Màng lọc UF( Ultra Filtration) hay còn gọi là màng siêu lọc sợi rỗng thẩm thấu, mỗi sợi màng có dạng hình ống, màu trắng, khi lọc cho phép nước đi từ ngoài vào trong lòng ống nhờ áp lực dòng chảy của nước, khi ta bịt một đầu ống lại hoặc uốn ống theo hình chữ (U). Dưới áp lực dòng chảy của nước sẽ thấm qua các mao dẫn có kích thước khoảng từ 0,1~0,001micromet(µm).

CÔNG DỤNG CỦA MÀNG SIÊU LỌC UF

Với kích thước từ 0,1~0,001micron (µm) màng lọc UF có thể lọc sạch các tạp chất có kích thước nhỏ hơn cả vi khuẩn, loại bỏ dầu, mỡ, hydroxit kim loại, chất keo, nhũ tương, chất rắn lơ lửng,và hầu hết các phân tử lớn từ nước và các dung dịch khác như (phấn hoa, tảo, kí sinh trùng, virut, và vi trùng gây bệnh…)và đặc biệt là có thể triệt tiêu được vi khuẩn tới 99.9% dường như không còn vi khuẩn. Các phân tử có kích thước lớn hơn như các loại tạp chất, virus, vi khuẩn sẽ bị giữ lại và thải xả ra ngoài. qua tất cả các bước lọc khắt khe nhất từ các lõi lọc, cấp lọc và màng siêu lọc UF đã cho ra một nguồn nước siêu tinh khiết đảm bảo sức khỏe tối ưu cho mọi người sử dụng.

Cấu tạo và chức năng của màng siêu lọc UF

 

Màng lọc Ultrafiltration có thể hoạt động theo 2 nguyên lý:

Từ ngoài vào trong: Lớp lọc nằm bên ngoài màng, Dòng nước có chất ô nhiễm được đẩy vào từ bên ngoài vào trong màng lọc tất cả các chất độc hại được dữ lại bên ngoài màng lọc. chỉ duy nhất Nước sạch nguyên khoáng ,nước tinh khiết sau lọc được thu ở bên trong màng lọc.

Từ trong ra ngoài: Lớp lọc nằm bên trong màng. Dòng nước có chất ô nhiễm được thấm vào từ bên trong màng lọc. Nước sạch sau lọc được thu ở bên ngoài màng lọc

Nguyên lý công nghệ siêu màng lọc Ultrafiltration
 

Cấu tạo của màng siêu lọc UF

Cấu tạp bên trong của màng siêu lọc UF

Màng siêu lọc UF được cấu tạo từ những sợi rỗng không đối xứng được làm từ PVDF hoặc có thể từ HP BDF. Những màng này có khả năng thẩm thấu cao, có thể chịu được các chất hóa học, có khả năng chống lại sự bám dính, có kích thước lỗ lọc nhỏ từ 0,1 – 0,01 micromet, có khả năng làm sạch dễ dàng. Chính vì có cấu tạo như trên nên màng lọc UF có thể đảm bảo hiệu suất làm việc cao,  hiệu quả lọc cao.

Hàng ngàn sợi lọc sẽ được đặt trong một ống lọc được cấu tạo bằng thép không gỉ có tráng một lớp chống ăn mòn UV, mỗi sợi có đường kính dưới 2mm. Chính điều này giúp tăng diện tích bề mặt, tăng khả năng loại bỏ chất bẩn mà lại giúp thiết bị có kích thước nhỏ gọn hơn, đồng thời cũng làm cho việc tẩy rửa, vệ sinh được đơn giản hơn rất nhiều.

Song song với hệ thống lọc nước, trên mỗi thiết bị lọc bằng màng siêu lọc UF còn có hệ thống CIP. Hệ thống CIP sẽ giúp vệ sinh toàn bộ thiết bị bằng những chất tẩy rửa sau một thời gian sử dụng để giữ cho hệ thống hoạt động hiệu quả hơn, nâng cao tuổi thọ thiết bị.

Một hệ thống để thổi khí sạch vào để loại bỏ hoàn toàn hóa chất tẩy rửa, nước sau khi CIP ra khỏi hệ thống và giúp thiết bị sạch và an toàn hơn trước khi bắt đầu một chu trình vận hành mới.

