Zpracované otázky - CHEMIJE

Ultrafiltrace

Ultrafiltrace je vhodná pro zachycení částic od cca 5 nm do 0,1 μm , což odpovídá molekulám o relativní molekulové hmotnosti Mr od 10 000 do 100 000. Je tedy vhodná pro čištění koloidních roztoků, např. olejových emulzí, pro separaci hydroxidů kovů, vyloučených v koloidní formě apod. Podobně jako u mikrofiltrace je principem separace screeningový efekt, tj. mechanické zachycení částic větších než je velikost póni Nejčastěji jsou používány asymetrické membrány s velikostí póni 1 až 10 nm, sestávající z aktivní separační vrstvy tloušťky 0,1 až 0,5 μm a silnější podpůrné vrstvy tloušťky 150 až 300 μm. Obě vrstvy mohou sestávat ze stejného nebo různého materiálu, zpravidla z polymerů. Moduly jsou trubkové, vinuté nebo z dutých vláken.

Při použití ultrafiltrace a nanofiltrace a v některých případech i mikrofiltrace se uplatňuje cirkulační způsob provozu. Filtrované medium je pod tlakem proháněno modulem, přičemž voda, příp. v ní rozpuštěné částice velikosti menší než jsou póry membrány, procházejí touto jako permeát a jsou odváděny. Suspenze, příp. emulze je modulem nebo více za sebou řazenými moduly cirkulována. Tím dochází k postupnému zakoncentrování látek v cirkulované směsi, která je dle potřeby odváděna.

Při těchto procesech se uplatňuje dynamický způsob filtrace „cros flow”, u něhož jsou částice suspenze unášeny prostředím. Jejich směr pohybu není shodný se směrem pohybu vody prostupující membránou a tím se snižuje nebezpečí ucpávání filtrační přepážky. Přesto je třeba membránu regenerovat. Membrány používané pro mikrofiltraci a ultrafiltraci v tubulárních modulech lze čistit periodicky nárazovým proplachem, zpravidla zpětným nebo po delší době provozu chemicky , proplachem roztokem HCI, příp. roztokem detergentu. Novým způsobem čištění membrán tubulárních modulů je čištění pomocí plovoucích balonů, které jsou protláčeny trubkou, uvnitř které se pohybují oběma směry. Tím se cykly mezi chemickým čistěním podstatně prodlužují. Výjimečné k regeneraci membrán je použití tlakového vzduchu vháněného do modulu v protisměru.

Ultrafiltrace je použitelná pro čištění řezných a chladících emulzí, zaolejovaných vod z kompresoroven a z mycích zařízení (mytí aut, strojů aj), odmašťovacích lázní a oplachové vody, odpadní vody z elektrochemického lakování, tedy odpadních vod jejichž hlavní znečisťující složkou jsou nepolární extrahovatelné látky. Dále nachází použití i při čištění odpadních vod z textilního průmyslu, z prádelen, z výroby kosmetiky aj. Jiným příkladem je použití ultrafiltru pro zachycení hydroxidů těžkých kovů v odpadních vodách strojírenského průmyslu, obsahující kovy (Cu, Zn, Pb, Crlll, Fe).

Nanofiltrace

Nanofiltrace je poměrně mladým oborem z tlakových membránových procesů a stojí mezi utrafiltrací a reverzní osmózou. Je vhodná pro zachycení částic velikosti přibližně od I do 10 nm, odpovídající relativní molekulové hmotnosti Mr 200 až 20 000, tedy řady rozpustných organických sloučenin, jako jsou cukry a částečně i soli. Tak umožňuje současné zakoncentrování roztoků organických látek a jejich částečné odsolení, neboť propustnost solí je výrazně vyšší než u reverzní osmózy. Membrány pro nanofiltraci se vyrábí jako tubulární, vinuté i deskové moduly.