Membran

Eine der nationalen Krisen im Iran, die sich von Tag zu Tag verschärft, ist die Versalzung des Grundwassers. Die überwältigende Menge an Tiefenwasser konnte in den letzten sechziger Jahren durch die Elektrifizierung der Dörfer und den günstigen Strom gewonnen werden, so dass der Verbrauch von billigem Strom durch Landwirte und Gärtner das Wasser praktisch kostenlos macht und keine Angst vor der Gewinnung haben muss. Wir haben die aktuelle kritische Situation an einen Punkt gebracht, an dem wir Wasserentsalzung für die Landwirtschaft benötigen.

Industrielle Wasserentsalzung

Insgesamt ist die künstliche Entsalzung das optimale und weltweit am weitesten verbreitete Verfahren zur Entfernung von Salz- und Wasserpartikeln. Ihr Kern besteht aus 8-Zoll-Membranen. Die industrielle Entsalzung im Iran erfolgt in der Regel vor Ort, die Säugetiere sind jedoch meist chinesisch oder europäisch.

Einführung des Membranfilters

Wie bereits erwähnt, werden Membranfilter in Wasserentsalzungssystemen verwendet und die richtige Auswahl der Membranfilter spielt in dieser Reihe eine Schlüsselrolle. Ein Membranfilter presst Wasser oder eine andere Trägerflüssigkeit mittels Druck durch einen porösen oder durchscheinenden Membranfilter. Bei diesem Verfahren werden Schwebeteilchen von löslichen Bestandteilen und Flüssigkeiten getrennt.

Membranfilter gelten auch deshalb als porös, weil die Poren des Membranfilters bestimmte Eigenschaften aufweisen. Es wird auch als Porosität, Sieb oder Sieb bezeichnet und Mikroorganismen oder Partikel, die größer als die Porengröße sind, werden durch den Prozess der Adsorption von der Oberfläche absorbiert. Partikel, die kleiner sind als die Porengröße des Membranfilters, werden dagegen meist durch andere Mechanismen zurückgehalten.

 

Preis und Lagerbestand des Membranfilters

Um den Preis der Membranen und ihre Verfügbarkeit auf Lager herauszufinden,  folgen Sie diesem Link

Bei der Preisbestimmung eines industriellen Membranfilters müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:

Marke:

Es gibt viele Marken wie FilmTec, Vonton, Hydrantics usw. und jede hat unterschiedliche Preise.

Kapazität und Volumen:

Membranfilter gibt es in unterschiedlichen Größen und Kapazitäten, was sich auf den Preis auswirkt.

Verarbeitungsqualität:

Auch die Qualität der bei der Herstellung der Filter verwendeten Materialien und die eingesetzten Technologien sind wichtig.

Anfrage:

Auch die Art der Verwendung des Filters (z. B. industrielle, halbindustrielle oder Meerwasserreinigung) kann den Preis beeinflussen.

Sie können seriöse Verkäufer kontaktieren, um genaue Preise zu erfahren und genaue Angaben zu Ihrem Kandidaten zu machen.

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Hersteller von industriellen Membranfiltern:

• Filmtec-Folie
• Ventron Vontron
• Hydranautix nitto
• Toray
• CSM CSM
• Ferienhaus Ferienhaus
• Schweiz, Schweiz
• Lanxess Lanxess
• LG, LG
• Membranmembranen
• Porex Porex
• Siemens-Saatgut
• Lubrin Rubis
• Melibor
• Axon, Axon
• Tresippus
• Parker, Parker
• Inge

Vergleich der Membranmarken von FilmC und Hydronics

Insgesamt handelt es sich bei beiden Marken um hochwertige, in Amerika hergestellte Membranfilter, die jedoch in ähnlicher Form auch im Iran erhältlich sind. Zum Kauf dieser beiden Marken lässt sich eines sagen: Aufgrund der hohen Nachfrage nach Nitrohydronat sind gefälschte Filmtec-Membranen auf dem Markt sehr verbreitet und es ist schwierig, die wichtigsten zu finden. Um Elefantenmembranen vom  Design dieses   Unternehmens zu unterscheiden, folgen Sie dem Link.

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Membranfilter

Auf dem Markt sind verschiedene Arten von Membranfiltern erhältlich. Verschiedene Unternehmen und Hersteller bieten unterschiedliche Produkte an. Am besten kennen Sie die verschiedenen Membranfiltertypen, um herauszufinden, welcher Ihren Anforderungen am besten entspricht.

