Hiện nay, màng siêu lọc UF không chỉ được dùng trong công nghệ lọc nước sạch mà chúng còn được sử dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp sản xuất khác nhau, giữ một vai trò quan trong trong quy trình sản xuất.
Màng siêu lọc UF và nguyên tắc hoạt động của màng UF
Màng siêu lọc UF ( Ultra Filtration) hay còn được gọi tắt là màng siêu lọc, màng lọc UF. Đây thực chất là những sợi rỗng thẩm thấu, mỗi sợi màng có dạng hình trụ tròn, màu trắng. Trong một ống lọc, có rất nhiều những sợi thẩm thấu được ghép lại với nhau.
Nước được đưa vào trong ống lọc, dưới áp lực của dòng chảy, nước sẽ thấm qua các mao dẫn có kích thước rất nhở từ 0,1 – 0,01 micromet trên mỗi sợi thẩm thấu, nhờ đó những tạp chất có kích thước nhỏ, loại bỏ dầu mỡ, các chất rắn lơ lửng, những vi sinh vật gây hại, vi khuẩn có kích thước lớn hơn 0,01 micromet sẽ được giữ lại bên ngoài màng lọc và được thải xả ra ngoài, nước sạch sẽ đi vào trong lòng ống lọc và đưa đi sử dụng.
Màng siêu lọc UF sử dụng lớp lọc kép, hoạt động theo 2 nguyên lý:
Nguyên lý từ ngoài vào trong
Lớp lọc nằm bên ngoài màng lọc, khi nước được bơm vào trong màng lọc, tất cả những chất độc hại sẽ được giữ lại phía bên ngoài màng lọc, chỉ có nước sạch mới có thể đi qua màng lọc vào bên trong.
Nguyên lý từ trong ra ngoài
Ngược lại với nguyên lý trên, lớp lọc lúc này nằm bên trong màng lọc. Khi nước được đẩy vào màng lọc, những chất ô nhiễm sẽ từ bên trong màng lọc thấm ra ngoài. Những chất ô nhiễm sẽ được giữ lại ở lớp màng lọc, chỉ có nước sạch đi ra ngoài màng lọc.
Cấu tạo của màng siêu lọc UF
Màng siêu lọc UF được cấu tạo từ những sợi rỗng không đối xứng được làm từ PVDF hoặc có thể từ HP BDF. Những màng này có khả năng thẩm thấu cao, có thể chịu được các chất hóa học, có khả năng chống lại sự bám dính, có kích thước lỗ lọc nhỏ từ 0,1 – 0,01 micromet, có khả năng làm sạch dễ dàng. Chính vì có cấu tạo như trên nên màng lọc UF có thể đảm bảo hiệu suất làm việc cao, hiệu quả lọc cao.
Hàng ngàn sợi lọc sẽ được đặt trong một ống lọc được cấu tạo bằng thép không gỉ có tráng một lớp chống ăn mòn UV, mỗi sợi có đường kính dưới 2mm. Chính điều này giúp tăng diện tích bề mặt, tăng khả năng loại bỏ chất bẩn mà lại giúp thiết bị có kích thước nhỏ gọn hơn, đồng thời cũng làm cho việc tẩy rửa, vệ sinh được đơn giản hơn rất nhiều.
Song song với hệ thống lọc nước, trên mỗi thiết bị lọc bằng màng siêu lọc UF còn có hệ thống CIP. Hệ thống CIP sẽ giúp vệ sinh toàn bộ thiết bị bằng những chất tẩy rửa sau một thời gian sử dụng để giữ cho hệ thống hoạt động hiệu quả hơn, nâng cao tuổi thọ thiết bị.
Một hệ thống để thổi khí sạch vào để loại bỏ hoàn toàn hóa chất tẩy rửa, nước sau khi CIP ra khỏi hệ thống và giúp thiết bị sạch và an toàn hơn trước khi bắt đầu một chu trình vận hành mới.
Ưu điểm của màng lọc UF
– Đầu tiên phải kể đến đó chính là khả năng loại bỏ tạp chất, những chất ô nhiễm, vi khuẩn có hại…đảm bảo được chất lượng nước đầu ra, đồng thời giữ lại được những khoáng chất cần thiết trong nước.
– Hệ thống gọn nhẹ không tốn quá nhiều diện tích, quy trình vận hành đơn giản. Toàn bộ quá trình lọc diễn ra tự động ở áp suất thấp hoặc thậm chí ở áp suất bình thường nên rất tiết kiêm điện.
– Phương pháp lọc cơ học, không sử dụng hóa chất, vật liệu lọc an toàn nên đảm bảo giữ nguyên được tính chất hóa học của nước, đảm bảo được độ tinh khiết sau xử lý.
– Độ bền màng lọc cao, màng lọc dễ vệ sinh
Những ứng dụng của hệ thống siêu lọc UF
Có thể kể ra một vài ứng dụng của hệ thống siêu lọc UF như sau:
Ứng dụng trong công nghệ sản xuất nước sạch
Với kích thước lỗ lọc nhỏ, nên màng lọc UF có thể được sử dụng để loại bỏ những chất bẩn có trong nước đầu vào, chúng có thể được sử dụng để thay thể hệ thống xử lý nước thứ cấp và lọc trước kia, giúp làm gọn nhẹ, giảm bớt cồng kềnh trong một dây chuyền xử lý nước.
Màng lọc UF rất được những nhà sản xuất tin tưởng và lựa chọn cho giai đoạn tiền xử lý cho hệ thống xử lý nước bằng công nghệ RO do những ưu điểm tuyệt vời của chúng:
– Quy mô nhỏ gọn, đơn giản
– Không cần thêm bất cứ hóa chất hỗ trợ
– Chất lượng nước ổn định và hiệu quả nước sau lọc cao.
Ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất sữa
Màng lọc UF được dùng để cô đặc protein trong chế biến váng pho mai, nhờ màng UF có thể tập trung được một lượng váng sữa nhiều hơn mà lại không làm biến tính protein như phương pháp sử dụng hơi nước và sấy khô truyền thống.
Với công nghệ mới này giúp cho :
– Tiết kiệm được chi phí vận hành, tiết kiệm năng lượng
– Hệ thống đơn giản, gọn nhẹ
– Chất lượng sản phẩm cao hơn, tiết kiệm được nguyên liệu đầu vào, nâng cao năng suất,
Tuy nhiên, trong sữa pho mai có chứa canxi phospaht nên có khả năng tạo cặn trên bề mặt màng, dẫn đến màng hay bị tắc nên cần chú ý ở giai đoạn tiền xử lý và chú ý khi tiền hành lọc.
Một số ứng dụng khác của màng siêu lọc
– Ứng dụng trong xử lý nước thải, tái sử dụng nước
– Ứng dụng trong công nghệ sản xuất nước hoa quả,
– Trong lọc máu và điều trị một số bệnh
– Sử dụng trong các phòng thí nghiệm
– Giúp khử muối và dung môi trao đổi protein
– Công nghệ sản xuất dược phẩm
– Sản xuất các chất bán dẫn…
Chính những ưu điểm trên đã giúp cho màng siêu lọc UF vẫn còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và là lựa chọn làm phương pháp hỗ trợ giúp nâng cao hiệu quả cho những công nghệ mới.
Leave a Reply