Siêu lọc (UF) là một quy trình xử lý nước mạnh mẽ, điều khiển bằng áp suất, sử dụng rào cản vật lý— Màng UF —để làm sạch nước. Công nghệ này có hiệu quả cao trong việc loại bỏ nhiều loại hạt và vi sinh vật dựa trên kích thước của chúng, khiến nó trở thành giải pháp đáng tin cậy để sản xuất nước chất lượng cao để uống, quy trình công nghiệp và tái sử dụng nước thải.
Cốt lõi của quá trình siêu lọc nằm ở chỗ nó màng bán thấm , thường có kích thước lỗ chân lông khác nhau, từ 0,01 đến 0,1 micron (hoặc 0,001 đến 0,1 micromet). Kích thước lỗ mịn này là chìa khóa cho khả năng của UF trong việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm đồng thời cho phép nước và các hạt hòa tan nhỏ hơn đi qua.
Các chất gây ô nhiễm chính được loại bỏ bởi UF
Siêu lọc vượt trội trong việc loại bỏ các chất lơ lửng và các chất có trọng lượng phân tử cao, cung cấp nước thải chất lượng cao ổn định. Các chất gây ô nhiễm chính được loại bỏ hiệu quả bởi màng UF bao gồm:
1. Tác nhân gây bệnh (Chất gây ô nhiễm vi sinh vật)
Hệ thống UF cung cấp một rào cản vật lý ưu việt cho sự an toàn vi sinh, thường đạt được khả năng loại bỏ gần như hoàn toàn:
- Vi khuẩn: Hầu như tất cả các loại vi khuẩn, kể cả những loại có hại thông thường như E. coli Và vi khuẩn Salmonella .
- Động vật nguyên sinh/u nang: Các u nang ký sinh như Giardia Và Cryptosporidium , có khả năng kháng cao với các chất khử trùng hóa học như clo.
- Virus: Kích thước lỗ cực nhỏ của màng giúp UF có hiệu quả cao trong việc loại bỏ vi rút, mang lại lợi thế đáng kể so với vi lọc truyền thống.
2. Chất rắn lơ lửng và các hạt
Siêu lọc là một giải pháp tuyệt vời để làm sạch nước bằng cách loại bỏ các hạt góp phần tạo ra độ đục (độ đục) và Chỉ số mật độ phù sa cao (SDI). Chúng bao gồm:
- Phù sa Và Đất sét
- Trầm tích Và rỉ sét
- Chất keo: Các hạt cực nhỏ, không thể lắng được là thách thức đối với các bộ lọc thông thường.
- Tảo
3. Đại phân tử và chất hữu cơ
Màng UF được xác định bằng Giới hạn Trọng lượng Phân tử (MWCO), xác định kích thước của các phân tử hữu cơ có trọng lượng phân tử cao (HMW) mà chúng giữ lại. Khả năng này làm cho UF trở nên vô giá trong các ngành công nghiệp như thực phẩm, đồ uống và dược phẩm cho các nhiệm vụ phân tách cụ thể.
- Protein và Enzyme (quan trọng trong chế biến sữa và nước trái cây)
- Nội độc tố và chất gây sốt (quan trọng trong các ứng dụng dược phẩm và chăm sóc sức khỏe)
- Chất hữu cơ tự nhiên có trọng lượng phân tử cao (NOM): Bao gồm các hợp chất như Humic Và Axit Fulvic , có thể ảnh hưởng đến mùi vị, màu sắc và mùi của nước cũng như các thiết bị hôi ở hạ lưu như màng thẩm thấu ngược (RO).
Những gì siêu lọc không loại bỏ được
Điều quan trọng không kém là phải hiểu những hạn chế của màng UF. Siêu lọc là một quá trình loại trừ kích thước và được không được thiết kế để loại bỏ các chất ô nhiễm hòa tan nhỏ hơn lỗ chân lông của màng.
- Muối hòa tan và khoáng chất (TDS): UF giữ lại các khoáng chất có lợi như canxi và magie, những khoáng chất thường được mong muốn, nhưng nó không làm giảm Tổng chất rắn hòa tan (TDS) như muối ăn. Thẩm thấu ngược (RO) là công nghệ thích hợp để loại bỏ muối đáng kể.
- Chất gây ô nhiễm ion: Các ion riêng lẻ, chẳng hạn như florua, asen, kim loại nặng (ở dạng ion) và nitrat, thường sẽ đi qua màng.
- Chất hữu cơ nhỏ, trọng lượng phân tử thấp: Các hóa chất tổng hợp nhỏ, thuốc trừ sâu và nhiều hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) thường đủ nhỏ để đi qua.
Để loại bỏ các chất gây ô nhiễm hòa tan nhỏ hơn này, siêu lọc thường được sử dụng như một phương pháp tiền xử lý bước trước các quá trình khác như Lọc than hoạt tính (đối với hương vị, mùi và các phân tử hữu cơ nhỏ) hoặc Thẩm thấu ngược (đối với muối và ion). Bằng cách loại bỏ hiệu quả các chất rắn lơ lửng và đại phân tử, UF bảo vệ đáng kể và kéo dài tuổi thọ của các công nghệ đánh bóng cuối cùng này.