Cellulosemischether für Membranfilter

Diese Filter enthalten Celluloseacetat und Cellulosenitrat. Es ist sehr porös, sauber und schnell benetzbar. Dies sind Standardmembranfilter, die für verschiedene Laboranwendungen wie Luftüberwachung, Schadstoffanalyse, Mikrobiologie und Sterilisation biologischer Flüssigkeiten verwendet werden.

Acetatacetat

Diese Filter enthalten Zellulose und Triacetadiacetat. Sie sind steril, haben eine hohe Festigkeit und eine geringe statische Belastung. Sie können diesen Membranfilter für Anwendungen wie diagnostische Zytologie, Filtration enzymatischer Lösungen, Studien zur Empfängerbindung und Optimierung der Arbeit mit grampositiven und komplexen Organismen verwenden.

Acetatbeschichteter Membranfilter

Diese Filter enthalten Zelluloseacetat, das auf eine Polyestervliesunterlage aufgebracht ist. Dieser Membranfilter verfügt über eine Matrix mit geringer statischer Belastung und verbesserter chemischer Modulation. Diese Filter werden am häufigsten als Vorfilter oder Transparentfilter verwendet.

Material: Hydrophil aus PTFE

Diese Filter haben den höchsten pH-Wert und die höchste chemische Beständigkeit. Im nassen Zustand sind sie klar und durchsichtig und bieten hohe Durchflussraten. Sie können diesen Membranfilter für HPLC und andere Arten organischer Lösungsmittel in Kombination mit Blau verwenden.

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PTFE-Membranfilter

Diese Filter sind sehr porös, dünn und dienen als absolutes Membranfilter-Konservierungsmittel. Selbst bei starken Basen, starken Säuren und chemisch aggressiven Lösungsmitteln sind sie wirkungslos. Sie können diesen Membranfilter zur Gassterilisation, Belüftung oder Transparenz sowie zur Sterilisation starker Säuren oder Lösungsmittel verwenden, die mit anderen Membranfiltern nicht kompatibel sind.

Nylon-Membranfilter

Dabei handelt es sich um sehr langlebige, hitzebeständige Membranfilter mit hydrophiler Natur. Sie sind außerdem mit Lösungsmitteln, Alkohol und blauen Lösungen kompatibel. Diese Filter können zur Herstellung von HPLC-Proben, zur Verwendung von  transparenten Vakuum-Benzin  -Sterilisatoren und zum Filtern von Lösungen organischer und blauer Lösungsmittel verwendet werden.

 

Polycarbonat-Membranfilter

Sie sind in der Lage, bei Lichteinwirkung Photosynthese zu betreiben und haben sehr gleichmäßige zylindrische Poren. Sie sind langlebig, verfügen über eine hervorragende chemische Beständigkeit und ausreichende Hitzebeständigkeit. Sie können diesen Membranfilter für Epithelmikroskope, Elektronenmikroskope, optische Mikroskope sowie für Getränketests und -sterilisation verwenden.

Tätigkeiten, für die Sie einen Membranfilter verwenden können

Membranfilter können für viele Zwecke sehr nützlich sein. Welchen Membranfilter Sie auswählen, hängt normalerweise von den Methoden ab, die Sie verwenden möchten. Hier sind einige Möglichkeiten zur Verwendung dieser Filter:

Membranfilter

Dieses Verfahren wird hauptsächlich in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Es handelt sich um eine Technologie zum Filtern undurchsichtiger Flüssigkeiten wie Wein, Säfte usw. Sie wird manchmal auch bei der Hämodialyse eingesetzt.

Membranfilter

Als Filterflächenmaterial kommt bei diesem Verfahren Edelstahl, Textilgewebe oder Kunststoff infrage. Dieses Verfahren wird häufig in der Biotechnologie zur Trennung von Wasser-Öl-Emulsionen oder zur Trennung kolloidaler Hydroxide oder Oxide verwendet.

Nanofilter

Bei dieser Methode werden eine Membran und ein Niederdruckfilter mit größeren Poren verwendet. Es ist sehr nützlich bei der Trinkwasseraufbereitung, beispielsweise bei der Entfernung von Schwermetallen und der Wasserenthärtung.

 

Super-Membranfilter

Dieses Verfahren wird in der Pharmaindustrie am häufigsten zur Proteintrennung oder Kaltsterilisation eingesetzt. Es ist auch für die Abwasserbehandlung und Mineraliengewinnung in der Metallurgie nützlich.

