Ультрафильтрация - кеуекті, асимметриялық мембрананы пайдаланатын мембрананы бөлу технологиясы. Сүзу процесі механикалық скрининг принципіне негізделген және мембрананың екі жағындағы қысым айырмашылығына байланысты жүреді. Ультрафильтрация мембранасының микроскопиялық тесіктерінің арқасында (әдетте диаметрі 0,01-0,1 мкм) су, бейорганикалық тұздар және төмен молекулалық салмақтағы заттар мембрана арқылы өтеді, ал тесік өлшемінен үлкен қоспалар сақталады. Бұл технология ұсақ бөлшектерді бөледі, лайлылықты азайтады және сұйықтықтарды мөлдірлендіреді, ақуыздарды, полисахаридтерді және майларды кетіреді және бактерияларды, вирустарды (әсіресе ірілерін) және патогенді микроорганизмдерді тиімді түрде ұстайды.

Ультрафильтрация - кеңінен қолданылатын мембраналық бөлу технологиясы, негізінен ерітінділердегі макромолекулалық қосылыстарды бөлуге арналған. Ол лайлылықты терең азайту, тазарту, дезинфекциялау, сондай-ақ жоғары молекулалық қосылыстарды бөлу, концентрациялау, фракциялау және тазарту бойынша тамаша нәтижелер көрсетеді. Ультрафильтрация мембраналарының тесіктерінің өлшемі әдетте 0,01-0,1 мкм болады, бұл бактерияларды, вирустарды, коллоидтарды, қалқымалы қатты заттарды, жоғары молекулалық органикалық заттарды және судағы басқа да қоспаларды тиімді түрде ұстайды. Сүзу дәлдігі құмды сүзу, белсендірілген көміртекті сүзу және басқалар сияқты дәстүрлі әдістерден айтарлықтай асып түседі. Мысалы, судан E. coli және басқа бактерияларды жою жылдамдығы 99%-дан асады, бұл сумен жабдықтаудың қауіпсіздігін айтарлықтай жақсартады. Бүгінгі таңда ультрафильтрация мембраналық технологиясы өте кеңінен қолданылады: тамақ өнеркәсібінде, сусындар өндірісінде, сүт өнеркәсібінде, биоферментацияда, биофармацевтикада, дәрілік химияда, биопрепараттар өндірісінде, дәстүрлі қытай медицинасының препараттарында, клиникалық медицинада, бояу және басып шығару ағынды суларды тазартуда, тамақ өндірісіндегі ағынды суларды тазартуда, ресурстарды қалпына келтіруде, қоршаған ортаны қорғау инженериясында және басқа да көптеген салаларда.

1-кезең. Қоректендіргіш су (өзен, кран немесе өнеркәсіптік ағынды сулар) алдымен дәлме-дәл ультрафильтрация мембранасын қорғауға арналған алдын ала тазарту жүйесіне түседі.

Типтік кезеңдерге мыналар жатады: көп қабатты (мультимедиалық) сүзу (ірі бөлшектерді кетіру), белсендірілген көмірмен сүзу (қалдық хлор мен органикалық заттарды адсорбциялау) және ұсақ сүзу (қорғаныш картридж сүзгісі, >100 мкм бөлшектерді кетіру).

2-кезең. Алдын ала тазартылған су қоректендіргіш сорғымен (әдетте 0,5–5 бар) ультрафильтрация мембраналық модуліне айдалады. Су ағыны мембрана беті бойымен (тангенциалды ағын) белгілі бір жылдамдықпен қозғалады. Қысым астында судың бір бөлігі мембрана арқылы перпендикуляр өтіп, сүзіндіге (пермеат) айналады; қалған су, жоғары концентрациядағы ластаушы заттарды тасымалдай отырып, концентрат ретінде шығады. Пермета ағынының жолы: мембрана арқылы → талшық өзегіне немесе пермета камерасына → пермета желісі → пермета резервуарына.
Концентрат ағынының жолында екі нұсқа бар: 1) жүйедегі ластаушы заттардың концентрациясын бақылау үшін ішінара ағызу; 2) концентрат қоректендіру сорғысының кірісіне ішінара қайта айналымға оралады, онда концентрат қоректендіру суымен араласып, мембраналық модульге қайтарылады. Бұл мембрана бетінде жеткілікті ағын жылдамдығын сақтайды және ластаушы заттардың тұнбасын азайтады.

3-кезең. Жұмыс кезінде ластаушы заттар мембрана бетінде жиналады, бұл трансмембраналық қысымның төмендеуіне немесе өткізгіштіктің төмендеуіне әкеледі. Бұл жағдайда кері шайып тастау қажет.

● Дәстүрлі кері шайып тастау: жүйе клапандарды автоматты түрде ауыстырып, пермеатты (пермеатты) өнім жағынан мембрана арқылы кері айналдырады, мембрана бетінен бос ластаушы заттарды шайып, оларды қоректендіру жағынан алып тастайды. Бұл әдетте ауаны тазартумен (турбуленттілікті арттыру үшін ауа енгізу) қатар жүреді.
●Химиялық кері шайып тастауды күшейту: Қатты ластаушы заттарды кетіру үшін кері шайып тастау суына төмен концентрациялы химиялық реагенттер (мысалы, органикалық заттарды кетіру үшін натрий гипохлориті, бейорганикалық шөгінділерді кетіру үшін лимон қышқылы) қосылады.
●Химиялық тазалау орнында (ХТЖ): Фильтрат ағыны тоқтатылады, ал мембраналық модуль терең орналасқан мембраналық ластануды толығымен кетіру үшін айналымдағы, жоғары концентрацияланған химиялық ерітіндіге (қышқыл және сілтілі шаю) малынып, шайылады.

Ультрафильтрация қондырғысының жұмыс циклі үздіксіз «фильтрация → ластану → шаю → қалпына келтіру → қайта сүзу» циклі болып табылады, ол дәл автоматтандырудың арқасында қатты және сұйықтықты тұрақты және жоғары тиімді бөлуді қамтамасыз етеді.

Ескертпелер: 1. Сыйымдылығы 5 м³/сағ-тан аз жабдық тұрмыстық/коммерциялық суды тазарту жүйелерінің сериясына жатады - тиісті каталогты қараңыз. 2. Жабдықтың өлшемдерін тұтынушының талаптарына сәйкес және алаң жағдайларын ескере отырып реттеуге болады.