Минералды суды өндірудің ультрафильтрациялық жүйесі
Ультрафильтрация - бұл заттардың мөлшері мен молекулалық салмағына қарай бөлетін мембраналық сүзу әдісі.Ол үлкенірек молекулалар мен бөлшектерді сақтай отырып, кішірек молекулалар мен еріткіштердің өтуіне мүмкіндік беретін жартылай өткізгіш мембрананы пайдалануды қамтиды.
Өнеркәсіптің әртүрлі салаларында ультрафильтрация макромолекулалық ерітінділерді, әсіресе ақуыз ерітінділерін тазарту және концентрациялау үшін қолданылады.Ол әдетте химиялық және фармацевтикалық өндірісте, тамақ пен сусындарды өңдеуде және ағынды суларды тазартуда қолданылады.Бұл қолданбалар ресурстарды қайта өңдеуге, өнім сапасын жақсартуға және қоспаларды кетіруге бағытталған.
Сонымен қатар, ультрафильтрация қан диализінде өте маңызды, бұл бүйрек дисфункциясы бар емделушілерде қан ағымынан қалдық өнімдер мен артық сұйықтықтарды кетіру үшін қолданылатын медициналық процедура.Маңызды компоненттерді сақтай отырып, зиянды заттарды іріктеп сүзу арқылы ультрасүзгі диализбен емдеуді қажет ететін адамдардың әл-ауқатын сақтауда маңызды рөл атқарады.
Жалпы алғанда, ультрафильтрация әртүрлі салаларда бөлу мен тазартудың тиімді құралын қамтамасыз етеді, процестерді жақсартады және өнеркәсіптік және медициналық қолданбаларда жақсы нәтижелерге ықпал етеді.
Ультрафильтрация ауыз суды тазарту процестерінде, әсіресе Германиядағы су шаруашылығында маңызды рөл атқарады.Сыйымдылығы 300 м3/сағ ультрасүзгілеу шикі судың құрамындағы бөлшектер мен макромолекулаларды тазарту үшін қолданылады, оның ауыз суға қажетті стандарттарға сәйкестігін қамтамасыз етеді.
Ультрафильтрацияны халық санының өсуі байқалатын оқшауланған аймақтарда дербес жүйе ретінде немесе су тазарту қондырғыларындағы бар сүзу жүйелерін ауыстыру ретінде қолдануға болады.Құрамында қалқымалы қатты заттардың жоғары деңгейі бар сумен жұмыс істегенде, скрининг, флотация және сүзу сияқты бастапқы және қайталама өңдеулер алдын ала өңдеу кезеңдері ретінде ультрафильтрациямен біріктіріледі.
UF процестері дәстүрлі емдеу әдістеріне қарағанда бірнеше артықшылықтар береді.Олар химиялық заттарсыз ауыз сумен қамтамасыз етуді қамтамасыз ететін тазалау мақсаттарынан басқа химиялық заттарды қажет етпейді.Өнім сапасы азық суының сапасына қарамастан тұрақты болып қалады, бұл ауыз судың сенімді көзін алуға мүмкіндік береді.Сонымен қатар, UF өсімдіктерінің ықшам өлшемдері оларды әртүрлі параметрлерге қолайлы етеді.
Ультрафильтрацияның негізгі күшті жақтарының бірі оның су сапасының нормативтік стандарттарынан асып түсу қабілеті болып табылады.Қоздырғыштарды 90-100% жою тиімділігімен UF тазартылған судың тұтынуға қауіпсіз болуын қамтамасыз етеді.
Дегенмен, UF процестері мембрананы ластауға және ауыстыруға байланысты қиындықтарға тап болатынын атап өткен жөн, бұл қымбат болуы мүмкін.Бұл мәселені жеңілдету үшін мембраналық қондырғылардың шамадан тыс зақымдалуын болдырмау үшін қоректік суды қосымша алдын ала өңдеу қажет.
Көптеген жағдайларда ультрафильтрация кері осмос (RO) қондырғыларында алдын ала фильтрация сатысы ретінде қолданылады.RO мембраналарын ластанудан және зақымданудан сақтай отырып, UF жалпы суды тазарту процесінің тиімділігі мен ұзақ қызмет ету мерзімін оңтайландыруға көмектеседі.
Тұтастай алғанда, ультрафильтрация қауіпсіз ауыз суды өндірудің тиімді және кеңінен қолданылатын әдісі болып табылады, ол химиялық заттарды қолданбау, өнімнің тұрақты жоғары сапасы және нормативтік стандарттардан асып түсу мүмкіндігі сияқты артықшылықтарды ұсынады.
Ультрафильтрация (UF) сүт өнеркәсібінде кеңінен қолданылады, әсіресе сарысу протеин концентраты (WPC) және лактозаға бай пермеат алу үшін ірімшік сарысуын өңдеуде.Бір кезеңде UF бастапқы жеммен салыстырғанда сарысуды 10-30 есе концентраттай алады.
Бұрын бумен жылыту, одан кейін барабанмен кептіру немесе бүрку арқылы кептіру сарысуды мембраналық сүзуге балама болды.Дегенмен, бұл әдістер түйіршіктелген құрылымы мен ерімейтіндігіне байланысты шектеулі қолданбалы өнімдерге әкелді.Оның үстіне бұл әдістердің өнім құрамы сәйкес келмеді, капиталдық және пайдалану шығындары жоғары болды және кептіру кезінде пайдаланылған шамадан тыс жылу салдарынан ақуыздардың бір бөлігін денатурациялады.
Керісінше, ірімшік сарысуына арналған UF процестері дәстүрлі әдістермен салыстырғанда бірнеше артықшылықтарды ұсынады:
Жақсартылған энергия тиімділігі: UF процестері бумен қыздыру және кептіру әдістерімен салыстырғанда аз энергияны қажет етеді.
