VSEPシステムで使用される膜は、ポリエテルスルホン、ポリアミド、および他の薄膜複合材料などの様々なポリマーで作られています。 VSEPシステムでは、200種類以上の膜タイプが日常的に採用されています。
新しい膜メーカーは、世界中で日常的にライン上で来て、近年、エキサイティングな技術の進歩の数が行われています(カリフォルニア州は、新しい膜技術の波の震源であると多くの人が考えています)。 これらの進歩の多くは、過酷なプロセス水と排水環境における膜分離の能力を高めることを目的としています。 例えば、極端な温度とpHの範囲に耐えることができるナノ濾過膜が出てきます。膜はさまざまなサイズおよび構成で利用できる。 VSEPシステムでは、膜はスチールトレイに貼り付けられ、従来のプレートとフレーム構成と同様にアレイに積み重ねられます。 (VSEP フィルタ パック構成の詳細については、VSEPシステム コンポーネントのページを参照してください。
本質的に、膜は残りの部分を拒絶しながら通過するいくつかのものを可能にします。 したがって、VSEP などの膜システムに送信されるフィード ストリームは、2 つに分割されます。 これら2つの流れは、浸透および濃縮物と呼ばれる(これらは、それぞれ製品水と呼ばれ、また、濃縮物と呼ばれることもある)。
膜を通過できる流れの部分は、透過体と呼ばれています。 浸透は「きれいな水」です。 膜によって拒絶される流れの部分は濃縮物と呼ばれる。 製品の回復または集中のコンテキストでは、濃縮物が望ましい材料です。排水または製品の明確化アプリケーションでは、濃縮物は望ましくない汚染物質の濃縮スラリーを表します。
膜の4つの基本的なカテゴリが存在し、それらは次のように特徴付けられます。
微小濾過(0.1μ- 2.0μ)
VSEPシステムで使用されるマイクロフィルタは、ほぼ独占的にPTFE(テフロン®)です。 マイクロフィルターまたはMF膜は、小さな懸濁固形物、大きなコロイド状物質、いくつかのエマルジョン、およびほとんどの細菌を除去するために使用されます。 MF膜は溶解した固体を保持しません。
MF膜は、二酸化チタンや炭酸カルシウムなどのスラリーの脱水に特に有用である。 当初、マイクロ濾過アプリケーションは、ほとんどのVSEPアプリケーションの焦点でした。 テフロンMF膜は、すべての膜タイプの中で最も堅牢です。それらは130°C (266°F)の温度に抗でき、化学的に不活性であるとして、0-14の連続的なpHレベルを扱うことができる。 MF膜の作動圧力は、通常30〜100 psi(〜2〜〜〜7棒)の間である。
過ろろ過(0.008μ- 0.1μ)
過ろ過またはUF膜は、吊り固形物の100を保持することを目標とする様々なVSEPアプリケーションで使用されます。 UF膜は、タンパク質、ピロゲン、細菌、コロイドなどの大型有機物(1,000MW以上)を除去します。 UF膜は、化学物質を使用せずにエマルションを破壊するためにVSAPで使用することができます。
限過ろろ費は、特に汚れた排水が二次逆浸透膜システムを使用してリサイクルされている一次処理としても使用できます。 VSEPシステムで一般的に使用されるUF膜には、ポリエテルスルホン、PVDF(キナー®)、再生カルロースが含まれます。
UFの膜は強いパフォーマーであり、構造の多種多様で来る。 構成および適用に応じて、UF膜は30から250 psi(〜2から〜14棒)の間で作動する。 UF膜の上の温度限界は90°C(194°F)の周りの平均およびpHの許容範囲は1から14の範囲である。
ナノ濾過 (0.001μ – 0.01μ)
ナノ濾過またはNFは、最新の膜タイプである。 NF膜は本質的に「緩い」逆浸透膜である。 これらの半透過性膜は、スルホン化スルホン、ポリアミド、および他の薄膜複合材料などの材料で構成されています。
NF膜は、有機物や硬度などの多くの溶解材料を除去するために使用することができます。 NF膜は、BODを除去するために排水処理にしばしば使用されます。 NFはまた、RO VSEPまたはスパイラルROシステムへの前処理として使用することができます。ナノ濾過膜からの透過物は「柔らかい」水である。
NF膜は200から600 psi(〜〜〜41棒)の圧力で作動し、pHの範囲に耐えることができる1から14まで(多くは2-11の範囲に限られているが)。
逆浸透 (30 daltons – 0.001µ)
逆浸透またはROは、すべての膜タイプの「最もタイト」です。 海水淡水化に使用される膜の種類です。 RO膜は塩化ナトリウム(NaCl)を抑えるように設計されており、そうする能力によって評価されます。 例えば、海水淡水化膜は、通常、99.5 NaClを拒絶するように評価されます。
VSEPシステムでは、RO膜は、多くの場合、単一ユニット操作で有機物、微量油、および微量金属を除去するために使用されます。 RO膜は、その高いファウリングの可能性のために、産業の文脈で多くの悪化しています。 VSEPの振動は、このリスクを軽減し、排水流からの低分子量汚染物質の除去が望まれる膨大な種類のアプリケーションへの扉を開きます。
初期の逆浸透膜は酢酸セルロースで作られていますが、今日のRO膜は通常、独自の薄膜複合材料で構成されています。 これらの膜は300から1,000 psi(〜21から〜69棒)で作動し、2-12のpHの範囲を許容できる。