Ultrafiltratie

Ultrafiltratie is een waterbehandelingstechniek dat voornamelijk gebruikt wordt voor de verwijdering van zwevende en colloidale stoffen, bacterien en virussen. Ultrafiltratie maakt gebruik van membranen tussen de 1-100 nm.

* MWCO = molecular weight cut-off

Er bestaan 4 type membranen

• Spiral wound module: this design tries to maximize surface area in a minimum amount of space. It is the less expensive but more sensitive to pollution due to its manufacturing process. It consists of consecutive layers of large membrane and support material in an envelope type design rolled up around a perforated steel tube.

• Plate and frame module: it is normally used for bad quality water. They are set up with a stack of membranes and support plates.

• Tubular membrane: Generally used for viscous or bad quality fluids. These modules do not need a preliminary pre-treatment of the water. As the feed solution flows through the membrane core, the permeate passes through the membrane and is collected in the tubular housing.
  The main drawback is that the system is not very compact and has a high cost per m² installed and it is not very compact. Diameter’s tube is generally between 4 and 25mm.

• Hollow fiber membrane: The modules contain several small (0.6 to 2 mm diameter) tubes or fibers. As the feed solution flows through the open cores of the fibers, the permeate is collected in the cartridge area surrounding the fibers. It can carry out the filtration in two ways, either “inside-out” or “outside-in”

Comparison between the different types of geometry (Source: Water Treatment Handbook, Degrémont Suez, 7th edition):

-: disadvantage

+++: obvious advantage

Voor ultrafiltatie bestaan twee configuraties:

• Element en drukvat in één. Hierbij is het drukvat geïntegreerd met het membraan zodat geen apart drukvat nodig is. De aansluitingen voor voeding en afvoer zijn op het afzonderlijke membraanelement aangebracht. Dit systeem wordt gebruikt voor kleine filters
• Aparte elementen en drukvaten. Dit systeem is afgeleid van nano en hyper filtratie. In een apart drukvat kunnen maximaal 8-inch elementen geplaatst worden. De aansluitingen voor voeding en afvoer zijn in deze uitvoering op het drukvat geplaatst. Deze techniek wordt gebruikt bij gewone tot grote filters. Dit systeem wordt het meest gebruikt.

De reiniging van de installatie kan plaatsvinden op drie manieren

• Mechanisch reinigen met behulp van sponsballetjes;
• Het terugspoelen van membraanelementen
• Chemische reiniging

Bij het uitwerken van het ontwerp dient rekening gehouden te worden met;