Ultrafiltrace vody

Ultrafiltrace se řadí mezi membránové procesy. Je to metoda filtrace vody, při níž dochází k separaci částic při průchodu roztoku přepážkou – membránou. Jako ultrafiltrační se popisují membrány s porozitou 0.1 – 0.01 µm. Hnací silou je rozdíl hydrostatických tlaků. Vstupní voda se na membráně dělí na retentát, který zůstává na vstupní straně, a produkt permeát, který prochází skrz membránu.

V případě ultrafiltrace existují dva dominantní mechanismy separace částic:

• na povrchu přepážky (membrány) jsou zachyceny částice větší než je průměr pórů membrány
• částice menší, než průměr pórů vnikají do pórů a adsorbují se na jejich povrch. K adsorpci (fyzikální i chemisorpci) dochází i mimo póry, na povrchu membrány.

Podle toho, který mechanismus převažuje, se poté používá způsob čištění membrán. V prvním případě stačí k odstranění zachycených částic aplikace prostého zpětného proplachu. V případě převažujícího druhého mechanismu bývá obvykle třeba aplikovat chemikálie a použít tak tzv. chemicky posílený proplach. Použití chemikálií pro vyčištění membrán je také nutné v případě, že na membránách dochází ke srážení anorganických sloučenin, nebo když jsou membrány zanášeny organickými látkami. V obou případech je na vině nedostatečně předupravená vstupní voda. Z výše uvedeného je zřejmé, že požadovaný stav je takový, kdy na membránu přichází vstupní voda již obsahující částice agregátně stabilní a o průměru větším, než je průměr pórů. Z tohoto důvodu se surová voda před vstupem do ultrafiltrace dle charakteru zdroje často tzv. předupravuje.

Většina membrán je v současnosti vyráběna z polymerů, spíše okrajově se používají materiály keramické. Provoz ultrafiltračních membrán je cyklický, takže po fázi filtrace nastává fáze praní – přesněji zpětného proplachu.

Ultrafiltrace je kompaktní alternativa k tradičním filtračním technologiím úpravy vody. Avšak díky malým průměrům pórů membrány umožňuje odstraňování částic řádově menších, než je tomu např. u pískové filtrace, přes membránu tedy neprojdou ani bakterie, viry či organické makromolekulární látky. Proces se dá snadno automatizovat, přesto vyžaduje denní dohled obsluhy, zejména hlídání kvality surové vody a případnou reakci na její změny. Jako všechny modulární systémy se dá relativně snadno rozšiřovat dle měnících se potřeb daného provozu.