Kalvosuodatin

BOLLFILTER kehittää ja valmistaa piikarbidista (SiC) ja alumiinioksidista (Al₂O₃) valmistettuja keraamisia kalvosuodattimia teolliseen vedenpuhdistukseen, ultrafiltraatioon sekä öljyn ja veden erotteluun. Kalvoissamme yhdistyvät äärimmäinen kestävyys ja korkea suodatusteho – jopa 0,05 µm:n tarkkuudella.

Mitä on kalvosuodatus?

Kalvosuodatus on erotusmenetelmä, jossa neste puristetaan puoliläpäisevän kalvon läpi, joka päästää tietyt aineet läpi mutta pidättää toiset. Erottelu tapahtuu pääasiassa koon perusteella: hiukkaset ja molekyylit, jotka ovat suurempia kuin kalvon huokoset, jäävät retentaatin puolelle, kun taas puhdistettu neste (permeaatti) kulkee kalvon läpi.

Toisin kuin kemialliset puhdistusmenetelmät, kalvosuodatus on puhtaasti fysikaalinen este. Tämä tarkoittaa, että puhdistus tapahtuu ilman lisäaineita, että prosessi on ennustettavissa riippumatta väliaineen vaihteluista ja että erotetut aineet voidaan kierrättää tiivistetyssä muodossa.

Kalvosuodatusta käytetään vedenpuhdistuksessa, elintarvike- ja juomatuotannossa, lääkkeiden valmistuksessa, kemianteollisuudessa ja biokaasun tuotannossa – kaikkialla, missä hiukkasten, mikro-organismien tai liuenneiden aineiden hallittu erottelu on ratkaisevan tärkeää prosessin laadun ja taloudellisuuden kannalta.

Kalvolevyt

SiC-kalvolevyt ovat vankkoja, kemikaalinkestäviä ja tarjoavat tehokkaan suodatuksen matalassa paineessa. Niitä voidaan pinota jopa 15 kappaletta.

Putkikalvo

Ultrasuodatuskalvojamme käytetään hiukkasten, kolloidien ja bakteerien erottamiseen nesteistä.

Jos haluat tietää, mitä ratkaisua tarvitset, täytä lomake, niin otamme sinuun yhteyttä.

Kalvosuodatuksen tyypit

Kalvosuodatusta on neljä päätyyppiä, jotka eroavat toisistaan sen mukaan, minkä kokoisia hiukkasia ne suodattavat. Karkeimmasta hienoimpaan:

Mikrosuodatus (MF) – hiukkaskoko 0,1–10 µm. Suodattaa suspendoituneet hiukkaset, suuremmat bakteerit ja kiinteät aineet. Käytetään usein esisuodatuksena.

Ultrasuodatus (UF) – huokoskoko 0,01–0,1 µm. Suodattaa bakteereja, viruksia, proteiineja ja kolloideja. Yleisin menetelmä mikrobiologisen suojan aikaansaamiseksi vedenkäsittelyssä. Lue lisää ultrasuodatuksesta →

Nanosuodatus (NF) – huokoskoko 0,001–0,01 µm. Suodattaa orgaanisia aineita, väriä sekä kaksiarvoisia ioneja, kuten kalsiumia ja magnesiumia.

Käänteisosmoosi (RO) – huokoskoko alle 0,001 µm. Suodattaa periaatteessa kaikki liuenneet aineet, mukaan lukien suolat ja mineraalit. Lue lisää osmoosilaitteista →

Menetelmän valinta riippuu siitä, mitä kyseisessä prosessissa nesteestä on erotettava, ja monissa laitoksissa useita menetelmiä yhdistetään peräkkäin.

Käänteisosmoosi (RO)

Käänteisosmoosi on suodatusmenetelmä, jossa vedestä tai muista nesteistä poistetaan ionit, molekyylit ja suuremmat hiukkaset puoliksi läpäisevän kalvon avulla. Se poistaa erittäin tehokkaasti liuenneet suolat, epäpuhtaudet, jolloin tuloksena on erittäin puhdasta vettä.

Nanosuodatus (NF)

Nanosuodatus poistaa tiettyjä liuenneita aineita, kuten kaksiarvoisia ioneja (esim. kalsiumia ja magnesiumia) ja suurempia orgaanisia molekyylejä. Samalla se päästää läpi pienempiä hiukkasia, kuten natriumia ja kloridia. Sitä käytetään usein veden pehmentämiseen, osittaiseen suolanpoistoon ja orgaanisen aineksen poistamiseen.

Ultrasuodatus (UF - Ultrasuodatus)

Ultrasuodatuksessa käytetään kalvoja, joissa on hieman suuremmat huokoset, erottamaan nesteestä suurempia aineita, kuten proteiineja, öljyjä ja kiinteitä aineita. Sitä käytetään laajalti jäteveden käsittelyssä, proteiinien talteenotossa sekä elintarvike- ja juomateollisuudessa.

Mikrosuodatus (MF)

Mikrosuodatus poistaa suuremmat hiukkaset, kuten bakteerit, kiintoaineet ja jotkin virukset, käyttämällä kalvoja, joissa on suhteellisen suuret huokoset. Sitä käytetään laajalti nesteiden sterilointiin, juomien valmistukseen ja hyvin pienten hiukkasten erottamiseen.

