Membranani ajratish texnologiyasi o'lchov usuliga qarab turli yo'llar bilan tasniflanishi mumkin.
(1) Ekstrakt bo'yicha tasniflash
Ajraladigan turli mahsulotlarga asoslanib, membranani ajratish jarayonlarini to'rt toifaga bo'lish mumkin: tozalash, kontsentratsiya, ajratish va ekstraktsiya. O'tkazuvchanlik mahsuloti bo'lgan suvni tozalashda membranani ajratish jarayonlari tozalash deb ataladi; ushlab turuvchi mahsulot bo'lganlar konsentratsiya deb ataladi; o'tkazuvchan va retentat ham mahsulot bo'lganlar ajratish deyiladi; va ikkita kesuvchi kesishmalar orasidagi moddalarni olish uchun ikki xil retentat kesishmalari bilan membranani ajratish jarayonlari kombinatsiyasidan foydalanadiganlar ekstraksiya deb ataladi.
(2) Membran materiali bo'yicha tasniflash
Membrananing materialiga ko'ra, yarim o'tkazuvchan membranalarni organik va noorganik membranalarga bo'lish mumkin. Organik membrana materiallari asosan polisulfon, polipropilen, poliakrilonitril, poliviniliden ftorid, polietersulfon, tsellyuloza asetat, sulfonatlangan polisulfon va aromatik poliamid kabi turli polimer materiallarini o'z ichiga oladi;
Noorganik membrana materiallari metall{0}}asosli noorganik membranalarga, masalan, metallar va metall oksidlari va silikat{1}}asosidagi noorganik membranalarga, masalan, keramika va shishalarga bo'linadi.
Organik membranalar tayyorlash uchun oddiy, yuqori membrana elementi hajmi nisbati bor, arzon va past bosimlarda ishlaydi, lekin zaif kimyoviy barqarorlik, harorat qarshiligi, mexanik kuch va tozalash qarshiligidan aziyat chekadi; noorganik membranalar esa aksincha.
Ham organik, ham noorganik membrana texnologiyalari bir-birining kuchli tomonlarini ortda qoldirishga intilib, o'zlarining afzalliklaridan kelib chiqib, o'z ish faoliyatini doimiy ravishda yaxshilaydi. Hozirgi vaqtda teskari osmozli membrana materiallari orasida faqat aromatik poliamidlar sanoat ishlab chiqarish miqyosiga yetdi, ultrafiltratsiya membranasi materiallari esa sezilarli xilma-xillikka ega.
(3) Ajratish aniqligi bo'yicha tasniflash
Turli xil ajratish aniqliklariga asoslanib, suv tozalash membranasini ajratish jarayonlari nozik filtrlash, mikrofiltratsiya, ultrafiltratsiya, nanofiltratsiya, elektrodializ, teskari osmoz, qatron to'shagi elektrodializi (EDI yoki elektrodeionizatsiya sifatida ham tanilgan) va membrana distillashiga bo'linishi mumkin. Mikrofiltratsiya, ultrafiltratsiya, nanofiltratsiya va teskari osmoz membranadagi bosim farqi bilan, elektrodializ va qatronli qatlam elektrodializ esa potentsial farq bilan boshqariladi. Mikrofiltratsiya membranalari molekulyar og'irlik chegarasi 0,1-1,0 mkm va ish bosimi 0,1-0,2 MPa; ultrafiltratsiya membranalari molekulyar og'irlik chegarasi 5000-200000 Da va ish bosimi 0,1-0,3 MPa; nanofiltratsiya membranalari tuzsizlanish darajasi 0-95% va ish bosimi 0,3-0,6 MPa; teskari osmoz membranalari tuzsizlanish darajasi 95,0% -99,9%, minimal o'tkazuvchanlik sho'rligi taxminan 1 mg / L va ish bosimi 0,7-7,0 MPa.
Elektrodializ membranadan o'tmaydigan tuzsizlangan suvni ishlab chiqaradi. Minimal o'tkazuvchanlik sho'rligi teskari osmosga yaqin, ish bosimi esa 0,1-0,2 MPa. Tuzsizlantirish tezligi oqim yo'lining uzunligi va ish oqimining intensivligiga qarab 0-98% oralig'ida sozlanishi mumkin.
Elektrodializning tuzsizlangan suv oqimi yo'lini anion va kation almashinadigan qatronlar bilan to'ldirish qatronli qatlam elektrodializ tizimini hosil qiladi. Oqim sho'rligi 2-5 mg / L oralig'ida bo'lsa, qatronli qatlam elektrodializining o'tkazuvchanligi 10-15 MŌ darajasida saqlanishi mumkin.
