2.3.2. Основные типы фильтрационных элементов

Для осуществления тупиковой и поперечной фильтрации разработаны раз­личные типы фильтрационных элементов. Выделяют три основных типа элементов:

1. Трубчатые - представляют собой полые трубки из фильтрующего мембранного материала диаметром более 5-7 мм. Некоторое количество труб (до 60-80 штук) компонуется в модуль с общим каналом подвода воды на очистку (при фильтрации снаружи внутрь) или отвода фильтрата (при фильтрации изнутри наружу). Достоинством такого рода систем являются простота расчета и возможность очищать воды с высокой концентрацией взвешенных веществ. Однако данный вид элементов обладает следующими недостатками: небольшая площадь фильтрации (вследствие большого диаметра), энергоемкие, большой диаметр приводит к больших расходам воды и реагентов при обратной промывке.

2. Плоские - представляют собой две плоские фильтрующие поверхности с расположенным между ними устройством для отвода пермеата. Далее плоские элементы компонуются в модули. Для равномерного распределения исходной сточной воды по поверхности мембран могут применяться специальные распре­делительные устройства. При последовательном перемещении очищаемой воды от одного элемента к другому устраиваются каналы, которые позволяют очищаемой воде без фильтрации перетечь к следующему элементу. Основным недостатком данной системы является очень низкое соотношение площади фильтрации и занимаемого объема. К преимуществам следует отнести простоту процесса очистки и замены мембран.

3. Половолоконные (капиллярные) мембраны имеют диаметр волокон менее 2 мм. Отдельные волокна компонуются в пучки, затем пучки компонуются в мембранные модули с общим устройством подвода сточной воды и отвода фильтрата. Маленький диаметр дает возможность достигать больших площадей фильтрации на единицу объема установки.

Процесс может проходить как изнутри наружу, так и снаружи вовнутрь. Специфической особенностью этих элементов является то, что в них применяется нежесткое крепление волокон. Все мембранные модули на основе полых волокон на конце имеют уплотнитель (обычно полимерный). Мембранные элементы данного типа допускают возможность обратной промывки, что позволяет свести к минимуму частоту химической обработки мембран. В табл. 2.7 приведены основные достоинства и недостатки различных мембранных элементов.

Таблица 2.7. - Достоинства и недостатки различных мембранных

элементов

Тип элемента

Площадь: объем (м2: м3)

Преимущества

Недостатки

Плоский

400 - 600

Простота обслуживания

Сложный дизайн, не доступна обратная промывка, высокая стоимость

Трубчатый

20 - 30

Мех. прочный, доступна мех. очистка, устойчив к высоким концентрациям взвешенных веществ

Высокие капитальные затраты, высокие затраты при замене элементов

Половоло-конный

5000 - 40000

Обратная промывка, компактность, устойчивость к взвешенным веществам

Чувствителен к резким перепадам давления