Ristivirtaussuodatus vs. umpisäiliösuodatus

Suodatusmenetelmä mukautetaan sovelluksen mukaan, ja käytettävissä on kaksi eri vaihtoehtoa:

Crossflow-suodatus; neste virtaa kalvon pinnan suuntaisesti.
Dead-end suodatus; neste pakotetaan kalvon läpi.

Ne soveltuvat erityyppisille nesteille ja sovelluksille.

Crossflow-suodatus

Crossflow-suodatuksessa neste virtaa kalvon pinnan suuntaisesti. Osa nesteestä, jota kutsutaan permeaatiksi, kulkee kalvon läpi, kun taas loppuosa, retentaatti, jatkaa matkaa kalvon pintaa pitkin ja kuljettaa mukanaan hiukkasia. Tämä menetelmä vähentää kalvon tukkeutumisriskiä, takaa tasaisen suodatuksen ajan myötä ja pidentää kalvon käyttöikää. Se vaatii myös vähemmän huoltoa. Crossflow soveltuu siksi erityisen hyvin teollisuusprosesseihin, joissa neste sisältää paljon hiukkasia tai joissa suodatuksen on oltava erityisen perusteellista.

Dead-end suodatus

Dead-end suodatuksessa neste pakotetaan kalvon läpi. Kaikki hiukkaset ja epäpuhtaudet tarttuvat kalvon pintaan, joka muodostaa ajan mittaan kerroksen, niin sanotun suodatinkakun. Menetelmä on yksinkertainen, halpa ja toimii hyvin, kun nesteessä on vähän hiukkasia. Se soveltuu yksinkertaisempiin sovelluksiin, joissa tarvitaan vähemmän suodatuskapasiteettia.

Kalvon materiaaliominaisuudet

Keraamiset kalvomme koostuvat kolmesta kerroksesta:

Ominaisuudet	SiC	Al₂O₃	Polymeeri
Elinkaari	+++	+++	+
virtaus	+++	++	+
Kemiallinen kestävyys	+++	++	+
Kustannussäästöt	+++	+++	+
Toimiva TMP	+++	++	+
Lämpötilan kestävyys	+++	+++	+
Pilaantumisen vaikutus	+++	++	+

SiC verrattuna muihin materiaaleihin

Piikarbidi (SiC) on yksi maailman kovimmista materiaaleista. Keraamiset SiC-kalvomme ovat erittäin kestäviä sekä kemiaalisesti että mekaanisesti. Ne tarjoavat myös erittäin hyvän virtauskapasiteetin, korkean läpäisevyyden ja ovat erittäin hydrofiilisiä - eli ne "pitävät" vedestä ja päästävät sen tehokkaasti läpi. Lisäksi SiC-kalvot kestävät hyvin kemikaaleja ja ovat korroosionkestäviä.

Piikarbidikalvojen lisäksi tarjoamme myös alumiinioksidikalvoja (Al₂O₃), jotka ovat monipuolisia ja toimivat hyvin monissa suodatussovelluksissa. Mutta kun vaatimukset ovat korkeimmillaan, SiC-kalvot ovat parempi valinta - niiden ylivoimaisen suorituskyvyn ansiosta useissa keskeisissä luokissa.

Keraamiset kalvot vs. polymeerikalvot

Kalvoja valmistetaan kahdesta pääasiallisesta materiaaliluokasta: orgaanisista polymeerikalvoista, jotka ovat muovipohjaisia, ja epäorgaanisista keraamisista kalvoista. BOLLFILTER on valinnut keraamisen tekniikan, ja tämä ero on ratkaiseva teollisissa sovelluksissa.

Kemiallinen resistenssi. Piikarbidista valmistetut keraamiset kalvot kestävät koko pH-asteikon, 0–14, ja niitä voidaan puhdistaa voimakkailla hapoilla, emäksillä ja hapettimilla ilman, että ne hajoavat. Polymeerikalvojen käyttöalue rajoittuu tyypillisesti pH-arvoihin 2–12, ja ne hajoavat aggressiivisten puhdistuskemikaalien vaikutuksesta, mikä rajoittaa niiden tehokasta palauttamista likaantumisen jälkeen.

Lämmönkestävyys. SiC-kalvo kestää korkeita lämpötiloja ja nopeita lämpötilanvaihteluita. Polymeerikalvot muodonmuuttuvat jo kohtuullisessa lämmössä, minkä vuoksi niitä ei voida käyttää kuumissa prosessivirtauksissa ja CIP-puhdistus on rajoitettava alhaisempiin lämpötiloihin.

Mekaaninen lujuus. Piikarbidi on yksi maailman kovimmista materiaaleista. Kalvot kestävät suuria paine-eroja ja voimakasta vastavirtahuuhtelua murtumatta tai irtoamatta.

Käyttöikä ja kokonaiskustannukset. Polymeerimembraanit vaihdetaan yleensä 3–7 vuoden välein. Keraamiset kalvot voivat kestää 15–20 vuotta tai jopa pidempään. Korkeammat alkuinvestoinnit maksavat itsensä takaisin, sillä membraanien vaihtotarve on vähäisempi, tuotantokatkokset ovat pienempiä ja kemikaalien kulutus on alhaisempi laitoksen koko elinkaaren ajan.

Sovelluksissa, joissa on aggressiivisia aineita, korkeita lämpötiloja, voimakasta likaantumista tai vaatimuksia pitkästä käyttöajasta, keraamiset kalvot ovat teknisesti ja taloudellisesti parempi valinta.

Haluatko tietää lisää kalvoistamme?

Täytä lomake ja otamme sinuun yhteyttä