 

Cấu tạo màng lọc UF

Nguyên lý hoạt động
UltraFiltration(UF) là một công nghệ lọc dùng áp suất thấp để loại bỏ những phân tử có kích thuớc lớn ra khỏi nguồn nước. Dưới một áp suất 1.5~3kgf/cm², nước tinh, muối khoáng và các phân tử ion nhỏ hơn lỗ lọc (0.1- 0.001 micron) sẽ “chui” qua màng dễ dàng để tạo ra một nguồn nước tinh khiết.

Mặt cắt màng lọc UF

Một số đặc điểm tiêu biểu của công nghệ Ultrafiltration:
Đặc điểm chính 

Ưu điểm của màng lọc UF

–         Đầu tiên phải kể đến đó chính là khả năng loại bỏ tạp chất, những chất ô nhiễm, vi khuẩn có hại…đảm bảo được chất lượng nước đầu ra, đồng thời giữ lại được những khoáng chất cần thiết trong nước.

- Quá trình lọc diễn ra ở nhiệt độ bình thường từ (0~ 35°C) và áp suất thấp từ (1~5 bar)nên tiêu thụ ít điện năng, cắt giảm chi phí hoạt động đáng kể. Kích thước của hệ thống gọn nhỏ, cấu trúc đơn giản nên không tốn mặt bằng lắp đặt.

- Không có nước thải lãng phí như RO tiếp kiệm lớn cho người sử dụng.

- Quy trình vận hành đơn giản, không cần nhiều nhân công.

- Cấu trúc và vật liệu màng lọc đồng nhất sử dụng phương pháp lọc cơ học, không sử dụng hóa chất, vật liệu lọc an toàn nên không làm biến đổi tính chất hóa học của nguồn nước.

–         Độ bền màng lọc cao, màng lọc dễ vệ sinh

Tiêu chí	Mẫu nước	Sau khi lọc
Độ đục (NTU)	10.2	0.2
Volatile Phenolic Compound (mg/L)	0.018	<0.002
CODcr (mg/L)	3.46	1.46
Chloroform (mg/L)	347	4.5
Tổng số khuẩn Intestinal Coliform (cfu/mL)	350	0
Tổng số khuẩn Fecal Coliform (cfu/L)	350	0

Chất lượng nước sau khi lọc bằng màng UF

Những ứng dụng của hệ thống siêu lọc UF

Có thể kể ra một vài ứng dụng của hệ thống siêu lọc UF  như sau:

Ứng dụng trong công nghệ sản xuất nước sạch

Hệ thống lọc nước bằng màng siêu lọc UF 

Với kích thước lỗ lọc nhỏ, nên màng lọc UF có thể được sử dụng để loại bỏ những chất bẩn có trong nước đầu vào, chúng có thể được sử dụng để thay thể hệ thống xử lý nước thứ cấp và lọc trước kia, giúp làm gọn nhẹ, giảm bớt cồng kềnh trong một dây chuyền xử lý nước.

Ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất sữa

Màng lọc UF được dùng để cô đặc protein trong chế biến váng pho mai, nhờ màng UF có thể tập trung được một lượng váng sữa nhiều hơn mà lại không làm biến tính protein như phương pháp sử dụng hơi nước và sấy khô truyền thống.

Với công nghệ mới này giúp cho :

–         Tiết kiệm được chi phí vận hành, tiết kiệm năng  lượng

–         Hệ thống đơn giản, gọn nhẹ

–         Chất lượng sản phẩm cao hơn, tiết kiệm được nguyên liệu đầu vào, nâng cao năng suất,

Tuy nhiên, trong sữa pho mai có chứa canxi phospaht nên có khả năng tạo cặn trên bề mặt màng, dẫn đến màng hay bị tắc  nên cần chú ý ở giai đoạn tiền xử lý và chú ý khi tiền hành lọc.

Một số ứng dụng khác của màng siêu lọc

–         Ứng dụng trong xử lý nước thải, tái sử dụng nước

–         Ứng dụng trong công nghệ sản xuất nước hoa quả,

–         Trong lọc máu và điều trị một số bệnh

–         Sử dụng trong các phòng thí nghiệm

–         Giúp khử muối và dung môi trao đổi protein

–         Công nghệ sản xuất dược phẩm

–         Sản xuất các chất bán dẫn…

Chính những ưu điểm trên đã giúp cho màng siêu lọc UF vẫn còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và là lựa chọn làm phương pháp hỗ trợ giúp nâng cao hiệu quả cho những công nghệ mới.