Ультрафильтрация – это баромембранный процесс, заключающийся в том, что жидкость «продавливается» через полупроницаемую перегородку. Размер отверстий (пор) ультрафильтрационных мембран лежит в пределах от 5 нм до 0,05–0,1 мкм. Главное отличие мембраной фильтрации от обычного объемного фильтрования в том, что подавляющее большинство всех задерживаемых веществ накапливается на поверхности мембраны, образуя дополнительный фильтрующий слой осадка, который обладает своим сопротивлением.
Ультрафильтрационная технология разделения растворов известна давно. Она успешно применяется в пищевой, химической, микробиологической и других отраслях промышленности, однако в сфере водоснабжения об этом методе всерьез заговорили всего три-четыре года назад.
Это связано с появлением на рынке промышленно освоенных и коммерчески доступных мембран и аппаратов, а также отработкой надежной технологии их эксплуатации. Начавшийся в водоснабжении «бум» мембранных технологий обусловлен огромными масштабами производства новых мембранных аппаратов, специально предназначенных для работы в составе систем очистки природных вод.
Традиционно используемые методы отстаивания и фильтрования для предварительной подготовки в промышленности и получения питьевой воды в коммунальном хозяйстве в настоящее время не обеспечивают высокую технологическую и санитарную надежность. Введение дополнительных стадий очистки (озонирование, сорбция активированным углем и др.) приводит к увеличению эксплуатационных расходов и, соответственно, себестоимости очищенной воды. В этой связи всё большее применение получают мембранные способы обработки воды
Крупные промышленные установки ультрафильтрации стали вводиться в эксплуатацию в конце ХХ века Сегодня по всему миру работают сотни таких станций.
Можно выделить следующие основные области применения этой перспективной технологии:
1. Обработка поверхностных вод: ультрафильтрация обеспечивает высокое качество питьевой, оборотной и технологической воды с минимальными эксплуатационными затратами.
2. Предподготовка воды перед обессоливающими установками: замена традиционной коагуляции и механической фильтрации ультрафильтрацией позволяет улучшить качество осветленной воды, уменьшить загрязнение мембран и ионообменных смол, увеличить срок их службы.
3. Обработка и вторичное использование хозяйственно-бытовых сточных вод: мировые тенденции направлены на повторное использование очищенных бытовых сточных вод. Выгоднее не сбрасывать их в открытый водоем, а направлять после обработки ультрафильтрацией для промышленного использования.
4. Очистка промышленных сточных вод, обеспечивающая их повторное использование и снижающая техногенную нагрузку на водоемы хозяйственно-питьевого назначения.
5. Обработка промывных вод песчаных фильтров. Ультрафильтрационная обработка промывных вод осветлительных фильтров позволяет повысить степень использования воды до 99,8 %.
Несомненными преимуществами установок ультрафильтрации является их компактность, незначительный расход химических реагентов и простота обслуживания, что позволяют снизить себестоимость осветленной воды при ее высоком качестве.