Ультрафильтрация - процесс удаления взвешенных и коллоидных частиц в диапазоне размеров от 0,03 до 0,1 мкм на мембранах низкого давления. Процедура предназначена для обработки поверхностных и сточных вод, обеспечивает значительное уменьшение мутности, индекса плотности ила (SDI), удаление коллоидных частиц, уменьшение концентрации вирусов.
В процессе фильтрации происходит загрязнение поверхности волокон и, как следствие, ухудшение проницаемости мембраны. Для восстановления фильтрующей способности модуль регулярно проходит обратную промывку.
Устойчивость ультрафильтрационной мембраны к воздействию химических веществ позволяет проводить химически усиленную обратную промывку для поддержания эффективной работы мембран.
Природные воды представляют собой сложную многокомпонентную динамическую систему. В состав природных вод входят: соли (преимущественно в виде ионов, молекул и комплексов), органические вещества (в молекулярных соединениях и в коллоидном состоянии), газы (в виде молекул и гидратированных соединений), диспергированные примеси, гидробионты (планктон, бентос, нейстон, пагон), бактерии и вирусы. Во взвешенном состоянии в природных водах содержатся глинистые, песчаные, гипсовые и известковые частицы, в коллоидном состоянии – различные вещества органического происхождения, кремнекислота, гидроксид железа (III), фульвокислоты, гуматы, в истинно растворенном состоянии – в основном минеральные соли, обогащающие воду ионами.
Таким образом, чрезвычайно сложный молекулярный состав поверхностных вод, а также сезонные изменения таких параметров как мутность, цветность и окисляемость не позволяют точно рассчитать работу ультрафильтрационной установки и предсказать режим ее работы.
Содержание таких компонентов, как низкомолекулярные спирты, кетоны, карбоновые кислоты, альдегиды, оксикислоты, фенолсодержащие вещества, полисахариды оказывает влияние на такие параметры процесса как производительность, трансмембранное давление, частота обратной промывки фильтратом и химически усиленной промывки.
Для определения эффективного режима работы установки, а также правильного расчета схемы ультрафильтрации воды и проведения проектных работ необходимо проведение пилотных испытаний.
Оптимизация системы, основанная на пилотных испытаниях на реальной воде, может позволить снизить капитальные затраты на 20-30%.
Установка полностью автоматизирована, комплектуется КИПиА, электрическими шкафами, пневмоприводной арматурой с трубопроводами и фитингами обвязки. Все основное оборудование устанавливается на рамных конструкциях.
Для объектов, требующих повышенной надежности, все основное оборудование резервируется.
Ориентировочное (расчетное) количество стоков ультрафильтрации – 10-15%, должно быть уточнено (уменьшено) пилотными испытаниями.
Количество сточных вод может быть снижено за счет установки дополнительного оборудования сгущения и отжима шлама.
Стоки делятся на водные, полностью аналогичные стокам механических фильтров и стоки химических промывок, требующие нейтрализации. После нейтрализации стоки могут быть объединены со стоками от водных промывок и направлены в промышленную канализацию или на сгущение и отжим.
Количество элементов и состав установки, а также количество используемых реагентов и объем стоков могут быть изменены после получения реальных данных по факту проведения пилотных испытаний и в процессе разработки рабочей документации.
Для эксплуатации установки могут потребоваться баки усреднители сточных вод, поскольку разовый сброс одной промывки ультрафильтрационной установки производится с очень высоким расходом ~ в четыре раза выше рабочего режима работы блоков, но в течение 1 минуты.
Для нейтрализации кислых и щелочных сточных вод от химических промывок ультрафильтрационной установки должна быть организована система нейтрализации сточных вод.
Для обеспечения непрерывной работы требуется по два бака каждого вида.