Umkehrosmose-Membranfilter

Dies ist der Prozess der Boost-Achse, bei dem  die Kompression im Wesentlichen  den natürlichen Prozess der Osmose freisetzt. Es wird häufig zur Wasseraufbereitung, für Trinkwasser und Aquarienwasser verwendet. Es kann auch für die Herstellung von Fruchtsaftkonzentraten und die Abwasserbehandlung sehr nützlich sein.

Frage und Antwort

Reinigung des Membranfilters

Die Reinigung von Membranfiltern ist ein integraler Bestandteil des Membranfilterbetriebs und hat einen erheblichen Einfluss auf die Prozessleistung. Sedimente können durch hydraulische Methoden wie Rückspülen oder chemische Methoden wie verstärktes Rückspülen (EBW) entfernt werden. Reinigungsvorgänge können entweder als Clean-in-Place (CIP) oder als chemische Offline-Reinigung (oder Einweichen) klassifiziert werden. Beim CIP wird die Membranfiltereinheit gereinigt, ohne sie von ihrem Aufstellungsort zu demontieren, während bei der autonomen Reinigung die Einheit aus dem System entfernt und mit einer Chemikalie imprägniert wird.

Das Rückspülen erfolgt durch Umkehren der Strömungsrichtung durch den Membranfilter, durch Verwendung eines Dichtungsmittels zum Entfernen angesammelter Ablagerungen auf der Oberfläche des Membranfilters und/oder durch Blockieren der Poren des Membranfilters.

Beim EBW wird dem Rückspülwasser Reinigungsmittel zugesetzt und das Wasser für einen kurzen Zeitraum (10–15 Minuten) zirkuliert. Die chemische Reinigung ist ein integraler Bestandteil des Membranfilterfiltrationsprozesses und hat erhebliche Auswirkungen auf die Kosteneffizienz und den Betrieb. Derzeit werden von den Herstellern von Membranfiltern alle Arten von Desinfektionschemikalien empfohlen. Bei einigen davon handelt es sich um spezielle Reinigungsprodukte, bei anderen handelt es sich um handelsübliche Chemikalien. Um die Durchlässigkeit des Membranfilters zu erhöhen, ist eine chemische Reinigung notwendig. Eine chemische Reinigung wird durchgeführt, wenn durch Spülen und/oder Rückspülen der Durchdringungsstrom nicht wiederhergestellt werden kann. Bei der chemischen Reinigung ist die Chemikaliendosis normalerweise höher als die Rückspülrate und die Häufigkeit der chemischen Reinigung ist normalerweise niedriger (etwa einmal pro Woche).

Darüber hinaus kann die erweiterte Rückspülung vollautomatisch erfolgen, während die Trockenreinigung aufgrund ihrer äußeren Eigenschaften manuelle Arbeit erfordert. Wichtig sind die richtige Auswahl chemischer Reinigungsmittel, deren Bedingungen und das Verständnis ihrer Wirksamkeit. Die Auswahl des Reinigungsmittels erfolgt in der Regel je nach Art der Ablagerungen.

Die Wirksamkeit verschiedener Betriebsstrategien für Niederschlagsarten ist in Tabelle 2 zusammengefasst. Wie in Tabelle 2 gezeigt, ist die chemische Reinigung eine wirksame Kontrollstrategie für die meisten Membranfiltertypen.

Bei der Bestimmung der Menge an CIP-Reagenzien sollte immer das Gesamtvolumen des Systems berücksichtigt werden. Zur Berechnung der erforderlichen Reagenzmenge können Sie den AWC RO CIP-Rechner verwenden.

Beim Reinigen eines RO-Systems werden 20 % der Reinigungslösung direkt durch die Membranen gespült und nicht zirkuliert. Dadurch wird eine Verunreinigung der Reinigungslösung mit losen Ablagerungen und großen Schwebeteilchen verhindert.

Die verbleibende Lösung wird dann durch das System zirkuliert, während der Differenzdruck (DP) sorgfältig überprüft wird. Der DP darf 10 lbs (0,69-mal) pro Membranelement nicht überschreiten. Alle 30–60 Minuten kann die Blutzirkulation gestoppt werden, um für 30–60 Minuten „Spaß zu haben“.

Um lose Ablagerungen zu entfernen und frische Reinigungsmittel an die Membranoberfläche gelangen zu lassen, muss die Blutzirkulation wieder in Gang gesetzt werden. Während der Blutzirkulation sollte der pH-Wert alle 15–30 Minuten überprüft werden. Wenn sich der pH-Wert der Reinigungslösung ändert, sollten weitere Reinigungschemikalien hinzugefügt werden, um den pH-Wert wieder in den angegebenen Bereich zu bringen.

