Мембраны, используемые в системах VSEP, изготовлены из различных полимеров, таких как политехсульфон, полиамид и другие тонкопленочные композиты. Более 200 различных типов мембран обычно используются в системах VSEP.
Новые производители мембран регулярно приходят он-лайн по всему миру, и ряд интересных технологических достижений были сделаны в последние годы (Калифорния считает, многие считают эпицентром новой мембранной волны технологии). Многие из этих достижений направлены на повышение возможностей разделения мембран в суровых условиях очистки воды и сточных вод. Например, выходят нанофильтрационные мембраны, которые выдерживают экстремальные температуры и диапазоны рН. Мембраны доступны в различных размерах и конфигурациях. В системах VSEP мембраны прикреплены к стальной лоток и укладываются в массив, так же, как традиционная конфигурация пластины и рамы. (См. нашу страницу компонентов системы VSEP для получения дополнительной информации о конфигурации пакета фильтров VSEP.)
По существу, мембраны позволяют некоторые вещи, чтобы пройти через то время как отвергая остальные. Таким образом, любой поток кормов, отправляемых в мембранную систему, такую как VSEP, будет разделен на две части. Эти два потока называются пронизывающими и концентратными (их иногда называют продуктовой водой и ретентатом, соответственно).
Часть потока, которая может пройти через мембрану, называется пронизывающей. Пронизывающим является “чистая вода”. Часть потока, которая отвергается мембраной, называется концентратом. В контексте восстановления или концентрации продукта концентрат является желательным материалом; в применении сточных вод или прояснений продукта концентрат представляет собой концентрированную суспензию нежелательных загрязнителей.
Существуют четыре основные категории мембран, и они характеризуются следующим образом:
Микрофильтрация (0,1 – 2,0)
Микрофильтры, используемые в системах VSEP, почти исключительно PTFE (тефлон®). Микрофильтры или Мембраны MF используются для удаления небольших подвесных твердых веществ, большого коллоидного материала, некоторых эмульсий и большинства бактерий. Мембраны MF не сдерживают растворенных твердых веществ.
Мембраны MF особенно полезны при обезвоживании шламов, таких как диоксид титана и карбонат кальция. Первоначально приложения микрофильтрации были в центре внимания большинства приложений VSEP. Тефлоновые мембраны MF являются наиболее надежными из всех типов мембран; они могут выдерживать температуру 130 градусов по Цельсию (266 градусов по Фаренгейту) и, поскольку они химически инертны, могут обрабатывать continous уровни рН 0-14. Мембрана Мембраны давление, как правило, между 30 и 100 пси (от 2 до 7 бар).
Ультрафильтрация (0,008 – 0,1)
Ультрафильтрация или UF мембраны используются в различных приложениях VSEP, где цель состоит в том, чтобы сдержать 100 взвешенных твердых веществ. UF мембраны будут удалять крупные органические вещества (более 1000 МВт), такие как белки, пирогенны, бактерии и коллоиды. UF мембраны могут быть использованы в VSEPs для взлома эмульсий без использования химических веществ.
Ультрафильтрация также может быть использована в качестве первичной обработки, где особенно грязные сточные воды перерабатываются с помощью вторичной системы мембраны обратного осмоса. UF мембраны обычно используются в системах VSEP включают политетерсульфон, PVDF (Кин®), и регенерированный кулулоза.
UF мембраны являются надежными исполнителями и прийти в самых разнообразных конструкций. В зависимости от конфигурации и применения, UF мембраны работают между 30 и 250 psi (от 2 до 14 бар). Верхние температурные пределы UF мембран в среднем около 90 градусов по Цельсию (194 градусов по Фаренгейту), а допуски к рН варьируются от 1 до 14 градусов по Цельсию.
Нанофильтрация (0,001 – 0,01)
Нанофильтрация или NF является новейшим типом мембраны. Мембраны NF по существу являются «свободными» мембранами обратного осмоса. Эти полупроницаемые мембраны построены из таких материалов, как сульфонированный сульфон, полиамид и другие тонкопленочные композиты.
NF мембраны могут быть использованы для удаления органики и многих растворенных материалов, таких как твердость. Мембраны NF часто используются в очистке сточных вод для удаления BOD. NF также может быть использован в качестве предварительной обработки ro VSEP или спиральной системы RO; проникает из мембраны нанофильтрации является “мягкой” водой.
Мембраны NF работают при давлении от 200 до 600 пси (от 14 до 41 бар) и могут выдерживать диапазон рН от 1 до 14 (хотя многие из них ограничены диапазоном 2-11).
Обратный осмос (30 daltons – 0.001µ)
Обратный осмос или RO является “жестким” из всех типов мембран. Это тип мембраны, используемой в опреснении морской воды. Ro мембраны предназначены для сдерживания хлорида натрия (NaCl) и оцениваются по их способности сделать это. Например, мембраны опреснения морской воды, как правило, оцениваются как отклоненные 99,5 NaCl.
В системах VSEP мембраны RO часто используются для удаления органических веществ, микроэлементов и микрометаллов в одной операции. RO мембраны были много клеветой в промышленном контексте из-за их высокой потенциал загрязнения. Вибрация VSEP смягчает этот риск, тем самым открывая двери для огромного разнообразия приложений, где удаление загрязняющих веществ низкого молекулярного веса из потока сточных вод является желательным.
В то время как ранние мембраны обратного осмоса были сделаны из целлюлозного ацетата, сегодняшние мембраны RO, как правило, построены из фирменных тонкопленочных композитов. Эти мембраны работают на 300 до 1000 пси (от 21 до 69 бар) и может терпеть диапазон рН 2-12.