrusal bir korelasyonu olacaktır. Ek olarak, sıkıştırma oranı aynı zamanda hem basınç hem de sıcaklıktaki artışlarla orantılıdır. Sıkıştırma, uygulanan basınçlar nispeten yüksek olduğundan ters osmozda daha sık görülür. Bazı uygulamalarda, çalışma basınçları 1000 PSI'a kadar çıkabilir. Ters ozmoz ve nanofiltrasyon membranları, ultrafiltrasyon ve nanofiltrasyon membranlarına kıyasla çok daha küçük gözenek boyutlarına sahiptir ve bu nedenle çok daha yüksek basınçlarda çalışmayı gerektirir. Bununla birlikte, kullanılan basınca bağlı olarak ultrafiltrasyon ve mikrofiltrasyon işlemlerinde sıkıştırma da meydana gelebilir.Bilgiler