Um die Reinigung zu vervollständigen, können Einweichen und Rollen abwechselnd wiederholt werden. Es wird davon ausgegangen, dass die Reinigung bei niedrigem pH-Wert abgeschlossen ist, wenn sich der pH-Wert stabilisiert, die Dauer der Reinigung bei hohem pH-Wert sollte jedoch von der voreingestellten Zeit abhängen. Die zum Erreichen optimaler CIP-Ergebnisse erforderliche Zeit kann durch Ausprobieren oder durch die Durchführung einer Reinigungsstudie ermittelt werden.

Eine Reinigung mit hohem pH-Wert wird typischerweise bei einem pH-Wert von 11 bis 12 mit Reinigungschemikalien wie AWC C-236 für Kieselsäure, AWC C-237 für Biodiversität oder AWC C-227 für starke organische Ablagerungen durchgeführt. Jedes Mal, wenn der pH-Wert unter 11 fällt, werden beim Reinigen weitere Chemikalien hinzugefügt. Wenn die Lösung zu dunkel oder undurchsichtig ist, sollte sie abgelassen und eine neue Reinigungslösung zubereitet werden.

Die Reinigung sollte bei einem niedrigen pH-Wert von 2 bis 3 mit CIP-Chemikalien wie AWC C-234 oder AWC C-235 (phosphorfrei) erfolgen. Wenn der pH-Wert der Reinigungslösung zu irgendeinem Zeitpunkt während der Reinigung 3 ansteigt, sollten weitere Reinigungschemikalien hinzugefügt werden, um den pH-Wert auf den Zielbereich von 2 bis 3 zu senken.

Modifikation der Membranfiltereigenschaften

Die Eigenschaften von Membranfiltern beeinflussen die Reaktivität von Metallen, Membranfiltern und damit die Adsorptions- und Sedimentmenge. Da Proteine ​​bei der Proteinfiltration von hydrophoberen Oberflächen auf hydrophoben Oberflächen adsorbiert werden, kann die Verwendung von körnigen Membranfiltern (Celluloseester, aliphatische Polyamide) dazu beitragen, Ablagerungen auf Membranfiltern zu reduzieren.

Durch eine chemische Modifikation des Membranfilters (z. B. Polysulfonsulfat) oder eine Kombination hydrophober Polymere (Polyimid, Polyvinylfluorid) vom hydrostatischen Typ (Polyvinylpyrrolidon) können die Antifiltrationseigenschaften des Membranfilters verbessert werden. Eine weitere Möglichkeit der Wechselwirkung mit Salzen und Membranfiltern kann durch die Vorbehandlung von Membranfiltern mit Tensiden oder hydrophilen Enzymen erreicht werden.

Herkömmliche Ultrafiltrationsmembranfilter wie Polyphon, Polyethersulfon oder Polyvinylidenfluorid können durch Oberflächenmodifizierung mit verschiedenen Methoden hydrophober gemacht werden:

• Membranfilterebene der Plasmabehandlung.

• Die Polymerisation bzw. Implantation der Membranfilteroberfläche wird durch ultraviolette Strahlung, hohe Temperaturen oder Chemikalien eingeleitet.

• Oberflächenpolymerisation.

• Die Einführung polarer oder ionischer Gruppen auf der Oberfläche des Membranfilters erfolgt durch Wechselwirkung mit Brom, Fluor, starken Basen und starken Säuren.

Eine Hydrophonie der Membranfilteroberfläche kann auch durch die Verwendung einer Filterabdeckung ohne Auslass erreicht werden. Diese Methode ist aufgrund ihrer Einfachheit und Praktikabilität sehr attraktiv.

Durch diese Behandlung wurde die Ultrafiltration der Fischantigensekretion deutlich verbessert und der Penetrationsfluss dadurch fast verdoppelt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Oberfläche des Membranfilters durch Ozon zu verändern und zu befeuchten.

Durch diese Behandlung werden Peroxidgruppen auf der Polymeroberfläche eingeführt, die die Implantation von Monomeren mit hydrophilen Gruppen einleiten und dadurch den Polymergehalt erhöhen können. Anhand der Konzentration der enthaltenen Peroxidgruppen lässt sich die Effizienz der Ozonierung bestimmen.

Die Wirkung von Ozon auf den Durchdringungsfluss wurde mithilfe eines UV-Polysulfon-Membranfilters untersucht. Es zeigte sich, dass Ozon den Permeationsfluss um bis zu 10 % steigerte und die Oxidation des Membranfilters mit Ozon und Wasserstoffperoxid wirksamer war.