(4) Membran tuzilishi bo'yicha tasniflash
G'ovakli va g'ovak bo'lmagan membrana tuzilmalari o'rtasidagi farqga ko'ra, ajratish membranalarini g'ovakli va zich membranalarga bo'lish mumkin. G'ovak membranalarda o'tkazuvchan teshiklar ko'p bo'lsa, zich membranalarda o'tkazuvchan teshiklar bo'lmaydi.
Membrananing tuzilishining bir xilligiga qarab, g'ovakli membranalar va zich membranalarning har birini yana bir jinsli membranalarga va geterogen membranalarga bo'lish mumkin. Bir jinsli membrananing membrana tuzilishi membrana yuzasining vertikal yo'nalishi bo'yicha bir xil bo'lsa, geterogen membrananing membrana tuzilishi membrana yuzasining vertikal yo'nalishi bo'yicha-bir xil bo'lmaydi.
Mikrofiltratsiya membranalari g'ovakli geterogen membranalardir. Membranani o'tkazganda g'ovak hajmi tartibsiz o'zgaradi va ushlab turish samaradorligi asosan o'rtacha g'ovak hajmi va g'ovakligi bilan belgilanadi.
Ultrafiltratsiya membranalari g'ovakli, heterojen membranalardir. Membrananing ozuqa suvi tomoni zich qatlamga ega bo'lib, suv o'tkazuvchanligini osonlashtiradigan ozuqa suvi tomonida kichikroq g'ovak o'lchamlari va tozalangan suv tomonida kattaroq teshik o'lchamlariga olib keladi. Odatiy zich bir jinsli membrana elektrodializda ishlatiladigan ion almashinadigan membrana bo'lib, suv o'tkazuvchanligi cheklangan, lekin ijobiy yoki manfiy ionlar uchun juda yuqori o'tkazuvchanlikka ega.
Aromatik poliamid teskari osmozli kompozit membranalar tipik heterojen zich membranalardir. Bu membrana bir vaqtning o'zida yuqori o'tkazuvchanlik va yuqori o'tkazuvchanlik nisbatiga erishadigan, yuqori{2}}o'tkazuvchanlikning o'ta yupqa kompozit qatlami bilan laminatlangan qalinroq, yuqori{1}}tezlikli, g'ovakli qo'llab-quvvatlovchi membranadan iborat.
Zich bir jinsli membranalar barcha yo'nalishlarda bir xil tuzilishga ega va yuqori o'tkazuvchanlik koeffitsientlariga ega, ammo past o'tkazuvchanligi tufayli ular odatda mustaqil ravishda shakllanmaydi va ko'pincha kompozit membranalarning zich qatlami hisoblanadi.
(5) Elementlar tuzilishi bo'yicha tasniflash
Membran elementi - bu qatlamga o'xshash yoki filamentli membranalarni mos keladigan strukturaviy komponentlar bilan-birlashtirish natijasida hosil bo'lgan membrana ishchi birligi. Strukturaviy farqlarga ko'ra, membrana elementlari plastinka, plitka, quvur, ichi bo'sh va spiral yara kabi turli xil strukturaviy shakllarga bo'linishi mumkin.
Har xil membrana tuzilmalari volumetrik maydon, oqim sxemasi, bosimni qo'llab-quvvatlash va tozalash shartlari bo'yicha o'zlarining afzalliklari va kamchiliklariga ega.
Nozik filtratsiya, mikrofiltratsiya va ultrafiltratsiya membranalari plastinka va ramka filtrlarida foydalanish uchun plastinka konstruktsiyalarida joylashtirilishi mumkin. Plastinka va ramka filtrlari kichik hajmli maydonga ega bo'lsa-da va membrana materialini tez-tez almashtirishni talab qilsa-da, faqat vaqti-vaqti bilan ishlashga imkon beradi, membranani qo'llab-quvvatlash va suv o'tkazuvchanligi uchun strukturaviy materiallar bir martalik ishlatilmaydi, bu esa membranalarni almashtirishda eng past material narxiga olib keladi.
Nozik filtrlash va mikrofiltratsiya membranalari, shuningdek, qatlamli filtrlarni hosil qilish uchun qatlamli tuzilmalarda joylashtirilishi mumkin. Ular hajmli maydonni oshirish uchun plili strukturaga tayanadi va orqa bosimni qo'llab-quvvatlash va suv o'tkazuvchanlik kanallarini hosil qilish uchun membrananing o'zidan foydalanadi. Biroq, pliseli membranalarni almashtirish strukturaviy materiallarning narxini oshiradi.
