Ультрафильтрация — процесс мембранного разделения, а также фракционирования и концентрирования веществ, осуществляемые путем фильтрования жидкости под действием разности давлений до и после мембраны с величиной пор от 0,05 мкм до 10 нм. Процесс представляет собой что-то промежуточное между микрои нанофильтрацией.
Мембранные технологии в сфере очистки сточных вод, в частности ультрафильтрация, уже многие годы используются во многих странах мира. Ультрафильтрационная технология разделения растворов успешно используется как в пищевой, химической, микробиологической и других отраслях промышленности, так и для очистки хозяйственнобытовых сточных вод (рис. 1).
При проведении ультрафильтрации происходит удаление из сточных вод макромолекулярных веществ (рис. 2). Величина задерживаемых частиц зависит от конфигурации и размера мембранных пор. Этот процесс весьма схож с микрофильтрацией.
Принцип действия процесса заключается в следующем. Поток сточных вод проходит сквозь мембрану за счет разницы между давлениями у каждой из сторон перегородки. Чтобы исключить быстрое засорение системы, жидкость предварительно подвергают механической очистке, в результате которой из нее удаляют мелкий мусор.
Для достижения лучшего результата используют флокулянты и коагулянты, за счет которых удается избавиться от мельчайших загрязнений, которые не способны задержаться в мембранных порах. Фильтрующая мембрана постепенно загрязняется и перестает выполнять свою функцию, поэтому ее требуется периодически промывать. Это осуществляется путем прогонки чистой воды. Если в порах очистного модуля застревают нерастворимые соединения, для избавления от них можно использовать специальные реагенты, в качестве которых выступают кислоты, щелочи.
По типу фильтра различают несколько типов оборудования: с плоскокамерными элементами, с трубчатыми и мембранными. Если требования к производительности очистной системы невысокие, предпочтительнее установки с фильтр-прессом.
В зависимости от специфики загрязнения сточных вод стандартная комплектация может быть дополнена накопительным контейнером для сбора фильтрата, насосом, служащим для нагнетания давления, контрольноизмерительными устройствами и т. д.