Ćwiczenia z Odnowy Wody 8
Procesy membranowe. Ultrafiltracja
Dla prawidłowego zaprojektowania systemu ultrafiltracji są niezbędne nastepujące informacje:
- analiza jakościowa i ilościowa - odczyn cieczy surowej
- temperatura cieczy
- wydajność i stopien konwersji systemu - wymagana jakość permeatu
- stopień zatężania koncentratu
Rodzaj membran i liczbę modułów można dobrać na podstawie danych.
Należy pamietać, że w praktyce każde zastosowanie procesu jednostkowego ultrafiltracji wymaga badań pilotowych
Przykład
Dane wyjściowe
- natężenie dopływu ścieków – 10 m3 / d - wymagany stopień odzysku wody – 84 %
- masa cząsteczkowa substancji które należy usunąć z ścieków – 5000 - temperatura ścieków – 30 oC
- odczyn scieków – pH = 12
Dobór rodzajów membran i liczby modułów;
Producent Polimer Konfigur Qfiltr Cut off Ciśn pH Tmax
Abcor dioctan celul płaska 6,0 15000 0,35 3 – 7,7 50 spiralna 10,0
---
Abcor fluorek płaska 7,5 10000 0,35 2-9 90
rurowa 30 20000
---
DDS octan celul płaska 2-7 6 – 65000 0,5 2 – 8 50
---
DDS polisulfon płaska 1-7 8 –20000 0,3 0-14 80
GR8P, GR6P
---
Kalle poliamid płaska 10 10000 0,2 2-12 70
płytowo-ram
---
Millipore polisulfon płaska 2,0 80000 0,2 3-11 32
--- Osmonics octan celulozy płaska 1-6 1-2000 0,35 2-8 27
polisulfon płaska 4-12 1-2000 0,35 0,5-13 93
---
Ro-Amicon polisulfon wł.kapilarne 1-14 2-50000 0,1 1-13 75
--- Wafilin polisulfon rurowa 8 5000 0,3 1-12 95
poliakrylamid rurowa 7 10000 0,3 4-10 60 Charakterystyka wybranego modułu
- szybkość filtracji (przy ciśnieniu 0,4 MPa ) – Jv - cut off - 4000
- powierzchnia membran ( dla modułu złożonego z 10 polisulfonowych membran rurowych o średnicy 2,5 cm i długości 1,5m) – S = 1,2 m2
Przy założeniu że system UF będzie działał okresowo w układzie jednostopniowym przy t(pracy)=6godz, Jednostkowy przepływ ścieków przez membranę wynosi
Q = J t(pracy) = 4 6/24 = 1 m3/m2
Dla wymaganego odzysku wody (84%) należy w jednym cyklu pracy instalacji odprowadzić z układu oczyszczone ścieki o objętości v = 8,4 m3. Całkowita powierzchnia membran wynosi:
Sc = V/q = 8,4/1 = 8,4 m2
Należy pzryjąć n=Sc/Q = 8,4/1,2 = 7 modułów membranowych.