Plastinka va plitkali membranalar to'liq-oqimning ishlash xususiyatiga ega. Ularning umumiy kamchiliklari keng miqyosda uzluksiz ishlab chiqarish va tozalash mumkin emasligini o'z ichiga oladi. Oddiy jihozlari va qulay ishlashi tufayli ular asosan kichik-miqyosda, past ifloslanish jarayoni terminali suv tozalash muhitlarida qo'llaniladi.
Quvurli membranalar ichki diametri 10-15 mm bo'lgan ichki bosim ostida ishlaydigan mikrofiltratsiya, ultrafiltratsiya, nanofiltratsiya yoki hatto teskari osmoz membranalari bo'lishi mumkin. Quvurli membranalarni qayta yuvish mumkin emas, kichik hajmli maydonga ega, uskunaning yuqori narxi va uskunaning samaradorligi past; ammo ularni yaxshilab-oldinga yuvish mumkin, bu ularni yuqori-qovushqoqlik, loyqalik darajasi yuqori suyuqliklarni tozalash uchun mos va maxsus ozuqa konsentratsiyasi va sanoat oqava suvlarini tozalash uchun mukammal membrana tuzilishiga ega.
Bo'shliq filtrlash membranalari mikrofiltratsiya, ultrafiltratsiya, nanofiltratsiya yoki teskari osmoz bo'lishi mumkin, ularning ichki diametri 25 dan 1200 mkm gacha va tashqi diametri 50 dan 2000 mkm gacha.
Bo'shliq filtrlash membranalari bosim yo'nalishi bo'yicha ichki bosim va tashqi bosim turlariga bo'linishi mumkin. Ichki bosimli membranalar kichikroq hajmli maydonga va pastroq kirni{1}}ushlash qobiliyatiga ega, gidravlik tarzda yuvilishi oson va ozuqa suvi sifatiga yuqori talablarga ega. Ular oʻzaro{3}}oqim yoki toʻliq-oqim rejimlarida ishlashi mumkin. Tashqi bosimli membranalar kattaroq hajmli maydonga va yuqori kirni ushlab turish qobiliyatiga ega, gidravlik tozalash oson emas, ozuqa suvining sifatiga nisbatan past talablarga ega va asosan toʻliq{7}}oqim rejimida ishlaydi, bu esa oʻzaro{8}}oqim hosil qilishni qiyinlashtiradi.
Bo'shliq filtrlash membranalari boshqa membrana tuzilmalari bilan taqqoslanmaydigan juda yuqori hajmli maydonlarga ega bo'lishi mumkin va mukammal oldinga va orqaga yuvish ko'rsatkichlariga ega.
Bo'shliq membrana tolalarining mexanik kuchi cheklanganligi sababli, tolaning sinishi asosiy muammo bo'lib, ma'lum bir ish davridagi tolaning sinishi darajasi membrananing ishlash muddatining muhim ko'rsatkichiga aylanadi.
Roll{0}membrana tuzilmalari asosan nanofiltratsiya va teskari osmos membranalari uchun ishlatiladi va so'nggi yillarda spiral{1}}yuqoriga ultrafiltratsiya membranalari ham paydo bo'ldi. Ushbu tuzilma o'rtacha hajmli maydonga ega va yuqori ish bosimiga chidamliligi, ozuqa suvining past sifatiga talablar, katta ifloslanish qobiliyati, oson o'zaro{3}}oqim va oldinga yuvish qobiliyati kabi afzalliklarga ega.
Yuqoriga spiral -membranadagi suv oqimi kanalining -kesimini bir xil balandlikdagi tekis kanal deb hisoblash mumkin. Ushbu struktura mahalliy ifloslanishga imkon beradi va yuqori ifloslanish qobiliyatiga ega; ammo, har bir sohada yaxshi yuvish effektlariga erishish oson emas, bu uni mahalliy ifloslanishga moyil qiladi.
Bundan tashqari, spiral{0}}kompozit membranalarni qayta yuvish mumkin emas, bu esa yomon tozalash effektiga olib keladi. Membrananing ifloslanishi tufayli unumdorlikning pasayishi spiral tuzilmalar- uchun asosiy muammo bo'lib, ma'lum bir ish davridagi ishlashning pasayishi darajasi membrananing ishlash muddatining muhim ko'rsatkichiga aylanadi.