Durch Ozon wird die Entstehung größerer Ablagerungen länger als deren Entfernung verzögert. Es bestimmt die Ozondosis und die Ozoneinwirkungszeit für Peroxidgruppen und bestimmt somit den Grad der erhöhten Hydratisierung des Membranfilters.

Magnetischer Ionenaustausch im Membranfilter

Magnetischer Ionenaustausch (MIEX) ist ein chemischer Prozess, bei dem lösliche Ionen und Trägerpartikel an Polymerkügelchen adsorbiert werden. Nach der Sättigung können die Samen mithilfe einer Salzlösung extrahiert werden, um schwangere Wangen und Ionen zu entfernen.

Da ein großer Prozentsatz des löslichen organischen Kohlenstoffs (DOC) polar ist, kann er durch MIEX entfernt werden, indem Chloridionen auf der Harzoberfläche gegen polare und kolloidale organische Stoffe ausgetauscht werden.

Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass der Ionenaustausch die Entfernung von organischer Substanz mit hoher Dichte und mittlerem bis niedrigem Molekulargewicht fördert, wozu auch hydrophile, gewundene und hydrophile Bereiche gehören können. Daher kann der Ionenaustausch mit der Koagulation des Doc-Feeds synchronisiert werden, der in die Membranfiltrationseinheit gelangt, wo der Feed mit geringerer Dichte und die hydrophoben Teile mit höherem Molekulargewicht koaguliert werden. Es wurden mehrere Methoden zur Doc-Entfernung verglichen: Alaunkoagulation (ohne pH-Wert), Alaunkoagulation (mit pH-Wert 6), Ionenaustausch mit Miex-Harz und eine Kombination aus Alaunkoagulation und MIEX.

Die relative Effizienz der Vorbehandlungsmethoden zur DOC-Entfernung wurde in der folgenden Reihenfolge eingestuft: Alaun/Miex > Miex > Alaun pH 6 > Alaun (keine pH-Kontrolle). Es wurde auch festgestellt, dass MIEX den Schlafeffekt auf den Blutgerinnungsprozess selbst bei sehr hohen Konzentrationen von Gerinnungsmitteln beseitigen kann. Bei Verwendung als Vorbehandlung  vor  der UV-Einleitung werden bis zu 80 % NOM erreicht. Darüber hinaus ermöglichte die Kombination der Koagulation mit MIEX die Entfernung von 90 % der Triadrinsäure- und Galensäurevorläufer aus dem Wasser.

Chemische Kontakte zwischen heterogenen Oberflächen in einem Membranfilter

Alle bisherigen chemischen Kontaktmechanismen basieren auf der Annahme, dass die reagierenden Oberflächen einheitliche Oberflächeneigenschaften aufweisen und daher mithilfe einiger universeller Parameter wie Beladungsdichte, Wasser-Hämagar und Wasser definiert werden können.

Dies ist jedoch möglicherweise nicht realistisch, da die Partikel möglicherweise eine ungleichmäßige Oberfläche haben. Verschiedene Oberflächenbereiche werden auf unterschiedliche Art und Weise mit Membranfiltern verbunden. Darüber hinaus kann die Oberfläche des Membranfilters, insbesondere nach ihrer Modifizierung, ungleichmäßige Oberflächeneigenschaften in Bezug auf die Schlammleitfähigkeit aufweisen. Diese Homogenität lässt sich durch einen unterschiedlichen physikalischen und/oder chemischen Ursprung erklären.

Beispielsweise wurde der Partikelkontakt mit Membranfilterporen in verschiedenen Formen untersucht. Es wurde festgestellt, dass Membranfilterporen mit abgerundeten Ecken im Vergleich zu Poren mit scharfen und hervorstehenden Ecken aufgrund der erhöhten elektrostatischen Abstoßung die geringste Tendenz zur Ablagerung von Sedimenten aufweisen.

In einer weiteren Studie zur Oberflächenheterogenität von Nanofiltrationsmembranfiltern und Umkehrosmose mittels chemischer Mikroskopie wurde eine AFM-basierte Modifikationsmethode untersucht, um die transversale Energieverteilung über der Oberfläche zu erhalten. Es wurde festgestellt, dass die Oberflächen der verwendeten Membranfilter chemisch uneinheitlich waren und diese Homogenität bei Mikrongrößen deutlicher wurde.

Dies bedeutet, dass die Haftung der Membranfilteroberflächen am Sediment möglicherweise ungleichmäßig ist und nicht die zuvor besprochene Homogenität aufweist.