Ультрафильтрация. Два режима фильтрования (тангенциальный и тупиковый).

Фильтрование на полимерных и керамических ультрафильтрационных мембранах может осуществляться в двух режимах:

  1. Режим тангенциального фильтрования (проточный режим);
  2. Тупиковый режим

Режим тангенциального фильтрования (с циркуляцией фильтруемой среды) используется для предотвращения чрезмерного роста отложений на поверхности мембраны. Диаграмма потоков при таком режиме:


Тангенциальный режим ультрафильтрации


Высокие скорости тангенциального потока создают турбулентности в канале подачи воды, обеспечивая высокую эффективность очистки поверхности от накопленных загрязнений, что особенно эффективно для воды с высоким содержанием нерастворимых взвесей. Основным недостатком такой системы является необходимость использования дополнительного мощного насоса для обеспечения требуемой скорости потока и трубопроводов обвязки, что приводит к увеличению капитальных и энергозатрат.


В тупиковом режиме фильтрования вся подающаяся в ультрафильтр вода (или бóльшая ее часть) фильтруется через мембрану. Загрязнения удаляются с потоком дренажа и при промывке обратным током фильтрата. Диаграмма потоков при тупиковом режиме:


Тупиковый режим ультрафильтрации


Чтобы избежать быстрого загрязнения мембраны, ультрафильтрацию в тупиковом режиме обычно проводят при меньших значениях трансмембранного давления, чем в случае тангенциальной фильтрации. Это приводит к уменьшению производительности аппарата по фильтрату. Тупиковый режим применяется в большинстве случаев, относящихся к водоподготовке, т.к. содержание взвесей в основной массе источников водоснабжения значительно ниже, чем в таких традиционных областях применения тангенциального режима фильтрования, как концентрирование крахмала и белков.

Более подобно про ультрафильтрацию читайте здесь.