Өнімнің тұрақты сапасы: Жұмыс жағдайларына байланысты UF процестері ақуыз концентрациясы 35%-дан 80%-ға дейін болатын сарысу протеинінің концентраттарын бере алады.Бұл өнімнің тұрақты сапасын қамтамасыз етеді.
Протеиннің тұтастығын сақтау: UF процестері қалыпты жағдайда жұмыс істейді, бұл ақуыздың денатурациясының алдын алуға көмектеседі.Нәтижесінде сарысу концентратындағы белоктар бұзылмаған күйде қалады және олардың функционалдығын сақтайды.
Дегенмен, ірімшік сарысуына арналған UF процестері өнімділікті айтарлықтай төмендететін ластанумен байланысты қиындықтарға тап болады.Ірімшік сарысуында кальций фосфатының жоғары деңгейі бар, бұл мембрана бетіндегі қақ шөгінділеріне әкелуі мүмкін.Бұны шешу үшін кальций тұздарының ерігіштігін қамтамасыз ете отырып, жемнің рН және температурасын теңестіру үшін елеулі алдын ала өңдеу шаралары қажет.
Қорытындылай келе, UF процестері сүт өнеркәсібіндегі, әсіресе сарысу протеин концентраттарын өндірудегі ақуыздардың концентрациясын өзгертті.Олар энергия тиімділігін, өнімнің тұрақты сапасын және ақуыздың тұтастығын сақтауды ұсынады.Дегенмен, кальций фосфатының шөгінділерінен туындаған ластануды болдырмау үшін шаралар қабылдау қажет.
Ультрафильтрация (UF) сүт өнеркәсібінен тыс көптеген басқа қолданбаларға ие.Кейбір қосымша қолданбалар мыналарды қамтиды:
Қағаз целлюлоза диірменінен ағынды суды сүзу: UF қағаз целлюлоза фабрикасының жұмысы кезінде пайда болатын ағынды сулардан тоқтатылған қатты заттарды, лигнинді және басқа ластаушы заттарды тиімді түрде жоя алады, бұл қоршаған ортаны қорғау ережелерін сақтауға және қайта пайдалану немесе төгу үшін таза су өндіруге көмектеседі.
Ірімшік өндірісі: UF ірімшік өндірісінде сүт протеиндерін концентрлеу және артық суды кетіру үшін қолданылады, нәтижесінде ірімшіктегі ақуыз мөлшері жоғары болады.Бұл процесс жиі ультрасүзгіленген сүт деп аталады.
Сүттен кейбір бактерияларды жою: UF шикі сүттен бактерияларды, спораларды және соматикалық жасушаларды жою үшін қолданылуы мүмкін, бұл сүт сапасын жақсартуға және сақтау мерзімін ұзартуға әкеледі.
Технологиялық және ағынды суларды тазарту: UF әртүрлі салаларда қатты заттарды, коллоидтарды және макромолекулаларды технологиялық және ағынды су ағындарынан бөлу және жою үшін қолданылады.Бұл тоқтатылған қатты заттар мен органикалық ластаушы заттарды азайтудың тиімді әдісі, нәтижесінде суды қайта пайдалану немесе төгу үшін таза болады.
Ферменттерді қалпына келтіру: UF ферменттерді ферменттеу сорпаларынан немесе басқа көздерден бөлу және қалпына келтіру үшін қолдануға болады.Процесс ферменттерді тазартуға және концентрациялауға мүмкіндік береді, бұл оларды тамақ, фармацевтика және биоотын сияқты әртүрлі салаларда қолдануға мүмкіндік береді.
Жеміс шырынын концентрациясы және түсіндірмесі: UF суды кетіру және көлемін азайту арқылы жеміс шырындарын концентраттау үшін пайдаланылады, нәтижесінде табиғи жеміс қатты заттары мен хош иістерінің жоғары концентрациясы пайда болады.Сонымен қатар, UF суспензия мен бұлттылықты кетіру арқылы жеміс шырындарын тазалайды, нәтижесінде өнім айқынырақ және көрнекі түрде тартымды болады.
Диализ және басқа қан емдеу әдістері: UF қан ағымынан қалдық өнімдерді, артық сұйықтықтарды және токсиндерді кетіру үшін диализ және қан өңдеу процестерінде кеңінен қолданылады.UF мембраналарының мөлшері бойынша молекулаларды іріктеп сүзу қабілеті қандағы маңызды компоненттерді сақтай отырып, зиянды заттарды кетіруге мүмкіндік береді.
Ақуыздарды тұзсыздандыру және еріткіш-алмасу (диофильтрация арқылы): UF ақуыздарды тұзсыздандыру және еріткіш алмасу үшін пайдалануға болады.Бұл процесс ақуыз ерітінділерінен тұздарды жоюды және еріткішті қажетті буферге немесе ерітіндіге ауыстыруды қамтиды.
Зертханалық дәрежедегі өндіріс: UF әдетте ақуыздар, ферменттер және нуклеин қышқылдары сияқты биомолекулаларды концентрациялау, тазарту және бөлу үшін зертханаларда қолданылады.Бұл ғылыми-зерттеу және зертханалық ауқымдағы өндірісте құнды құрал.
Сүйек коллагенін радиокөміртекті анықтау: UF радиокөміртекті анықтау үшін археологиялық сүйек үлгілерінен коллагенді алу және тазалауда шешуші рөл атқарады.Процесс кедергі келтіретін заттарды жоюға мүмкіндік береді, дәлірек және сенімді танысу нәтижелерін қамтамасыз етеді.
